CN219634908U - 一种四轮驱动四轮转向底盘及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种四轮驱动四轮转向底盘及车辆，包括车桥模块和车架总成，两组车桥模块分别安装于车架总成上；车桥模块包括驱动系统、减震系统以及转向系统，驱动系统设置于车架总成上，驱动系统连接转向系统，减震系统分别连接于转向系统的两端。本实用新型通过两组车桥模块实现四驱转动，基本保持车辆质心侧偏角为零，且能够改善汽车对转向盘输入的动态响应特性，在一定程度上改善了横摆角速度和侧向加速度的瞬态响应性能指标，明显改善车辆高速行驶的稳定性；两组车桥模块前后对称结构，增加通用性，便于模块化设计，能缩小车辆低速转向时的转弯半径；拥有较好的越野和操纵性能，可以根据道路的多变性而做出扭矩分配的相应调整。

Description

一种四轮驱动四轮转向底盘及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车底盘技术领域，具体地，涉及四轮驱动四轮转向底盘及车辆。

背景技术

随着社会经济的发展和城市水平的提高，人们对汽车底盘的驱动性能及转向性能有了越来越高的要求。

目前电动汽车底盘领域，绝大多数为两轮驱动(前轮驱动或后轮驱动)加前轮转向的底盘。前轮驱动的底盘在起步时，前轴负荷会减少，导致轮胎附着力降低，影响动力输出。另外，前轮要负责驱动、转向和大部分的制动力，所以磨损严重。后轮驱动在转弯时，后轮抓地力因向前减速重心降低，容易导致转向过度，即所谓的“甩尾”。

而二轮转向(单前轮转向或单后轮转向)均存在转弯半径大，转弯不够灵活的缺陷。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的提供一种四轮驱动四轮转向底盘及车辆。

根据本实用新型提供的四轮驱动四轮转向底盘，包括车桥模块和车架总成，两组车桥模块分别安装于车架总成上；

车桥模块包括驱动系统、减震系统以及转向系统，驱动系统设置于车架总成上，驱动系统连接转向系统，减震系统分别连接于转向系统的两端。

优选地，驱动系统包括驱动电机、主减速机及差速器总成以及驱动半轴，驱动电机和主减速机及差速器总成固定安装于车架总成上；

主减速机及差速器总成包括减速器和差速器，减速器分别于驱动电机和差速器连接，

两个驱动半轴一端分别连接于差速器两侧，驱动半轴另一端连接转向系统。

优选地，驱动半轴通过花键连接转向系统。

优选地，转向系统包括转向节带制动器总成、转向拉杆和EPS，转向节带制动器总成包括转向节和轮毂，转向节的一端与轮毂连接，转向节另一端与转向拉杆连接，转向拉杆分别位于EPS的两端，EPS固定于车架总成上。

优选地，减震系统包括减震器总成和下摆臂，减震器总成上方与车架总成连接，减震器总成下方与轮毂连接；

下摆臂上设有衬套，下摆臂上衬套端与车架总成连接，下摆臂上球铰端与转向节连接。

优选地，EPS、转向拉杆以及下摆臂形成转向梯形。

优选地，减震器总成包括减震器和螺旋弹簧，螺旋弹簧套设于减震器上。

优选地，减震器总成与垂直线的夹角呈3°-5°。

优选地，轮毂外设置有车轮。

本实用新型还提供了一种车辆，包括四轮驱动四轮转向底盘。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

(1)本实用新型通过两组车桥模块实现四驱转动，基本保持车辆质心侧偏角为零，且能够改善汽车对转向盘输入的动态响应特性，在一定程度上改善了横摆角速度和侧向加速度的瞬态响应性能指标，明显改善车辆高速行驶的稳定性；

(2)本实用新型中两组车桥模块前后对称结构，增加通用性，便于模块化设计，能缩小车辆低速转向时的转弯半径；拥有较好的越野和操纵性能，可以根据道路的多变性而做出扭矩分配的相应调整。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中B-B剖视图；

图4为本实用新型中四轮转向示意图。

图中标号：

车架总成1、驱动电机2、主减速机及差速器总成3、驱动半轴4、转向节带制动器总成5、转向拉杆6、EPS 7、减震器总成8、下摆臂9。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

根据本实用新型提供的四轮驱动四轮转向底盘，如图1-3所示，包括车桥模块和车架总成1，车桥模块包括前车桥模块和后车桥模块，前车桥模块和后车桥模块前后对称布置，原理相同，方向相反；两组车桥模块分别安装于车架总成1上。车桥模块包括驱动系统、减震系统以及转向系统，驱动系统设置于车架总成1上，驱动系统连接转向系统，减震系统分别连接于转向系统的两端。

驱动系统包括驱动电机2、主减速机及差速器总成3以及驱动半轴4，驱动电机2和主减速机及差速器总成3固定安装于车架总成1上。主减速机及差速器总成3包括减速器和差速器，减速器分别于驱动电机2和差速器连接。两个驱动半轴4一端分别连接于差速器两侧，驱动半轴4另一端通过花键连接转向系统。

转向系统包括转向节带制动器总成5、转向拉杆6和EPS7，转向节带制动器总成5包括转向节和轮毂，转向节的一端与轮毂连接，转向节另一端与转向拉杆6连接，转向拉杆6分别位于EPS7的两端，EPS7固定于车架总成1上。优选的，转向拉杆6与EPS7的齿轮齿条转向器相连，EPS7的电机驱动齿条左右滑动，EPS7、转向拉杆6以及下摆臂9形成转向梯形，实现车轮转向。

