CN206394695U - 四轮转向的后车轮转向装置、变道辅助系统及其车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四轮转向的后车轮转向装置、变道辅助系统及其车辆，车辆四轮转向的后车轮转向装置包括：转向驱动机构；转向传动机构，转向传动机构的一端与转向驱动机构相连，转向传动机构包括滚珠丝杠副和转向横拉杆，滚珠丝杠副包括相互配合的滚珠丝杠和丝杠螺母以及连接在丝杠螺母上的丝杠拉杆，丝杠螺母与丝杠拉杆和转向横拉杆相连；转向执行机构，转向执行机构与转向传动机构的另一端相连。根据本实用新型的车辆四轮转向的后车轮转向装置，能够保证后车轮转向的快速、准确，以实现危险情况下的变道，提高安全性能。

Description

四轮转向的后车轮转向装置、变道辅助系统及其车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆四轮转向的后车轮转向装置、基于四轮转向的车辆变道辅助系统和具有其的车辆。

背景技术

现有的车辆变道辅助系统一般是通过摄像头监测与前后、左右车辆的距离以及车辆行驶的车速来判断是否进行变道辅助，是基于前轮转向系统的变道辅助。在车辆变道比较危险的情况下，前轮转向不能及时快速解决危险路况，甚至导致发生事故。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种车辆四轮转向的后车轮转向装置，所述转向装置转向传动速度快、精度高，车辆四轮转向时能够保证车辆的安全性。

本实用新型还提出一种具有上述实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置的基于四轮转向的车辆变道辅助系统。

本实用新型还提出了一种具有所述基于四轮转向的车辆变道辅助系统的车辆。

根据本实用新型第一方面的车辆四轮转向的后车轮转向装置，包括：转向驱动机构；转向传动机构，所述转向传动机构的一端与所述转向驱动机构相连，所述转向传动机构包括滚珠丝杠副和转向横拉杆，所述滚珠丝杠副包括相互配合的滚珠丝杠和丝杠螺母以及连接在所述丝杠螺母上的丝杠拉杆，所述丝杠拉杆和所述转向横拉杆相连；转向执行机构，所述转向执行机构与所述转向传动机构的另一端相连。

根据本实用新型的车辆四轮转向的后车轮转向装置，后车轮转向装置的转向传动机构采用滚珠丝杠副，相对现有技术的齿轮齿条传动，提高了传动精度、减少了摩擦力，保证转向传动速度快、精度高，进而保证后车轮转向的快速、准确，以提高后车轮转向的效率，实现危险情况下的快速转向，提高安全性能。

另外，根据本实用新型的车辆四轮转向的后车轮转向装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述转向驱动机构为转向电机。

可选地，所述车辆四轮转向的后车轮转向装置还包括：电机减速器，所述转向电机通过所述电机减速器与所述滚珠丝杠相连。

可选地，所述车辆四轮转向的后车轮转向装置还包括：联轴器，所述联轴器连接所述电机减速器和所述滚珠丝杠。

可选地所述转向电机和所述电机减速器水平设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述转向执行机构包括：转向节，所述转向节分别与所述转向横拉杆和所述后车轮相连。

根据本实用新型第二方面的基于四轮转向的车辆变道辅助系统，包括：控制装置，所述控制装置包括驾驶员状态判断装置和控制器，所述驾驶员状态判断装置与所述控制器相连以实时向所述控制器传输信息；四轮转向装置，所述四轮转向装置包括配备在每个后车轮上的上述实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置，所述车辆四轮转向的后车轮转向装置通过所述转向传动机构与所述控制器相连。

由此，根据本实用新型的基于四轮转向的车辆变道辅助系统，由于设置上述实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置具有上述技术效果，不仅保证了车辆变道时后车轮转向的传动精度、减少了摩擦力。同时转向传动机构与控制器相连且由控制器传送信号，而不是通过方向盘和转向器控制，从而保证转向传动速度快、精度高，进而保证后车轮转向的快速、准确，以实现危险情况下的变道，提高安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，所述驾驶员状态判断装置包括：摄像头、雷达测距装置和方向盘转角传感器，所述控制器实时采集摄像信息、车速、方向盘转角以及车距以判断车辆行驶状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述基于四轮转向的车辆变道辅助系统还包括：车轮转角传感器，所述车轮转角传感器与所述控制器相连。

