[發(fā)明專利]基于電動輪助力的主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110344513.0
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102416978A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張平霞;朱永強(qiáng);張海源
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B60K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域，適用于轉(zhuǎn)向車輪為電動輪驅(qū)動的汽車，特別涉及一種利用電動輪主動驅(qū)動車輪產(chǎn)生繞主銷旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向力矩，來實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向的技術(shù)，從而簡化目前汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電動輪轉(zhuǎn)向助力。

背景技術(shù)

電動輪是指將電動機(jī)連同減速系統(tǒng)一起放到汽車車輪的內(nèi)部，從而簡化電動汽車或者混合動力汽車整車動力傳動的系統(tǒng)，有時也稱為輪轂電機(jī)。對汽車而言，特別是重型載貨汽車，由于轉(zhuǎn)向車輪負(fù)荷較大，因而轉(zhuǎn)向時阻力較大，為實(shí)現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)向助力，只能采用液壓助力轉(zhuǎn)向，但液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由于汽車工作時不論是否轉(zhuǎn)向，液壓泵始終都處于工作狀態(tài)，因而使汽車經(jīng)濟(jì)性變差，另外由于液壓系統(tǒng)對溫度比較敏感，導(dǎo)致液壓助力系統(tǒng)對溫度的適應(yīng)性變差。而采用電動助力轉(zhuǎn)向，會由于需要的轉(zhuǎn)向功率較大，而使助力電機(jī)體積較大，而難以在汽車上布置。

為解決上述問題，設(shè)計基于電動輪的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，將汽車的轉(zhuǎn)向車輪改為能獨(dú)立驅(qū)動的電動輪，可以根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的信號，分別單獨(dú)控制左右側(cè)的車輪主動繞主銷轉(zhuǎn)動，而無需另外的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)驅(qū)動車輪繞主銷的轉(zhuǎn)動，從而簡化了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決目前電動汽車或者混合動力汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)復(fù)雜、整車燃油經(jīng)濟(jì)性差的問題，提出一種用電動輪代替目前的普通轉(zhuǎn)向車輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力，去除傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。

本發(fā)明提出的電動輪助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，對混合動力汽車而言，該系統(tǒng)保留發(fā)動機(jī)，去掉原來離合器、變速箱、傳動軸、主減速器、差速器等一系列系統(tǒng)，增加了與發(fā)動機(jī)匹配的發(fā)電機(jī)和蓄電池，將所有的驅(qū)動車輪和轉(zhuǎn)向車輪改為電動輪，并增加轉(zhuǎn)向電控單元系統(tǒng)。對電動車汽車而言，只需將所有的驅(qū)動車輪和轉(zhuǎn)向車輪改為電動輪，并增加轉(zhuǎn)向電控單元系統(tǒng)。

本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果：

本發(fā)明用電動輪和轉(zhuǎn)向電控單元系統(tǒng)，代替了原來汽車上的液壓助力系統(tǒng)或者電動助力系統(tǒng)，通過控制左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向電動輪的驅(qū)動力矩，主動產(chǎn)生轉(zhuǎn)向車輪繞轉(zhuǎn)向主銷的轉(zhuǎn)向力矩，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)去掉了原來安裝在駕駛室前下部的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)或者安裝在轉(zhuǎn)向盤下部的轉(zhuǎn)向立柱附近的轉(zhuǎn)向助力電機(jī)，從而使汽車駕駛室的空間變大，便于布置。(2)用電動輪代替原來的普通車輪，由于電機(jī)內(nèi)置在車輪里面，所以整車的動力系統(tǒng)得以簡化，去掉了離合器、變速器、傳動軸、主減速器、差速器等，特別對轎車而言整車的內(nèi)部空間更大，而對貨車或者客車而言，也有助于降低汽車的重心。(3)由于電動輪的驅(qū)動力矩可調(diào)范圍較大，因而可得到較大范圍可調(diào)的左右側(cè)車輪的驅(qū)動力矩差——轉(zhuǎn)向助力力矩，因而可以滿足汽車低速行駛時較大的轉(zhuǎn)向助力，高速行駛時較小的助力轉(zhuǎn)向，甚至負(fù)助力轉(zhuǎn)向。(4)只在轉(zhuǎn)向需要時才會產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力，因而可以減小汽車額外能量消耗，提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于電動輪助力的主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置示意圖；

具體實(shí)施方式

本發(fā)明結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說明如下：

本發(fā)明所述基于電動輪助力的主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括車軸1、轉(zhuǎn)向直拉桿2、轉(zhuǎn)向節(jié)臂3、左側(cè)主銷4、左電動輪5、左轉(zhuǎn)向節(jié)6、左轉(zhuǎn)向梯形7、轉(zhuǎn)向搖臂8、轉(zhuǎn)向盤9、轉(zhuǎn)向盤傳感器10、轉(zhuǎn)向器11、轉(zhuǎn)向橫拉桿12、右轉(zhuǎn)向梯形13、右電動輪14、右轉(zhuǎn)向節(jié)15、右側(cè)主銷16、

所述電動輪5、14通過汽車的懸架系統(tǒng)固定在汽車車身上。汽車蓄電池的電能通過電線傳遞給電動輪5、14，實(shí)現(xiàn)電動輪5、14的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，轉(zhuǎn)向盤9的轉(zhuǎn)動信號通過轉(zhuǎn)向盤傳感器10傳遞給轉(zhuǎn)向電控單元，轉(zhuǎn)向電控單元控制內(nèi)外側(cè)電動輪5、14驅(qū)動力矩的大小，形成繞主銷4、16旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向力矩差，使轉(zhuǎn)向車輪5、14繞主銷4、16主動轉(zhuǎn)向。

本發(fā)明所述基于電動輪助力的主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過程如下：

汽車向左轉(zhuǎn)向時

駕駛員轉(zhuǎn)向力矩傳遞過程：轉(zhuǎn)向盤9逆時針向左轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向力矩通過轉(zhuǎn)向器11，傳遞到轉(zhuǎn)向搖臂8，向前推動轉(zhuǎn)向直拉桿2，通過轉(zhuǎn)向直拉桿2帶動轉(zhuǎn)向節(jié)臂3繞主銷4逆時針轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)向節(jié)臂3與左轉(zhuǎn)向節(jié)6、左轉(zhuǎn)向梯形7固定在一起，所以轉(zhuǎn)向節(jié)臂3帶動左轉(zhuǎn)向節(jié)6、左轉(zhuǎn)向梯形7一起繞主銷4逆時針轉(zhuǎn)動，左轉(zhuǎn)向節(jié)6帶動左側(cè)電動車輪5繞主銷4逆時針轉(zhuǎn)動。左轉(zhuǎn)向梯形7通過轉(zhuǎn)向橫拉桿12，帶動右轉(zhuǎn)向梯形13繞右側(cè)主銷16逆時針轉(zhuǎn)動；右轉(zhuǎn)向梯形13帶動右轉(zhuǎn)向節(jié)15連同右電動輪14繞右側(cè)主銷16逆時針轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。但此時傳遞的力矩較小，需要轉(zhuǎn)向助力。