[發明專利]一種電動車輛轉向控制裝置

無效

• 申請號: 201210021132.3
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102530060A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 郭康權;宋樹杰;張宗玲;武明放;楊露;陳軍;朱新華;張軍昌;侯俊才
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力驅動車輛，屬于車輛領域，具體來說，涉及一種電動車輛轉向控制裝置。

背景技術

電力驅動的車輛作為后石油時代潔凈高效的交通工具和動力裝置，在室內等密閉環境下無廢氣排出等優越的功能，越來越受到人們的關注。電動車輛由于采用直流電機驅動，布置靈活，可以方便克服現有車輛的二輪轉向機構缺陷，轉向容易控制，低速時車輛的轉彎半徑小，高速行駛時穩定，停車所需車位空間小等優點。

專利200710017644.1公開了一種車輛輔助轉向裝置，包括車輪驅動電機、鎖緊機構、鉛錘軸、控制器、電瓶、底盤和車輪，其特征在于，鉛錘軸與車輪驅動電機呈“L”形連接，且鉛錘軸的軸線不包含在車輪的回轉平面j內，在控制器的控制下用鎖緊機構鎖緊或松開鉛錘軸的轉動。

在車輛驅動時，車輪的驅動力對轉向軸(專利200710017644.1稱為鉛錘軸)所形成的轉動力矩，專利200710017644.1采用在控制器的控制下用鎖緊機構鎖緊來防止轉向軸的轉動，同時，需要轉向時，在控制器的控制下用鎖緊機構松開鉛錘軸，使其轉動。當車輛需要剎車時也存在轉向軸力矩需要平衡的問題，專利200710017644.1同樣采用在控制器的控制下用鎖緊機構鎖緊來防止轉向軸的轉動。因此，專利200710017644.1所公開的轉向裝置使車輛的靈活性和復雜功能受到限制，只能用于車輛接近停止狀態下的位置變動，不能應用于正常行駛狀態下車輛的運動控制。

專利200910021065.3公開了一種電動車輛驅動底盤，將專利200710017644.1的控制器的控制下用鎖緊機構，改為驅動轉向摩擦鎖和制動摩擦鎖兩個電磁摩擦鎖機構，將驅動信號和轉向信號輸入驅動轉向摩擦鎖的驅動繞組和轉向繞組，將制動信號輸入制動摩擦鎖，解決了加速和減速時車輪繞轉向軸轉動的問題，但是沒有解決方向盤信號和油門信號如何疊加的問題。

專利200910022569.7公開了一種電動車底盤控制裝置，通過在每個轉向軸上設置一采用霍爾元件制作的平衡位置的傳感器，用傳感器檢測轉向軸的位置，使車輪加速或減速。解決了方向盤信號和油門信號的融合，但是霍爾傳感器采用內外轉子，存在結構復雜，可靠性差，不便于安裝等缺點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題與不足，本發明通過在每個車輪上設置一個轉向電橋，轉向電橋采用一對主動和隨動可變電阻和兩個固定電阻組成。用電橋的輸出信號使車輪加速或減速來轉向，實現了四輪獨立驅動和獨立轉向功能。

實現上述發明目的技術方案的電動車輛轉向控制裝置，其特征是由偏置軸驅動輪1、大齒輪2、小齒輪3、偏置軸轉角可變電阻4、轉向驅動步進電機5、轉向可變電阻6、轉向控制器7、方向盤8、轉向電橋9、車輪驅動控制器10和油門控制器11組成；

所述的偏置軸驅動輪1的轉向軸通過大齒輪2和小齒輪3驅動偏置軸轉角可變電阻4改變阻值；

所述的偏置軸轉角可變電阻4與轉向可變電阻6連接成轉向電橋9的相鄰的兩個橋臂；

所述轉向控制器7將方向盤8的轉角信號分配輸入到每個車輪的轉向驅動步進電機5，轉向驅動步進電機5驅動轉向可變電阻6改變電阻值；

所述的偏置軸轉角可變電阻4和轉向可變電阻6組成的轉向電橋9將需要車輪加速或減速的轉向驅動信號輸入到車輪驅動控制器10；

所述的車輪驅動控制器10將轉向驅動信號和油門驅動信號疊加以后，驅動偏置軸驅動輪1加速或減速，使轉向電橋9恢復到輸出為零的平衡狀態。

所述的偏置軸轉角可變電阻4與轉向可變電阻6連接成的轉向電橋9初始狀態為輸出為零的平衡電橋，并且具有通過偏置軸驅動輪1的加速或減速自動恢復平衡狀態的功能；

所述的電動車輛轉向控制裝置的每個車輪各有一套偏置軸驅動輪1、大齒輪2、小齒輪3、偏置軸轉角可變電阻4、轉向驅動步進電機5、轉向可變電阻6、轉向電橋9和車輪驅動控制器10，使每個車輪能夠獨立驅動和獨立轉向。

本發明的工作原理是：方向盤8驅動轉向控制器7，轉向控制器7驅動轉向步進電機5和轉向可變電阻6，使轉向電橋9產生正電壓信號輸出，驅動車輪驅動控制器10使車輪加速，偏置軸轉過一定角度，通過齒輪轉動偏置軸轉角可變電阻4，使轉向轉電橋9恢復到平衡位置為止。如果偏置軸超前偏離平衡位置，轉向電橋9輸出負電壓信號，使車輪減速，直到轉向電橋9恢復到平衡位置。

與現有技術相比，本發明公開的電動車輛轉向控制裝置可以方便靈活地實現四輪獨立轉向和獨立驅動的功能。

附圖說明