RU2476344C1 - Method of automotive wheel turning - Google Patents

Method of automotive wheel turning Download PDF

Info

Publication number
RU2476344C1
RU2476344C1 RU2011126566/11A RU2011126566A RU2476344C1 RU 2476344 C1 RU2476344 C1 RU 2476344C1 RU 2011126566/11 A RU2011126566/11 A RU 2011126566/11A RU 2011126566 A RU2011126566 A RU 2011126566A RU 2476344 C1 RU2476344 C1 RU 2476344C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotation
wheels
wheel
steering
steered
Prior art date
Application number
RU2011126566/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011126566A (en
Inventor
Алексей Владимирович Смирнов
Ильдар Ильфарович Гаптрвалиев
Original Assignee
Алексей Владимирович Смирнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Владимирович Смирнов filed Critical Алексей Владимирович Смирнов
Priority to RU2011126566/11A priority Critical patent/RU2476344C1/en
Publication of RU2011126566A publication Critical patent/RU2011126566A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476344C1 publication Critical patent/RU2476344C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to automotive industry. Proposed method exploits trapezium with pivot levers and wheels controlled by steering drive. Wheel is turned by forced variation of drive wheel rpm resulted from change in pivot lever turn angle. Said lever is articulated via trapezium with another pivot lever deflecting in opposite side to very the position of another wheel. Turn is performed by increasing outer drive wheel rpm relative to preset rpm for turn path and/or by decreasing inner drive wheel rpm relative to turn path.
EFFECT: higher efficiency of control.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к рулевому управлению колесными транспортными средствами.The invention relates to the field of transport engineering, in particular to the steering of wheeled vehicles.

Известен способ рулевого управления колесного транспортного средства за счет кинематической связи управляемых колес и рулевого механизма посредством рулевого привода, схема которого приведена на фиг.1. Рулевым механизмом 1 называют механизм, который позволяет осуществить поворот управляемых колес 2а и 26 с необходимым передаточным числом, а рулевым приводом 3 - систему тяг и рычагов, которые в совокупности с рулевым механизмом осуществляют поворот колесного транспортного средства. Наибольшее распространение получил рулевой привод в виде трапеции. Одним основанием трапеции служит средняя часть передней оси (балки) 4, которая крепится к раме 5, другим основанием служит поперечная тяга 6, боковыми сторонами - рычаги 7а и 7б, укрепленные в поворотных цапфах колес 8а и 8б (См. Лысов М.И. Рулевые управления автомобилей / М.И.Лысов. - М.: Машиностроение, 1972., стр.5).A known method of steering a wheeled vehicle due to the kinematic connection of the steered wheels and the steering mechanism by means of a steering drive, a diagram of which is shown in figure 1. Steering gear 1 is called a mechanism that allows you to rotate the steered wheels 2a and 26 with the necessary gear ratio, and steering gear 3 - a system of rods and levers, which, together with the steering gear, rotate the wheeled vehicle. The most widespread steering gear in the form of a trapezoid. One base of the trapezoid is the middle part of the front axle (beam) 4, which is attached to the frame 5, the other is the transverse link 6, the sides are levers 7a and 7b, mounted in the pivots of the wheels 8a and 8b (See Lysov M.I. Car Steering / M.I. Lysov. - M.: Mechanical Engineering, 1972., p. 5).

Недостатком такого способа управления является то, что поворот транспортного средства осуществляется посредством сложной конструкции рулевого управления, требующей обеспечения кинематической связи между рулем и рулевым приводом посредством рулевого механизма.The disadvantage of this control method is that the rotation of the vehicle is carried out by means of a complex steering structure, requiring kinematic communication between the steering wheel and the steering gear through the steering mechanism.

Целью предлагаемого изобретения является создание более эффективного управления поворотом колесного транспортного средства за счет использования разности скоростей вращения управляемых колес для непосредственного изменения положения управляемых колес, что приводит к повороту транспортного средства без использования рулевого механизма.The aim of the invention is the creation of more efficient control of the rotation of a wheeled vehicle by using the difference in the speeds of rotation of the steered wheels to directly change the position of the steered wheels, which leads to the rotation of the vehicle without using the steering gear.

