CN111591342A - 车辆力矩转向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆力矩转向系统，属于车辆转向控制技术领域，包括左驱动轮、右驱动轮和控制器，所述左驱动轮内部设有左驱动电机，所述右驱动轮内部设有右驱动电机，所述左驱动电机和所述右驱动电机均与所述控制器相连，所述左驱动轮连接在左转向节上，所述右驱动轮连接在右转向节上，所述左转向节铰接有左转向拉杆，所述右转向节铰接有右转向拉杆，所述左转向拉杆与所述右转向拉杆之间通过转向摇臂相连接，所述转向摇臂设有转角传感器，所述转角传感器与所述控制器相连；本发明解决现有助力转向系统复杂、成本较高的问题。

Description

车辆力矩转向系统
技术领域
本发明属于车辆转向控制技术领域，涉及电动汽车、无人车、物流车、代步车、轮式机器人底盘等车辆的一种力矩转向系统装置。
背景技术
目前汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和助力转向系统。机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成，由驾驶员提供转向力。助力转向系是在机械转向系的基础上加设一套液压或者电动助力转向装置而成。机械转向系统没有控制器无法实现电控转向需求，而助力转向系统能够提供转向助力并实现电控转向但需配备助力电机、转向控制器、减速机构等装置，系统复杂，可靠性低，成本较高。
发明内容
本发明所解决的问题是提供一种不需要增加助力装置即可实现电控转向的车辆力矩转向系统，以解决现有助力转向系统复杂、可靠性低、成本较高的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：包括左驱动轮、右驱动轮和控制器，所述左驱动轮内部设有左驱动电机，所述右驱动轮内部设有右驱动电机，所述左驱动电机和所述右驱动电机均与所述控制器相连，所述控制器用于控制所述左驱动电机的转矩和所述右驱动电机的转矩，所述控制器可与方向盘位置传感器有线连接或者自动驾驶控制器有线连接或者与远程遥控器无线连接；所述左驱动轮连接在左转向节上，所述右驱动轮连接在右转向节上，所述左转向节铰接有左转向拉杆，所述右转向节铰接有右转向拉杆，所述左转向拉杆与所述右转向拉杆之间通过转向摇臂相连接，所述左转向拉杆与所述右转向拉杆均铰接在所述转向摇臂，所述转向摇臂固定连接在车架上，所述转向摇臂设有转角传感器并与所述控制器相连，所述转角传感器用于感应转向角度并将参数传输到所述控制器。
上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述左驱动轮与所述左转向节之间通过左转向节主销相连接，所述左转向节主销垂直插装在所述左转向节上，所述右驱动轮与所述右转向节之间通过右转向节主销相连接，所述右转向节主销垂直插装在所述右转向节上。
进一步的：所述左转向节主销的上端设有左上摆臂，所述左转向节主销的下端设有左下摆臂，所述右转向节主销的上端设有右上摆臂，所述右转向节主销的下端设有右下摆臂，所述左上摆臂、所述左下摆臂、所述右上摆臂和所述右下摆臂固定连接在车架上。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：通过控制器控制左驱动电机和右驱动电机不同大小或不同方向的转矩，使左驱动轮产生绕左转向节为中心的转向力矩和右驱动轮产生绕右转向节为中心的转向力矩，推动左驱动轮和右驱动轮完成转向；不需要转向电机和助力装置即可达到助力转向的功能，大大简化了系统，降低了车辆的成本，同时提高了可靠性，为无人驾驶车辆奠定了基础。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的转向示意图。
具体实施方式
下面结合附图实例对本发明作进一步详述：
