[發明專利]四輪汽車閉環控制智能轉向系統以及汽車

在審

• 申請號: 201610496472.X
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107554603A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 柯德鈞;朱恒
• 申請（專利權）人: 朱恒
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;B62D7/14;B62D5/04;B62D113/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及汽車，尤其涉及一種四輪汽車閉環控制智能轉向系統以及汽車。

背景技術

在現有的四輪汽車中，一般前輪轉向，后輪不轉向。為了提高其機動性，減小汽車轉彎半徑，同時減小輪胎磨損，也有采用四輪轉向的，不過一般都是將前后橋的左右車輪的轉向節臂用轉向橫拉桿聯結，通過橫拉桿和轉向節臂組成轉向梯形來近似控制左右車輪轉向角合理比例。轉向橋的轉向由轉向機直接驅動，而后橋即從動轉向橋的轉向運動可以通過機械傳動方式來實現，也可通過液壓傳動方式或電力傳動方式實現，其中機械傳動方式因其直觀可靠而倍受青睞。然而最新研究表明，轉向時隨著車速的提高，后轉向輪因受地面轉向向心力增大而使輪胎側偏角增大所產生的過度轉向傾向會使汽車的操穩性變壞。這就希望前橋傳輸給后轉向橋的轉向運動的傳輸比例能隨著車速的提高作相應的改變。但現有機械傳動方式傳輸給后橋的轉向比例均為固定不變，有的頂多做到在達到一定車速，可以使后橋不轉向，而不能隨著車速的提高逐步減小傳輸給后橋的轉向比例，更不能使后轉向輪作與前輪方向相同程度受控的轉向，從而使采用通過機械傳動方式實現四輪轉向的車輛雖提高了低速行駛的機動性，卻可能降低了高速行駛的操穩性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種四輪汽車閉環控制智能轉向系統，旨在用于解決現有的汽車轉向時操穩性較低的問題。

本發明是這樣實現的：

本發明實施例提供一種四輪汽車閉環控制智能轉向系統，包括用于驅使汽車各車輪轉向的轉向機構以及用于控制所述轉向機構工作的控制機構，所述控制機構包括轉向盤、與所述轉向盤傳動連接的轉向管柱以及控制所述轉向機構工作的轉向控制器，所述轉向機構包括與汽車其中三輪一一對應驅動的三個從動轉向組件以及與另外一輪對應驅動的主動轉向組件；

每一所述從動轉向組件均包括驅使對應車輪轉向的從動轉向節以及驅使所述從動轉向節旋轉的從動轉向電機，各所述從動轉向電機均電連接至所述轉向控制器；

所述主動轉向組件包括與所述轉向管柱傳動連接的轉向機以及由所述轉向機驅使旋轉的主動轉向節；

所述轉向管柱上設置有管柱轉角傳感器，所述管柱轉角傳感器與所述轉向控制器電連接。

進一步地，各所述從動轉向組件與所述主動轉向組件還均包括地面對車輪側向力傳感器以及車輪垂直載荷傳感器，各所述地面對車輪側向力傳感器與各所述車輪垂直載荷傳感器均電連接至所述轉向控制器，所述轉向控制器通過所述地面對車輪側向力傳感器的檢測信息與所述車輪垂直載荷傳感器的檢測信息以獲取每一對應車輪的側偏角，且根據所述側偏角修正該車輪的實際運動的方向角。

進一步地，所述地面對車輪側向力傳感器與所述車輪垂直載荷傳感器均采用壓電晶體檢測地面對車輪側向力與車輪垂直載荷，且以電位差傳輸至所述轉向控制器。

進一步地，還包括四個安裝支座，每一所述從動轉向節或者所述主動轉向節均通過安裝支座安設于對應車輪的輪軸上。

進一步地，所述地面對車輪側向力傳感器安設于對應的所述安裝支座內，且沿對應車輪的輪軸的長度方向設置，所述車輪垂直載荷傳感器豎直安設于對應的所述安裝支座內。

進一步地，還包括橫擺角速度傳感器，所述橫擺角速度傳感器電連接至所述轉向控制器。

進一步地，還包括用于分別檢測汽車各輪轉速的四個車輪轉速傳感器，各所述車輪轉速傳感器均電連接至所述轉向控制器。

本發明實施例還提供一種汽車，包括兩個前車輪以及兩個后車輪，還包括上述的四輪汽車閉環控制智能轉向系統，所述轉向機構與各所述前車輪以及各所述后車輪驅動連接。

進一步地，所述主動轉向節驅動連接其中一所述前車輪。

進一步地，還包括電控中心，所述轉向控制器集成至所述電控中心上。

本發明具有以下有益效果：

本發明的轉向系統中，三個從動轉向組件與一個主動轉向組件分別對應四個車輪，當轉向盤工作后，轉向管柱繞自身軸線旋轉，此時管柱轉角傳感器獲取轉向管柱的轉動角度，進而將該轉動角度信息傳輸至轉向控制器，轉向控制器控制各從動轉向電機工作驅使各從動轉向節轉動相應角度，從而可以實現其中三個車輪的轉向動作，而在另一方面轉向管柱直接傳動轉向機，由轉向機控制主動轉向節轉動相應角度，從而實現另一車輪的轉向動作。在上述工作過程中，各部分車輪均單獨完成轉向動作，且沒有使用轉向橫拉桿，減少了簧下質量，同時由于轉向盤直接控制了其中一車輪，因而該轉向輪所受地面阻力和干擾可直接反饋傳給駕駛員，使駕駛員能獲得合適的路感，保證轉向時的操穩性，更有利于駕駛員操控汽車。