[實用新型]適時四輪驅動電動輪汽車自適應轉向系統

無效

• 申請號: 201120129579.3
• 申請日: 2011-04-28
• 公開（公告）號: CN202080328U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 劉順;趙萬忠;孫培坤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B62D7/14
• 分類號: B62D7/14;B62D3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型涉及一種適時4WD（四輪驅動：Four-Wheel?Drive）電動輪汽車自適應轉向系統，屬于4WD電動輪汽車差動助力轉向系統。

背景技術

線控轉向系統利用控制器綜合駕駛員轉角輸入、車輛狀態和路面狀況確定合理的前輪轉角，并決定位移控制電機的輸出電流，最終驅動前輪轉動并完成轉向操作，實現轉向系統的智能控制。線控轉向與前輪主動轉向系統的最大區別在于：取消了方向盤與車輪間的機械聯接，完全擺脫了傳統轉向系統的各種限制，可以更加自由地設計汽車轉向系統的力矩傳遞特性和角位移傳遞特性。但線控轉向系統發生故障時，轉向系統就不能進行有效的轉向操作。此外，線控轉向系統只能通過系統主要零部件的冗余設計來保證車輛的安全性，且由于存在安全性和可靠性方面的缺陷，現有的法規至今還不允許線控轉向系統實現產品化。

電動助力轉向系統通過助力、回正及阻尼控制，控制系統的力傳遞特性，使汽車的轉向輕便性和路感協調統一；而前輪主動轉向系統通過變傳動比控制和主動轉向干預控制，控制系統的位移傳遞特性，使汽車獲得較理想的轉向特性，改善汽車的操縱穩定性。但無論是電動助力轉向，還是主動轉向，都不能使汽車的轉向輕便性、駕駛員路感和汽車操縱穩定性得到協調統一；此外，兩種轉向系統均須增加助力或位移執行機構，這會使系統結構復雜、成本提高。

實用新型內容

本實用新型提出了一種適時4WD電動輪汽車自適應轉向系統，在實現原有電動輪汽車差動助力轉向的基礎上，實現轉向模式的自適應選擇、適時4WD的自適應變傳動比的四輪差動助力轉向功能、變傳動比控制和主動轉向干預，提高了汽車的操縱穩定性和行車安全性，實現汽車安全性和靈活性的完美融合。

本實用新型為解決其技術問題采用如下技術問題：

一種適時4WD電動輪汽車自適應轉向系統，包括轉向盤、主轉矩傳感器、轉向伺服電機、行星齒輪機構、轉向離合器、后轉向一級小齒輪、前齒條、電子控制單元ECU(Electronic?Control?Unit)、前輪輪轂電機、后輪輪轂電機、前轉向搖臂、后齒條、后轉矩傳感器、主轉向管柱、后轉向管柱、萬向節、行星輪、太陽輪、齒圈；主轉矩傳感器位于轉向盤的下方并與轉向盤相連，轉向離合器的主動盤與后轉向一級小齒輪嚙合，轉向伺服電機通過行星齒輪機構與轉向離合器的從動盤相連，后轉向管柱上的萬向節與行星齒輪機構相連，在主轉向管柱與后轉向管柱間安裝有轉向離合器，在轉向離合器與后轉向管柱間安裝有行星齒輪機構，該行星齒輪機構由行星輪、太陽輪、齒圈組成，行星輪與齒圈內嚙合，太陽輪與行星輪外嚙合，行星輪為公用齒輪，行星齒輪機構太陽輪與轉向離合器的從動盤相連、行星齒輪機構行星輪與后轉向管柱相連、行星齒輪機構齒圈與轉向伺服電機相連，前、后輪的輪轂電機分別安裝于電動輪汽車前輪、后輪內，前齒條通過前轉向搖臂與前輪內的輪轂電機相連，后轉向管柱上的后轉矩傳感器與萬向節相連，后齒條通過后轉向搖臂與后輪內的輪轂電機相連，電子控制單元ECU通過信號分別與主轉矩傳感器、轉向伺服電機、轉向離合器、前、后輪的輪轂電機、后轉矩傳感器相連。

本實用新型的有益效果如下：

1、該系統在主轉向管柱與后轉向管柱間安裝有轉向離合器、轉向伺服電機，在轉向離合器與轉向伺服電機間安裝有行星齒輪機構，因此，該轉向系統可在完成原有電動輪汽車差動助力轉向的基礎上，實現轉向模式的自適應選擇、適時4WD的自適應變傳動比的四輪差動助力轉向功能，實現變傳動比控制和主動轉向干預。

2、在電動輪汽車和傳統動力轉向技術基礎上，發展電動輪汽車差速助力轉向系統，不僅能實現汽車轉向輕便性和轉向路感的完美融合，而且還能將汽車的安全性與靈活性有機的融合在一起，是一種理想的汽車動力轉向技術，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為適時4WD電動輪汽車自適應轉向系統前視圖。

圖2為適時4WD電動輪汽車自適應轉向系統俯視圖。

圖3適時4WD電動輪汽車自適應轉向控制方法。