[發(fā)明專利]一種可實現(xiàn)理想阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710188145.2
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106976477B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳廣達;王陽陽;潘定
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學
• 主分類號: B62D3/12
• 分類號: B62D3/12
• 代理公司: 31225 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 林君如<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明涉及一種可實現(xiàn)理想阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括固定在車輛副車架上的轉(zhuǎn)向器殼體，滑動安裝在所述轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)的齒條組，以及兩個車輪、齒輪齒條傳動機構(gòu)、轉(zhuǎn)向柱和方向盤，所述的齒條組包括通過齒條等效長度調(diào)節(jié)機構(gòu)連接的齒條A段和齒條B段，其中，齒條A段滑動安裝在所述轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)，齒條B段滑動安裝在固接于車輛副車架的齒條支座內(nèi)，在齒條A段和齒條B段的端部還分別設(shè)置所述兩個車輪。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在沒有切斷轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中左右車輪的機械連接的前提下，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)理想阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，保證了安全性的同時提升了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，尤其是涉及一種可實現(xiàn)理想阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本是依靠前輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)，為了保證所有車輪都繞同一瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向時內(nèi)外車輪的轉(zhuǎn)角是不相等的，兩者必須滿足一定的函數(shù)關(guān)系，就是我們所說的阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系。而目前的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受限于機械結(jié)構(gòu)的幾何限制，都只能實現(xiàn)內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角近似地滿足阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系。所以車輛在轉(zhuǎn)向行駛過程中車輪和路面會存在一定程度的相對滑動，造成輪胎的磨損，影響汽車行駛安全性和輪胎壽命。

線控轉(zhuǎn)向技術(shù)可以通過去除左右車輪之間的機械連接結(jié)構(gòu)，利用不同電機獨立控制左右車輪轉(zhuǎn)向，可以實現(xiàn)左右車輪的理想阿克曼轉(zhuǎn)角。但是出于安全考慮，現(xiàn)有交通法規(guī)要求左右兩轉(zhuǎn)向車輪之間必須有機械結(jié)構(gòu)連接，防止電子設(shè)備發(fā)生故障造成左右車輪轉(zhuǎn)角不協(xié)調(diào)而發(fā)生危險。

中國專利ZL 201320189511.3公開了一種汽車轉(zhuǎn)向器，包括轉(zhuǎn)向器殼體，所述殼體上設(shè)置有轉(zhuǎn)向軸安裝座，所述安裝座內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)向扭桿，所述轉(zhuǎn)向扭桿中下部設(shè)置有轉(zhuǎn)向齒輪，所述轉(zhuǎn)向齒輪與設(shè)置在轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)向齒條相嚙合，所述齒條兩端分別與推拉桿相連。但是該專利也是采用傳統(tǒng)的固定齒條長度的設(shè)置方式，無法實現(xiàn)左右車輪的理想阿克曼轉(zhuǎn)角。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可實現(xiàn)理想阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種可實現(xiàn)理想阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括固定在車輛副車架上的轉(zhuǎn)向器殼體，滑動安裝在所述轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)的齒條組，以及兩個車輪、齒輪齒條傳動機構(gòu)、轉(zhuǎn)向柱、萬向節(jié)和方向盤，所述的齒條組包括通過齒條等效長度調(diào)節(jié)機構(gòu)連接的齒條A段和齒條B段，其中，齒條A段滑動安裝在所述轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)，齒條B段滑動安裝在固接于車輛副車架的齒條支座內(nèi)，在齒條A段和齒條B段的端部還分別設(shè)置所述兩個車輪。

作為優(yōu)選的實施方案，所述的齒條等效長度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機和長度調(diào)節(jié)組件，所述的電機通過安裝支架固定連接齒條A段，所述的長度調(diào)節(jié)組件的一端連接所述齒條B段，另一端連接電機的輸出軸，電機工作時，輸出軸驅(qū)動長度調(diào)節(jié)組件沿齒條組軸向調(diào)節(jié)長度。

作為更優(yōu)選的實施方案，所述的長度調(diào)節(jié)組件包括滑塊和絲桿，其中，所述的滑塊固定設(shè)置在齒條B段上，所述的絲桿與電機輸出軸同軸連接，所述的滑塊與絲桿配合組成可沿齒條組軸向移動的滾珠絲桿結(jié)構(gòu)。

作為更優(yōu)選的實施方案的進一步優(yōu)選，所述的齒條B段上還安裝有探測其軸向位移量的位移傳感器，該位移傳感器還反饋連接所述電機，并構(gòu)成閉環(huán)控制。

作為優(yōu)選的實施方案，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)角傳感器，該轉(zhuǎn)角傳感器通過皮帶連接方向盤的輸出軸，所述的轉(zhuǎn)角傳感器和齒條等效長度調(diào)節(jié)機構(gòu)還分別連接控制機構(gòu)。

作為優(yōu)選的實施方案，所述的兩個車輪分別通過轉(zhuǎn)向橫拉桿連接齒條A段和齒條B段。

本發(fā)明中，齒輪齒條傳動機構(gòu)采用常用的機械轉(zhuǎn)向機構(gòu)即可。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：