根据本实用新型第三方面的车辆包括上述实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统的车辆。

由于根据本实用新型上述实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统的车辆。具有上述技术效果，因此，本实用新型实施例的车辆也具有上述技术效果，即根据本实用新型实施例的车辆，通过设有上述实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统的车辆，在车辆变道危险时，可采用四轮转向辅助变道，四轮转向的转向传动机构采用滚珠丝杠且转向驱动机构与控制器相连，从而可保证车辆的转向传动速度和精度，也可保证后车轮辅助变道时的快速准确转向，以实现车辆危险情况下的变道，提高车辆的安全性。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统的执行单元的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统的结构示意图。

附图标记：

100：基于四轮转向的车辆变道辅助系统；

1：后车轮转向装置，11：转向驱动机构，111：转向电机，12：转向传动机构，121：滚珠丝杠，122：丝杠螺母，123：丝杠拉杆，124：转向横拉杆，125：滚珠丝杠副；13：电机减速器，14：联轴器，15：转向执行机构，151：转向节，152：推力轴承，153：传动齿轮；

2：控制装置，21：驾驶员状态判断装置，211：摄像头，212：雷达测距装置，213：方向盘转角传感器，214：车轮转角传感器，215：GPS传感器；216：方向盘扭矩传感器，22：控制器；

200：后车轮。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置1。

结合图1-图2所示，根据本实用新型实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置1包括转向驱动机构11、转向传动机构12和转向执行机构13。

具体地，转向传动机构12的一端与转向驱动机构11相连，转向传动机构12包括滚珠丝杠副125和转向横拉杆124，滚珠丝杠副125包括相互配合的滚珠丝杠121和丝杠螺母122以及连接在丝杠螺母122上的丝杠拉杆123，丝杠螺母122与丝杠拉杆123和转向横拉杆124相连，转向执行机构13与转向传动机构12的另一端相连。

换言之，车辆四轮转向的后车轮转向装置1与车辆的后车轮100相连，用于控制后车轮的转向，其中，转向驱动机构11、转向传动机构12和转向执行机构15依次相连，转向传动机构12的一端与转向驱动机构11相连，转向传动机构12的另一端与转向执行机构15，转向驱动机构11为车辆四轮转向的后车轮转向装置1提供动力，转向驱动机构11驱动转向传动机构12传动，通过转向传动机构12驱动转向执行机构15并控制后车轮200转向。

如图1所示，转向传动机构12包括滚珠丝杠副125和转向横拉杆124，滚珠丝杠副125与转向横拉杆124和转向驱动机构11相连，通过滚珠丝杠副125可将转向驱动机构11的转动转为直线运动。滚珠丝杠副125可将转向驱动机构11的转动转化为直线运动，而且滚珠丝杠副125传动速度快、精度高，可实现后车轮200的快速、准确地转向，提高车辆四轮转向的转向效率，实现在危险情况下的快速转向或变道，提高车辆的安全性能。

滚珠丝杠副125可以包括滚珠丝杠121、丝杠螺母122和丝杠拉杆123，转向驱动机构11与滚珠丝杠121相连，丝杠螺母122设在滚珠丝杠121上且与滚珠丝杠121配合运动，丝杠拉杆123与丝杠螺母122相连，转向横拉杆124与丝杠拉杆123相连。由此，当滚珠丝杠121在转动驱动机构11的作用下转动时，通过丝杠螺母122可带动丝杠拉杆121和转向横拉杆124平动，转向横拉杆124与转向执行机构124相连以带动转向执行机构15，进而实现后车轮200的转向。

由此，根据本实用新型实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置1，后车轮转向装置1的转向传动机构12采用滚珠丝杠副125，相对现有技术的齿轮齿条传动，提高了传动精度、减少了摩擦力，保证转向传动速度快、精度高，进而保证后车轮200转向的快速、准确，以提高后车轮转向的效率，实现危险情况下的快速转向，提高安全性能。

在本实用新型的一些实施例中，转向驱动机构11可以为转向电机111。转向电机111与滚珠丝杠121相连，转向电机111驱动滚珠丝杠121转动，丝杠螺母122沿滚珠丝杠121的轴向移动，由此，通过滚珠丝杠副125将转向电机111的旋转运动转化为直线运动。当滚珠丝杠121转动时，滚珠螺母122带动丝杠拉杆123和转向横拉杆124平动，以带动后车轮转向。可选地，转向电机111可以为无刷直流电机。