Это достигается тем, что в способе поворота колесного транспортного средства посредством рулевого привода, включающего трапецию с поворотными рычагами и колеса, особенность заключается в том, что поворот осуществляют за счет принудительного изменения величины скорости вращения задающего колеса, которое начинает изменять свое положение, изменяя угол поворота поворотного рычага, кинематически связанного через трапецию с другим поворотным рычагом, который в свою очередь отклоняется в другую сторону, изменяя положение второго колеса, при этом поворот осуществляют за счет увеличения скорости вращения задающего внешнего колеса относительно заданной при движении траектории поворота и/или за счет уменьшения скорости вращения задающего внутреннего колеса относительно заданной при движении траектории поворота и также скорости вращения колес задают с учетом геометрических размеров элементов рулевого привода и управляемых колес.This is achieved by the fact that in the method of turning a wheeled vehicle by means of a steering drive including a trapezoid with pivoting levers and wheels, the peculiarity is that the rotation is carried out due to a forced change in the speed of rotation of the driving wheel, which begins to change its position by changing the angle of rotation a pivot arm kinematically connected through a trapezoid with another pivot arm, which in turn deviates to the other side, changing the position of the second wheel, and this rotation is carried out by increasing the speed of rotation of the master outer wheel relative to the set trajectory of rotation and / or by reducing the speed of the master inner wheel relative to the set of trajectory of rotation and also the speed of rotation of the wheels is set taking into account the geometric dimensions of the elements of the steering gear and controlled wheels.

Перечень фигур чертежей.The list of figures drawings.

На фиг.1 изображена схема рулевого управления колесного транспортного средства, содержащего рулевой механизм.Figure 1 shows a diagram of the steering of a wheeled vehicle containing a steering mechanism.

На фиг.2 изображена схема рулевого управления колесного транспортного средства, основанного на изменении скоростей вращения управляемых колес.Figure 2 shows a diagram of the steering of a wheeled vehicle based on a change in the speed of rotation of the steered wheels.

На фиг.2 изображено два управляемых колеса 1 и 2, поворотные рычаги 3 и 4, рулевая трапеция 5, приводы 6а и 6б, система управления поворотом колес 7.Figure 2 shows two steered wheels 1 and 2, pivoting levers 3 and 4, steering trapezoid 5, drives 6a and 6b, a control system for turning the wheels 7.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В случае, если требуется, чтобы транспортное средство передвигалось прямолинейно, управляемым колесам 1 и 2 задают одинаковые скорости вращения V1=V2, выраженные в обороты/сек.If you want the vehicle to move in a straight line, the steered wheels 1 and 2 are set to the same speed of rotation V 1 = V 2 expressed in revolutions / sec.

В случае если требуется, чтобы колесное транспортное средство поворачивало, соответствующему управляемому колесу, например управляемому колесу 1, задают скорость вращения V1 большую, чем у остальных колес, вследствие чего происходит забегание этого управляемого колеса 1 вперед. Таким образом будет изменяться положение соответствующего поворотного рычага 3. При этом чем длиннее поворотный рычаг, тем медленнее будет изменяться его положение. Так как поворотный рычаг 3 управляемого колеса 1 кинематически связан с поворотным рычагом 4 управляемого колеса 2 посредством рулевой трапеции 5, то в случае забегания управляемого колеса 1 вперед управляемое колесо 2 будет стремиться отклониться назад. При этом для исключения юза и, как следствие, повышенного износа шин необходимо оптимизировать скорость вращения V2 управляемого колеса 2.If it is required that the wheeled vehicle turns, the corresponding steered wheel, for example the steered wheel 1, is set to have a rotation speed V 1 greater than that of the other wheels, as a result of which this steered wheel 1 runs forward. Thus, the position of the corresponding pivoting arm 3 will change. Moreover, the longer the pivoting arm is, the slower its position will change. Since the rotary lever 3 of the steered wheel 1 is kinematically connected with the rotary lever 4 of the steered wheel 2 by means of the steering trapezoid 5, in the case of the steered wheel 1 running forward, the steered wheel 2 will tend to deviate backward. At the same time, to eliminate skidding and, as a result, increased tire wear, it is necessary to optimize the rotation speed V 2 of the steered wheel 2.

