[發明專利]前輪后輪分別協同轉向車輛的底盤系統

在審

• 申請號: 201810374641.1
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108608846A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 李博鑫;施炯明;趙雪軒;楊昊光;鄭鋼鐵
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60K1/02
• 分類號: B60K1/02;B60L15/32;B62D5/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種前輪后輪分別協同轉向車輛的底盤系統，所述底盤系統包括前輪轉向系統、后輪轉向系統、前輪轉向電機、后輪轉向電機、驅動電機、車輪、懸架和車架。前后輪轉向系統分別與前后輪轉向電機總成輸出端連接，驅動電機固定在車架上，通過半軸驅動車輪進行轉動。本發明實現了前輪后輪分別協同轉向車輛底盤的設計，進而在實現普通轎車的所有行駛功能的基礎上，增加后輪協同轉向，在保證車輛穩定性的同時減小汽車的轉彎半徑，增加多種轉向模式，并采用四輪獨立驅動，提高整體效率和加速性能，同時盡可能地保留了與現行汽車懸架系統通用的接口與元件，實現了良好的可移植性。

技術領域

本發明涉及車輛領域，尤其涉及一種前輪后輪分別協同轉向車輛的底盤系統。

背景技術

現有的車輛轉向系統，雖已從簡單的純機械式轉向系統、液壓動力轉向系統、電動液壓助力轉向系統發展到更為節能及操縱性能更為優越的電動助力轉向系統，改善了車輛轉向力的控制特性，降低了駕駛員的轉向負擔，然而由于只有前輪主動轉向，轉彎半徑很大，靈活性不足。

現有車輛多數仍采用集中式的動力布置，即只有一個電動機驅動兩個或四個輪子。而隨著電機技術的進步，電動車已經具備了四個車輪獨立驅動的條件。采用獨立驅動的優勢在于可以取消傳統限制車輪轉向的車軸和連桿，這使得電動車具備了四個車輪獨立轉向的條件。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種前輪后輪分別協同轉向車輛的底盤系統，所述底盤系統的轉彎半徑較小，靈活度較高。

根據本發明實施例的前輪后輪分別協同轉向車輛的底盤系統，包括：車架、車輪、驅動電機、前輪轉向系統、后輪轉向系統、懸架和控制系統，所述車輪設在所述車架的底部，所述懸架連接在所述車架和所述車輪之間；其中，所述車輪為四個，每個所述車輪均采用一個獨立的所述驅動電機來驅動行駛，位于所述車架前部的兩個所述車輪通過前輪轉向系統與前輪轉向電機相連以同步轉向，位于所述車架后部的兩個所述車輪通過后輪轉向系統與后輪轉向電機相連以同步轉向；所述控制系統包括：與所述每個驅動電機電連接的驅動電機驅動控制子系統、以及與所述前輪轉向電機、所述后輪轉向電機電連接的轉向電機驅動控制子系統。

根據本發明實施例的前輪后輪分別系統轉向車輛的底盤系統，由于兩個前輪由前輪轉向電機控制轉向，兩個后輪由后輪轉向電機控制轉向。底盤系統的結構前后對稱布置，使兩個后輪具備和兩個前輪同樣的轉向能力，并將集中驅動變為獨立驅動，在保證底盤系統結構穩定性的同時，實現了車輛轉向和驅動的分布式控制，進而可以通過電傳操縱實現車輛更加多樣化的轉向模式。本發明實施例的底盤系統可以進行兩輪轉向和四輪轉向，極大地減小了轉彎半徑。此外，本發明還盡可能保留與傳統汽車零部件的接口，保留現有車輛的懸架系統，便于盡快投入市場加工生產。

在一些實施例中，每個所述驅動電機均對應設置有用于測量轉角和轉速的第一檢測件，每個所述驅動電機與所述車輪之間可設置減速器、也可不設置減速器，每個所述驅動電機均安裝在所述車架的鄰近對應所述車輪位置處，每個所述驅動電機與所述車輪之間均通過半軸連接驅動，每個所述車輪通過配置所述第一檢測件、所述驅動電機、所述半軸實現獨立驅動，所述第一檢測件與所述驅動電機驅動控制子系統電連接。

在一些實施例中，每個所述驅動電機均通過半軸與所述車輪相連，所述半軸包括連接所述驅動電機與所述車輪相連的萬向節及短軸。

在一些實施例中，所述前輪轉向電機和所述后輪轉向電機上均設有用于測量轉角和轉速的第二檢測件，所述第二檢測件與所述轉向電機驅動控制子系統電連接，所述前輪轉向電機、所述后輪轉向電機通過所述轉向電機驅動控制子系統電連接的控制實現位于所述車架前部的兩個所述車輪的協同轉向，及位于所述車架后部的兩個所述車輪的協同轉向。