进一步地，车辆四轮转向的后车轮转向装置1还可以包括：电机减速器13，转向电机111通过电机减速器13与滚珠丝杠121相连。从而有利于转向电机111的传动输出。具体地，转向电机111的齿轮与电机减速器13的齿轮相啮合，电机齿轮小于电机减速器13的齿轮齿数，以达到增距减速。

进一步地，车辆四轮转向的后车轮转向装置1还可以包括：联轴器14，联轴器14连接电机减速器13和滚珠丝杠121。换言之，电机减速器13通过联轴器14与滚珠丝杠121相连，通过联轴器14从而方便电机减速器13与滚珠丝杠121的连接和传动。

可选地，转向电机111和电机减速器13可水平设置。转向电机111与电机减速器13相连可固定在车架上，通过水平设置转向电机111和电机减速器13可减小转向电机111和电机减速器13的占用空间。

如图1和图2所示，辆四轮转向的后车轮转向装置1还可以包括转向节151，转向节151分别与转向横拉杆124和后车轮200相连。通过转向横拉杆124可带动转向节151转动以实现后车轮200的转向。进一步地，转向执行机构15还可以包括推力轴承152和传动齿轮153。

此外，本实用新型还提出了一种具有上述车辆四轮转向的后车轮转向装置1的基于四轮转向的车辆变道辅助系统。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统100。

如图1-图2所示，根据本实用新型实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统100包括控制装置2和四轮转向装置。

控制装置2包括驾驶员状态判断装置21和控制器22，驾驶员状态判断装置21与控制器22相连以实时向控制器22传输信息；四轮转向装置包括配备在每个后车轮200上的后车轮转向装置1，车辆四轮转向的后车轮转向装置1与控制器相连。

具体地，基于四轮转向的车辆变道辅助系统100适用于四轮转向的车辆，基于四轮转向的车辆变道辅助系统100包括用于控制变道转向的控制装置2以及用于实现转向的四轮转向装置。

控制装置2可以包括驾驶员状态判断装置21和控制器22，驾驶员状态判断装置21可用于实时监控驾驶员的驾驶状态，并可将监测信息传递给控制器22，控制器22通过对传递信息的计算分析判断车辆变道的危险情况，当车辆变道无危险时，车辆只启动前轮转向辅助，当车辆变道有危险时，控制器22控制四轮转向装置进行四轮转向的车辆变道。

例如，在车速较低、距其它车辆的距离较大时，车辆可只是启动前轮转向辅助，当车速较高，车距较近时，车辆启动四轮转向辅助变道。

每个后车轮上配备有上述实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置1，后车轮转向装置1包括转向驱动机构11、转向传动机构12和转向执行机构15，控制器22与转向驱动机构11相连，以直接控制转向驱动机构11。

这样，驾驶员状态判断装置21实时监控驾驶员的驾驶状态，并将监测信息传递给控制器22，控制器22通过对传递信息的计算分析判断车辆变道的危险情况，当车辆变道无危险时，车辆只启动前轮转向辅助，当车辆变道有危险时，控制器22控制转向驱动机构11启动，并可及时控制后车轮转向装置1转向的速度和精度。

由此，根据本实用新型实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统100，通过设置上述实施例的车辆四轮转向的后车轮转向装置1，不仅保证了车辆变道时后车轮转向的传动精度、减少了摩擦力。而且转向传动机构12与控制器22相连且由控制器22传送信号，而不是通过方向盘和转向器控制，从而保证转向传动速度快、精度高，进而保证后车轮200转向的快速、准确，以实现危险情况下的变道，提高安全性能。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，驾驶员状态判断装置21可以包括：摄像头211、雷达测距装置212和方向盘转角传感器213，控制器22实时采集摄像信息、车速、方向盘转角以及车距以判断车辆行驶状态。具体地，通过摄像头211可监测测量前后方的交通状况，通过雷达测距装置212可监测车辆与前后方车辆的距离，通过方向盘转角传感器213可监测方向盘的转角，驾驶员状态判断装置21与控制器22相连，并向控制器22传递信息，由此，控制器22可实时采集摄像信息、车速、方向盘转角以及车距以判断车辆行驶状态，在车辆变道有危险时，控制器22可实时启动转向驱动机构11以驱动后车轮200转向。从而可实现在危险情况下的变道，保证后车轮200转向快速、准确。