减震系统包括减震器总成8和下摆臂9，减震器总成8上方与车架总成1连接，减震器总成8下方与轮毂连接，轮毂外设置有车轮，驱动电机2通过减速器、差速器、驱动半轴4、轮毂最终传递给车轮，实现车轮驱动的作用。减震器总成8包括减震器和螺旋弹簧，螺旋弹簧套设于减震器上。优选的，减震器总成8与垂直线的夹角呈3°-5°。下摆臂9上设有衬套，下摆臂9上衬套端与车架总成1连接，下摆臂9上球铰端与转向节连接。传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，缓冲不平整路面传递给车架或车身的冲击力，衰减由此产生的振动，保证车辆平稳行驶，简单的说该机构为传统的麦佛逊悬架。

工作原理：车辆在工作时，驾驶员通过电子加速踏板(原理图未示，也可应用在无人驾驶领域，通过自动驾驶的域控制器输出控制驱动信号)，通过电机控制器输出的驱动信号使前、后驱动电机2驱动前后车轮。前后驱动力的大小可根据不同的路况通过计算进行分配调节。所以车轮不会存在打滑现象；雨天湿滑道路、泥泞道路、积水道路、过沟过坎道路等通过性能优良。

如图4所示，当车辆需要转向时，驾驶员通过电子转向盘(原理图未示，也可应用在无人驾驶领域，通过自动驾驶的域控制器输出控制转向信号)，通过前、后EPS7控制器分别给前、后EPS7转向信号，前后车轮向相反方向旋转，可以实现转向最大角度转向(转弯直径相比仅前轮转向至少可缩小20％)。

更为具体的，前车桥模块采用独立悬架(麦佛逊悬架)将转向节带制动器总成5与车架总成1相连，驱动电机2、减速机、差速器、安装在前车桥模块前轴中心处，驱动电机2的驱动力经过减速器、差速器、驱动半轴4传递到车轮；EPS7(齿轮齿条式)布置在驱动电机2前侧，齿条的左右移动带动转向拉杆6使左右转向节带动车轮实现转向。

前、后车桥模块可根据设计车辆的轴荷等参数的变化，选择不同的动力系统(驱动电机2、减速机、EPS7等)，也可以将后车桥模块设计成与前车桥模块对称的结构，实现模块化通用，减少物料种类。

四轮转向的底盘能够基本保持车辆质心侧偏角为零，且能够改善汽车对转向盘输入的动态响应特性，在一定程度上改善了横摆角速度和侧向加速度的瞬态响应性能指标，明显改善车辆高速行驶的稳定性。当在高速行驶中转向时，四轮转向系统通过后轮与前轮的同相转向，能有效降低/消除车辆侧滑事故的发生几率，明显改善车辆高速行驶的稳定性及安全性，进而缓解驾驶者在各种路况下(尤其是在风雨天)高速驾车的疲劳程度。四轮转向的底盘能缩小车辆低速转向时的转弯半径。在低速转向时，车辆因前后轮的反向转向能够缩小转弯半径达20％；增加可操纵性及泊车敏捷性；四轮驱动的底盘能随时拥有较好的越野和操纵性能，可以根据道路的多变性而做出扭矩分配的相应调整；前后车桥模块可设计成前后对称结构，增加通用性，便于模块化设计。

实施例2

本实用新型还提供了一种车辆，包括实施例1中的四轮驱动四轮转向底盘。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，包括车桥模块和车架总成(1)，两组所述车桥模块分别安装于所述车架总成(1)上；

所述车桥模块包括驱动系统、减震系统以及转向系统，所述驱动系统设置于所述车架总成(1)上，所述驱动系统连接所述转向系统，所述减震系统分别连接于所述转向系统的两端。

2.根据权利要求1所述的四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述驱动系统包括驱动电机(2)、主减速机及差速器总成(3)以及驱动半轴(4)，所述驱动电机(2)和所述主减速机及差速器总成(3)固定安装于所述车架总成(1)上；

所述主减速机及差速器总成(3)包括减速器和差速器，所述减速器分别于所述驱动电机(2)和所述差速器连接，

两个所述驱动半轴(4)一端分别连接于所述差速器两侧，所述驱动半轴(4)另一端连接转向系统。

3.根据权利要求2所述的四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述驱动半轴(4)通过花键连接所述转向系统。

4.根据权利要求1所述四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述转向系统包括转向节带制动器总成(5)、转向拉杆(6)和EPS(7)，所述转向节带制动器总成(5)包括转向节和轮毂，所述转向节的一端与轮毂连接，所述转向节另一端与所述转向拉杆(6)连接，所述转向拉杆(6)分别位于所述EPS(7)的两端，所述EPS(7)固定于所述车架总成(1)上。

5.根据权利要求4所述四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述减震系统包括减震器总成(8)和下摆臂(9)，所述减震器总成(8)上方与所述车架总成(1)连接，所述减震器总成(8)下方与所述轮毂连接；

所述下摆臂(9)上设有衬套，所述下摆臂(9)上衬套端与所述车架总成(1)连接，所述下摆臂(9)上球铰端与所述转向节连接。

6.根据权利要求5所述四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述EPS(7)、所述转向拉杆(6)以及所述下摆臂(9)形成转向梯形。

7.根据权利要求6所述四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述减震器总成(8)包括减震器和螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套设于所述减震器上。

8.根据权利要求7所述四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述减震器总成(8)与垂直线的夹角呈3°-5°。

9.根据权利要求4所述四轮驱动四轮转向底盘，其特征在于，所述轮毂外设置有车轮。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的四轮驱动四轮转向底盘。