Аналогичный результат можно получить, если управляемому колесу 2 задать скорость вращения V2 меньшую, чем у остальных колес, вследствие чего происходит отклонение этого управляемого колеса 2 назад. Таким образом будет изменяться положение соответствующего поворотного рычага 4. Так как поворотный рычаг 4 управляемого колеса 2 кинематически связан с поворотным рычагом 3 управляемого колеса 1 посредством рулевой трапеции 5, то в случае отклонения управляемого колеса 2 назад управляемое колесо 1 будет стремиться отклониться вперед. При этом для исключения юза и, как следствие, повышенного износа шин необходимо оптимизировать скорость вращения V1 управляемого колеса 1.A similar result can be obtained if the steered wheel 2 is set to a rotation speed V 2 lower than that of the other wheels, as a result of which this steered wheel 2 deviates back. In this way, the position of the corresponding pivot arm 4 will change. Since the pivot arm 4 of the steered wheel 2 is kinematically connected to the pivot arm 3 of the steered wheel 1 by means of the steering trapezoid 5, in the event the steered wheel 2 is deflected back, the steered wheel 1 will tend to deviate forward. At the same time, to eliminate skidding and, as a result, increased tire wear, it is necessary to optimize the rotation speed V 1 of the steered wheel 1.

Для установки требуемых углов поворота α1 и α2 управляемых колес 1 и 2 соответственно необходимо задавать определенные скорости вращения V1 и V2 управляемых колес 1 и 2 соответственно, величина которых также зависит от скорости движения транспортного средства V0, геометрических размеров его конструктивных элементов: радиуса управляемых колес 1, 2, элементов рулевого привода 3, 4, 5.To set the required rotation angles α 1 and α 2 of the steered wheels 1 and 2, respectively, it is necessary to set certain rotation speeds V 1 and V 2 of the steered wheels 1 and 2, respectively, the value of which also depends on the speed of the vehicle V 0 , the geometric dimensions of its structural elements : radius of steered wheels 1, 2, steering elements 3, 4, 5.

Например, для 4-колесного транспортного средства, включающего 2 оси, на одной из которых расположены управляемые колеса, в случае, если радиус управляемых колес одинаковый и равен r, то с целью установки требуемых углов поворота α1 и α2 управляемых колес скорости вращения V1 и V2 управляемых колес рассчитываются следующим образом:For example, for a 4-wheel vehicle, including 2 axles, on one of which the steered wheels are located, if the radius of the steered wheels is the same and equal to r, then in order to set the required steering angles α 1 and α 2 of the steered wheels of the rotation speed V 1 and V 2 steered wheels are calculated as follows:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где V0 - скорость движения транспортного средства, l - длина поворотных рычагов, b - расстояние между осями.where V 0 is the vehicle speed, l is the length of the swing levers, b is the distance between the axles.

Для того чтобы определять текущее положение управляемых колес и момент достижения требуемых углов поворота α1 и α2 управляемых колес 1 и 2 и в соответствии с данной информацией задавать скорости вращения V1 и V2 управляемых колес 1 и 2, используют один или несколько датчиков угла поворота управляемых колес (на фиг.2 не отображено), которые располагаются в соответствии с конструктивными особенностями транспортного средства.In order to determine the current position of the steered wheels and the moment of reaching the required rotation angles α 1 and α 2 of the steered wheels 1 and 2 and in accordance with this information to set the rotation speeds V 1 and V 2 of the steered wheels 1 and 2, one or more angle sensors are used rotation of the steered wheels (not shown in figure 2), which are located in accordance with the design features of the vehicle.