在本实用新型的一些示例中，在车身的前后、左右可安装雷达测距装置212来监控与前车、左后方、右后方车辆的距离。进一步地，驾驶员状态判断装置21还可以包括GPS传感器215和方向盘转角传感器213，这样，通过安装在车辆上的摄像头211来避免车辆盲区辅助驾驶员观察车辆前后方交通状况，再结合GPS传感器215、雷达测距装置212、方向盘转角传感器213、方向盘扭矩传感器216等来判断驾驶员的行驶状态，并把这些信号传送给控制器22，若车距较近、方向盘转角较大、转矩较大时，判断变道有危险时，控制器22将启动四轮转向，控制转向驱动机构11驱动滚珠丝杠副、带动转向横拉杆124、转动转向节151实现四轮转向。

例如，当车辆在30km/h以下低速转向时，前轮转向与方向盘相同，后轮转向与方向盘相反，转向异向，从而增大了车辆过度转向特性，减少转弯半径，便于适应复杂的路况。当车辆在30km/h-60km/h中速转向时，前轮转向与方向盘相同，后轮不参与转向。当车辆在60km/h以上高速转向时，前轮转向与方向盘相同，后轮转向与方向盘相同，转向同向，从而增大了车辆的不足转向特性，减少甩尾事故发生。

在本实用新型的一些实施例中，基于四轮转向的车辆变道辅助系统100还可以包括：车轮转角传感器214，车轮转角传感器214与控制器22相连。由此，转向时，车轮转角传感器214可将监测的信息传递至控制器22，控制器22通过计算分析监测分析判断车辆驾驶状态。

此外，本实用新型还提出了一种包括上述实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统100的车辆。

由于根据本实用新型上述实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统100的车辆。具有上述技术效果，因此，本实用新型实施例的车辆也具有上述技术效果，即根据本实用新型实施例的车辆，通过设有上述实施例的基于四轮转向的车辆变道辅助系统100的车辆，在车辆变道危险时，可采用四轮转向辅助变道，四轮转向的转向传动机构12采用滚珠丝杠121且转向驱动机构11与控制器22相连，从而可保证车辆的转向传动速度和精度，也可保证后车轮200辅助变道时的快速准确转向，以实现车辆危险情况下的变道，提高车辆的安全性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆四轮转向的后车轮转向装置，其特征在于：包括：

转向驱动机构；

转向传动机构，所述转向传动机构的一端与所述转向驱动机构相连，所述转向传动机构包括滚珠丝杠副和转向横拉杆，所述滚珠丝杠副包括相互配合的滚珠丝杠和丝杠螺母以及连接在所述丝杠螺母上的丝杠拉杆，所述丝杠拉杆和所述转向横拉杆相连；

转向执行机构，所述转向执行机构与所述转向传动机构的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的车辆四轮转向的后车轮转向装置，其特征在于，所述转向驱动机构为转向电机。

3.根据权利要求2所述的车辆四轮转向的后车轮转向装置，其特征在于，还包括：电机减速器，所述转向电机通过所述电机减速器与所述滚珠丝杠相连。

4.根据权利要求3所述的车辆四轮转向的后车轮转向装置，其特征在于，还包括：联轴器，所述联轴器连接所述电机减速器和所述滚珠丝杠。

5.根据权利要求3所述的车辆四轮转向的后车轮转向装置，其特征在于，所述转向电机和所述电机减速器水平设置。

6.根据权利要求1所述的车辆四轮转向的后车轮转向装置，其特征在于，所述转向执行机构包括：转向节，所述转向节分别与所述转向横拉杆和所述后车轮相连。

7.一种基于四轮转向的车辆变道辅助系统，其特征在于，包括：

控制装置，所述控制装置包括驾驶员状态判断装置和控制器，所述驾驶员状态判断装置与所述控制器相连以实时向所述控制器传输信息；

四轮转向装置，所述四轮转向装置包括配备在每个后车轮上的根据权利要求1-6中任一项所述的车辆四轮转向的后车轮转向装置，所述车辆四轮转向的后车轮转向装置通过所述转向传动机构与所述控制器相连。

8.根据权利要求7所述的基于四轮转向的车辆变道辅助系统，其特征在于，所述驾驶员状态判断装置包括：摄像头、雷达测距装置和方向盘转角传感器，所述控制器实时采集摄像信息、车速、方向盘转角以及车距以判断车辆行驶状态。

9.根据权利要求7所述的基于四轮转向的车辆变道辅助系统，其特征在于，还包括：车轮转角传感器，所述车轮转角传感器与所述控制器相连。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求7-9中任一项所述的基于四轮转向的车辆变道辅助系统。