如图1所示的车辆力矩转向系统，包括左驱动轮1、右驱动轮2和控制器，左驱动轮1内部设有左驱动电机，右驱动轮2内部设有右驱动电机，左驱动电机和右驱动电机均通过电线与控制器相连，控制器用于控制左驱动电机的转矩和右驱动电机的转矩，控制器可与方向盘位置传感器有线连接或者自动驾驶控制器有线连接又或者与远程遥控器无线连接；左驱动轮1连接在左转向节1-2上，右驱动轮2连接在右转向节2-2上，左转向节1-2铰接有左转向拉杆1-3，右转向节2-2铰接有右转向拉杆2-3，左转向拉杆1-3与右转向拉杆2-3之间通过转向摇臂3相连接，左转向拉杆1-3与右转向拉杆2-3均铰接在转向摇臂3，转向摇臂3固定连接在车架上，转向摇臂3设有转角传感器3-1，转角传感器3-1与控制器相连，转角传感器3-1用于感应转向角度并将参数传输到控制器；左驱动轮1与左转向节1-2之间通过左转向节主销1-1相连接，左转向节主销1-1插装在左转向节1-2上，右驱动轮2与右转向节2-2之间通过右转向节主销2-1相连接，右转向节主销2-1插装在右转向节2-2上；左转向节主销1-1的上端设有左上摆臂1-4，左转向节主销1-1的下端设有左下摆臂1-5，右转向节主销2-1的上端设有右上摆臂2-4，右转向节主销2-1的下端设有右下摆臂2-5，左上摆臂1-4、左下摆臂1-5、右上摆臂2-4和右下摆臂2-5固定连接在车架上。
如图2所示，车辆原地转向时，通过操控方向盘或自动驾驶控制器或远程遥控器输入向左转向35度的指令至控制器，控制器控制右驱动电机转矩为正向，右驱动轮2以右转向节2-2的右转向节主销2-1为中心转动一个角度X，控制器控制左驱动电机转矩为反向，左驱动轮1以左转向节1-2的左转向节主销1-1为中心转动一个角度Y，左转向拉杆1-3和右转向拉杆2-3拉动转向摇臂3形成角度Z,转角传感器3-1将感应到的角度Z实时传送至控制器，当控制器接收到的角度Z为35度时，控制器便控制右驱动电机和左驱动电机停止运转完成转向；控制器控制右驱动电机转矩和左驱动电机转矩为正向且大小相同时，车辆向前直线行驶。
车辆在行驶中转向时，通过操控方向盘或自动驾驶控制器或远程遥控器输入向左转向30度的指令至控制器，控制器控制右驱动电机转矩增大，控制器控制左驱动电机转矩减小，由于右驱动轮2和左驱动轮1的转速转矩不一样，右驱动轮2以右转向节2-2的右转向节主销2-1为中心转动一个角度X,右转向拉杆2-3拉动左转向拉杆1-3使得左驱动轮1以左转向节1-2的左转向节主销1-1为中心转动一个角度Y，左转向拉杆1-3和右转向拉杆2-3拉动转向摇臂3形成角度Z，转角传感器3-1将感应到的角度Z实时传送至控制器，当控制器接收到的角度Z为30度时，控制器便控制右驱动电机和左驱动电机的转矩一致即可完成转向。本发明保证了车辆转向时车轮转车架不转的特点，具有和助力转向一样的运动特性和行驶稳定性，相较于助力转向系统，不需要增加转向电机和助力装置即可实现车辆转向，大大简化了系统，降低了车辆的成本，同时提高了可靠性，为无人驾驶车辆奠定了基础。

Claims (3)

1.一种车辆力矩转向系统，其特征在于：包括左驱动轮、右驱动轮和控制器，所述左驱动轮内部设有左驱动电机，所述右驱动轮内部设有右驱动电机，所述左驱动电机和所述右驱动电机均与所述控制器相连，所述左驱动轮连接在左转向节上，所述右驱动轮连接在右转向节上，所述左转向节铰接有左转向拉杆，所述右转向节铰接有右转向拉杆，所述左转向拉杆与所述右转向拉杆之间通过转向摇臂相连接，所述转向摇臂设有转角传感器，所述转角传感器与所述控制器相连。
2.根据权利要求1所述的车辆力矩转向系统，其特征在于：所述左驱动轮与所述左转向节之间通过左转向节主销相连接，所述左转向节主销装在所述左转向节上，所述右驱动轮与所述右转向节之间通过右转向节主销相连接，所述右转向节主销插装在所述右转向节上。
3.根据权利要求2所述的车辆力矩转向系统，其特征在于：所述左转向节主销的上端设有左上摆臂，所述左转向节主销的下端设有左下摆臂，所述右转向节主销的上端设有右上摆臂，所述右转向节主销的下端设有右下摆臂。
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