[發明專利]一種兩輪驅動汽車轉向裝置

有效

• 申請號: 201711340902.X
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108058744B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 林治國;王振嶺;王琦;李孟春
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B60K7/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明公開了一種兩輪驅動汽車轉向裝置，包括方向盤、轉向控制裝置、輪轂電機和測速傳感器，轉向控制裝置包括轉軸、連桿、控制器、空心環和設于空心環內的兩個半圓形彈簧，方向盤固定在轉軸一端，轉軸另一端與連桿一端相連，連桿另一端伸入到空心環內，轉軸與空心環同軸線設置，伸入到空心環內的連桿端部設有將兩個半圓形彈簧一端分開的第一擋板，空心環內側設有供連桿繞其轉軸轉動的滑槽，空心環內還設有一個將兩個半圓形彈簧另一端分開的第二擋板，第二擋板兩側分別設有一個壓力傳感器，給定方向盤一個轉角，通過壓力傳感器計算出轉角信號，之后通過控制器控制兩個輪轂電機速度差來完成差速轉向，本發明結構簡單，轉向精確穩定。

技術領域

本發明屬于交通運輸工程領域，涉及一種汽車轉向裝置，具體涉及一種兩輪驅動汽車轉向裝置。

背景技術

目前，汽車已經成為人們出行的最主要的工具之一，目前汽車多數采用的是燃油發動機來驅動汽車行駛，并且采用兩輪驅動的方式。汽車行駛過程中轉向是不可避免的，目前轉向采用的通常是機械轉向系統和動力轉向系統，機械轉向系統采用的是液壓助力，由于依靠發動機動力來驅動油泵，能耗比較高，液壓系統的管路結構非常復雜，各種控油液的閥門數量繁多，后期的保養維護需要成本，整套油路經常保持高壓狀態，使用壽命受到影響；動力轉向系統采用的是電子助力的方式，雖然在結構上簡化了許多，但穩定性不太牢靠，制造成本和維修成本更高。

發明內容

本發明的目的是針對現有的兩輪驅動汽車無法將另外兩個車輪更好地利用，提出了一種新的轉向裝置，可將汽車另外兩個車輪進行更好的利用，這樣可以使汽車結構更均勻。以后置驅動汽車為例，利用前輪轉向。該裝置的優點不需要通過液壓傳動，由電提供，結構簡單，響應快，穩定性好，還可以實現能量回收。后期的維護主要在輪轂電機以及電池上，成本低。該裝置的核心在于控制器，該裝置需要設計一個完善的的控制系統，來實現對轉向的控制。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種兩輪驅動汽車轉向裝置，其特征在于：包括方向盤、轉向控制裝置、輪轂電機和對輪轂電機測速的測速傳感器，所述轉向控制裝置包括轉軸、連桿、控制器、空心環和設于空心環內的兩個半圓形彈簧，所述方向盤固定在轉軸一端，轉軸另一端與連桿一端相連，連桿另一端伸入到空心環內，轉軸與空心環同軸線設置，伸入到空心環內的連桿端部設有將兩個半圓形彈簧一端分開的第一擋板，空心環內側設有供連桿繞其轉軸轉動的滑槽，空心環內還設有一個將兩個半圓形彈簧另一端分開的第二擋板，第二擋板兩側分別設有一個壓力傳感器，初始位置時，第一擋板和第二擋板分別位于空心環的12點鐘位置和6點鐘位置，其中第一擋板隨著連桿轉動而在空心環內轉動，并壓縮左側或右側的半圓形彈簧，第二擋板固定在空心環內，兩個壓力傳感器采集的壓力數據傳遞給控制器，通過控制器轉換為方向盤的轉角信號，之后結合兩個輪轂電機的轉速信號調整每個輪轂電機的轉速，通過兩個輪轂電機差速實現汽車轉向控制。

作為改進，所述轉向控制裝置還包括蓄電池，所述蓄電池為控制器和輪轂電機供電，同時汽車制動時，通過輪轂電機回收的電能儲存在蓄電池內。

作為改進，當兩個輪轂電機中一個轉速為零還不能滿足方向盤轉角所需速度差時，控制器控制轉速為零的輪轂電機反轉滿足方向盤轉角所需速度差。

作為改進，兩個輪轂電機作為驅動輪，通過實時調整兩個驅動輪的速度差來轉向。

作為改進，兩個輪轂電機作為汽車非驅動的前輪，汽車的兩個后輪作為驅動輪，當需要轉向時，調整兩個輪轂電機相對速度來轉向，當直行時，兩個輪轂電機作為從動輪。

作為改進，所述測速傳感器為霍爾傳感器，通過霍爾傳感器為控制器提供輪轂電機的轉速信息和位置信息。

作為改進，所述輪轂電機選用永磁無刷電機。

本發明的有益效果是：