Скорости вращения V1 и V2 управляемых колес 1 и 2 задают с помощью приводов 6а и 6б. В качестве приводов могут выступать электродвигатели либо другие силовые установки, обеспечивающие требуемые скорости вращения V1 и V2 управляемых колес 1 и 2.The rotational speeds V 1 and V 2 of the steered wheels 1 and 2 are set using the drives 6a and 6b. The drives can be electric motors or other power plants that provide the required rotation speeds V 1 and V 2 of the steered wheels 1 and 2.

Управление скоростями вращения V1 и V2 управляемых колес 1 и 2 осуществляют через систему управления поворотом колес 7 на основании данных о геометрических размерах элементов рулевого привода, требуемых углах поворота α1 и α2 управляемых колес 1 и 2, текущих углах поворота управляемых колес 1 и 2, требуемой скорости движения транспортного средства V0, радиуса управляемых колес 1 и 2.The rotation speeds V 1 and V 2 of the steered wheels 1 and 2 are controlled through the steering system of the wheels 7 based on data on the geometric dimensions of the steering elements, the required steering angles α 1 and α 2 of the steered wheels 1 and 2, the current steering angles of the steered wheels 1 and 2, the required vehicle speed V 0 , the radius of the steered wheels 1 and 2.

При увеличении количества осей колесного транспортного средства количество связанных посредством рулевой трапеции пар управляемых колес может увеличиваться. В случае если колесное транспортное средство содержит 2 оси, для поворота можно использовать как одну, так и две пары управляющих колес. В предельном случае количество связанных посредством рулевой трапеции пар управляемых колес может совпадать с количеством осей колесного транспортного средства.With an increase in the number of axles of a wheeled vehicle, the number of pairs of steered wheels connected by means of the steering trapezoid may increase. If the wheeled vehicle contains 2 axles, you can use either one or two pairs of steering wheels to rotate. In the extreme case, the number of steered wheels connected by means of the steering trapezoid may coincide with the number of axles of the wheeled vehicle.

Для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».For the claimed method, as described in the independent paragraph of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application and known prior to the priority date is confirmed. Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Таким образом, можно управлять поворотом колес транспортного средства по выбранному закону, обеспечивая необходимые условия для поворота.Thus, it is possible to control the rotation of the wheels of the vehicle according to the selected law, providing the necessary conditions for turning.

Claims (2)

1. Способ поворота колесного транспортного средства посредством рулевого привода, включающего трапецию с поворотными рычагами и колеса, отличающийся тем, что поворот осуществляют за счет принудительного изменения величины скорости вращения задающего колеса, которое начинает изменять свое положение, изменяя угол поворота поворотного рычага, кинематически связанного через трапецию с другим поворотным рычагом, который, в свою очередь, отклоняется в другую сторону, изменяя положение второго колеса, при этом поворот осуществляют за счет увеличения скорости вращения задающего внешнего колеса относительно заданной при движении траектории поворота и/или за счет уменьшения скорости вращения задающего внутреннего колеса относительно заданной при движении траектории поворота.1. The method of rotation of a wheeled vehicle by means of a steering gear including a trapezoid with pivoting levers and wheels, characterized in that the pivoting is carried out by forcibly changing the speed of rotation of the driving wheel, which starts to change its position by changing the angle of rotation of the pivoting arm kinematically connected through trapezoid with another pivot arm, which, in turn, deviates to the other side, changing the position of the second wheel, while the rotation is carried out at the expense of elicheniya rotational speed of the driving outer wheel relative to a given trajectory during the motion of rotation and / or by reducing the rotational speed of the driving wheel relative to the internal movement of rotation with a predetermined trajectory. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорости вращения колес задают с учетом геометрических размеров элементов рулевого привода и управляемых колес. 2. The method according to claim 1, characterized in that the speed of rotation of the wheels is set taking into account the geometric dimensions of the elements of the steering gear and steered wheels.
RU2011126566/11A 2011-06-28 2011-06-28 Method of automotive wheel turning RU2476344C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126566/11A RU2476344C1 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Method of automotive wheel turning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126566/11A RU2476344C1 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Method of automotive wheel turning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011126566A RU2011126566A (en) 2013-01-10
RU2476344C1 true RU2476344C1 (en) 2013-02-27

Family

ID=48795163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126566/11A RU2476344C1 (en) 2011-06-28 2011-06-28 Method of automotive wheel turning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476344C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562937C1 (en) * 2014-05-05 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Method of automotive wheel turning
RU2716525C2 (en) * 2017-02-07 2020-03-12 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Steering wheel feedback mechanism
RU2738361C2 (en) * 2018-06-08 2020-12-11 ООО "Новые технологии" Wheeled vehicle turning method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1740211A1 (en) * 1989-12-06 1992-06-15 Институт горного дела Control device for vehicle
RU2048348C1 (en) * 1992-05-06 1995-11-20 Константин Константинович Романов Vehicle self-propelled chassis
US20050126843A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Koji Irikura Hydraulic transaxle and vehicle comprising it
US20050217906A1 (en) * 2002-01-15 2005-10-06 Spark Ian J Off road vehicle
RU79512U1 (en) * 2008-05-12 2009-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" COURSE CONTROL SYSTEM OF A WHEEL-TRACKED MACHINE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1740211A1 (en) * 1989-12-06 1992-06-15 Институт горного дела Control device for vehicle
RU2048348C1 (en) * 1992-05-06 1995-11-20 Константин Константинович Романов Vehicle self-propelled chassis
US20050217906A1 (en) * 2002-01-15 2005-10-06 Spark Ian J Off road vehicle
US20050126843A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Koji Irikura Hydraulic transaxle and vehicle comprising it
RU79512U1 (en) * 2008-05-12 2009-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" COURSE CONTROL SYSTEM OF A WHEEL-TRACKED MACHINE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562937C1 (en) * 2014-05-05 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" Method of automotive wheel turning
RU2716525C2 (en) * 2017-02-07 2020-03-12 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Steering wheel feedback mechanism
RU2738361C2 (en) * 2018-06-08 2020-12-11 ООО "Новые технологии" Wheeled vehicle turning method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011126566A (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101734277B1 (en) Method for controlling vehicle using in wheel system
US20080001374A1 (en) Vehicle with improved flexibility
CN102285376B (en) Automotive steering mechanism
CN108340965B (en) Unmanned steering-by-wire mechanism for electric vehicle and steering control method
JP2020500121A (en) Variable wheeled vehicle
RU2476344C1 (en) Method of automotive wheel turning
CN102372029A (en) Electronically controlled all-wheel steering system for multi-axis vehicles
JP2017121822A (en) Travelling mechanism
JP5165112B2 (en) Electric vehicle structure
CN210845280U (en) Toy drift car
JP5717149B2 (en) Automated guided vehicle
WO2011152274A1 (en) Travel toy
RU2562937C1 (en) Method of automotive wheel turning
CN216805645U (en) Differential steering six-wheel chassis
CN202080331U (en) Vehicle steering structure for rigid axle suspension
CN201538389U (en) Children-used crawler-type recreational vehicle
FR2604680A1 (en) MOTOR VEHICLE WITH FRONT WHEEL DIRECTION AND REAR WHEEL DIRECTION, IN PARTICULAR A FOUR WHEEL DIRECTION
CN205273736U (en) Electromobile for children
CN205022773U (en) Electromobile for children
RU2309868C1 (en) Method of turning of multisupport vehicle
CN204197005U (en) A kind of drift electric toy car
CN209752180U (en) Independent special technique car of golden chicken
JP2007106387A (en) Vehicle driving system
Kosmidis et al. Analysis and simulation of four-wheel independent steering control for electric vehicles
JP2008126998A (en) Steering device for completely concentrating axle directions of whole wheels

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180629