一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法专利检索-无轨陆用车辆专利检索查询-专利查询网

IPRDB

API 数据接口

专利申请

使用指引 chat嘟嘟

会员体验

联系我们

交流群

现在联系顾问~

一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法
申请号	CN202410085871.1	申请日	2024-01-22	公开(公告)号	CN117901945A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	长春市麦迪克智行汽车科技有限公司;			发明人	靳立强; 余欣; 胡子傲;
摘要	本发明公开一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法，通过驾驶员按下转向模式按钮后将信号传递给车辆电控单元，车辆电控单元将信号传递给转向机构，通过转向机构工作分别驱动四个车轮进行单独的转向，替代传统的汽车底盘进行转向的方式，避免了转向结构需要通过多个部件进行机械连接，从而造成整车的重量较重，且四个轮子无法独立转向，影响整车的通过性的问题。
权利要求	1.一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，包括：连接架机构(100)，其安装在汽车底盘的底部；转向机构(200)，其位于所述连接架机构(100)的底部四角且分别与四个车轮连接，所述转向机构(200)包括与车轮连接的转向节(210)以及输出端与所述转向节(210)连接且工作时驱动所述转向节(210)进行任意角度转动的转向组件(220)。 2.根据权利要求1所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述连接架机构(100)包括位于汽车底盘底部的横梁主体(110)以及位于所述横梁主体(110)两端且两端底部具有安装架(120a)的梁主体(120)，所述安装架(120a)的底部与所述转向节(210)的顶部活动连接。 3.根据权利要求2所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述转向节(210)的侧壁设置有与轮毂电机轴心连接的轴套(210a)。 4.根据权利要求3所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述轴套(210a)与所述转向节(210)侧壁过盈连接。 5.根据权利要求3所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述轴套(210a)的侧壁设置有驱动电机轴垫圈(210b)。 6.根据权利要求1所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述转向组件(220)包括位于所述转向节(210)内侧且与车辆电控单元电连接的转向电机(220a)以及与输入端与所述转向电机(220a)的输出端连接且输出端与所述转向节(210)连接的减速器(220b)。 7.根据权利要求6所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述减速器(220b)的下方右侧具有安装孔，所述安装孔上设置有橡胶垫圈(220b‑1)。 8.根据权利要求6所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述减速器(220b)的下方设置有对所述转向节(210)的转动进行限位的聚氨脂套(220b‑2)。 9.根据权利要求6所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，所述减速器(220b)最下方穿过所述转向节(210)的一端通过螺纹连接有限位螺栓。 10.一种适用于四轮独立转向的转向总成的控制方法，其包括权利要求1‑9任一项所述的适用于四轮独立转向的转向总成，其特征在于，具体步骤如下： S1、驾驶员在需要转向时按下转向模式按钮； S2、转向模式按钮将信号传递给车辆的电控单元； S3、车辆电控单元将信号传递给转向电机(220a)的控制器，在此过程中电机对信号是否正常、车速是否满足要求进行诊断； S4、当电机诊断信号正常且车速满足要求时，转向电机(220a)开始工作，当电机诊断信号不正常或者车速不满足要求时，转向模式选择无效，且车辆发出警告； S5、当转向电机(220a)工作时，带动转向节(210)以及车轮进行转动，进而实现转向。
说明书全文	一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法技术领域 [0001] 本发明涉及电动汽车线控转向技术领域，具体为一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法。背景技术 [0002] 汽车在目前的社会中扮演着必不可少的角色，其中，汽车的底盘是比较重要的一个部件，汽车底盘的进化由传统汽车的传统底盘发展到电动汽车的电动底盘，目前底盘的应用的过程中想要实现转向仍然需要驾驶员控制方向盘、油门和刹车踏板等部件，同时通过与底盘系统之间的机械连接，进而实现对底盘以及整车的转向。 [0003] 但是现有的这种底盘以及整车的转向方式需要通过多个部件进行机械连接，从而造成整车的重量较重，且四个轮子无法独立转向，影响整车的通过性。发明内容 [0004] 本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。 [0005] 因此，本发明的目的是提供一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法，替代传统的汽车底盘进行转向的方式，避免了转向结构需要通过多个部件进行机械连接，从而造成整车的重量较重，且四个轮子无法独立转向，影响整车的通过性的问题。 [0006] 为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案： [0007] 一种适用于四轮独立转向的转向总成，其包括： [0008] 连接架机构，其安装在汽车底盘的底部； [0009] 转向机构，其位于所述连接架机构的底部四角且分别与四个车轮连接，所述转向机构包括与车轮连接的转向节以及输出端与所述转向节连接且工作时驱动所述转向节进行任意角度转动的转向组件。 [0010] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述连接架机构包括位于汽车底盘底部的横梁主体以及位于所述横梁主体两端且两端底部具有安装架的纵梁主体，所述安装架的底部与所述转向节的顶部活动连接。 [0011] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述转向节的侧壁设置有与轮毂电机轴心连接的轴套。 [0012] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述转向节的侧壁设置有与轮毂电机轴心连接的轴套。 [0013] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述轴套的侧壁设置有驱动电机轴垫圈。 [0014] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述转向组件包括位于所述转向节内侧且与车辆电控单元电连接的转向电机以及与输入端与所述转向电机的输出端连接且输出端与所述转向节连接的减速器。 [0015] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述减速器的下方右侧具有安装孔，所述安装孔上设置有橡胶垫圈。 [0016] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述减速器的下方设置有对转向节的转动进行限位的聚氨脂套。 [0017] 作为本发明所述的一种适用于四轮独立转向的转向总成的一种优选方案，其中，所述减速器最下方穿过所述转向节的一端通过螺纹连接有限位螺栓。 [0018] 本发明公开一种适用于四轮独立转向的转向总成的控制方法，其包括：具体流程如下： [0019] S1、驾驶员在需要转向时按下转向模式按钮； [0020] S2、转向模式按钮将信号传递给车辆的电控单元； [0021] S3、车辆电控单元将信号传递给转向电机的控制器，在此过程中电机对信号是否正常、车速是否满足要求进行诊断； [0022] S4、当电机诊断信号正常且车速满足要求时，转向电机开始工作，当电机诊断信号不正常或者车速不满足要求时，转向模式选择无效，且车辆发出警告； [0023] S5、当转向电机工作时，带动转向节以及车轮进行转动，进而实现转向。 [0024] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果是，该种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法，在需要转向时，通过驾驶员按下转向模式按钮后将信号传递给车辆电控单元，车辆电控单元将信号传递给转向机构，通过转向机构工作分别驱动四个车轮进行单独的转向，替代传统的汽车底盘进行转向的方式，避免了转向结构需要通过多个部件进行机械连接，从而造成整车的重量较重，且四个轮子无法独立转向，影响整车的通过性的问题。附图说明 [0025] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中： [0026] 图1为本发明一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法的转向总成的结构示意图； [0027] 图2为本发明一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法的转向总成控制方法的流程图； [0028] 图3为本发明一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法的车轮斜向转向后行驶的结构示意图； [0029] 图4为本发明一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法的车轮横向转向后行驶的结构示意图； [0030] 图5为本发明一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法的车轮原地掉头行驶的结构示意图； [0031] 图6为本发明一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法的车轮四轮转向的结构示意图。 [0032] 图中：100、连接架机构；110、横梁主体；120、纵梁主体；120a、安装架；200、转向机构；210、转向节；210a、轴套；210b、驱动电机轴垫圈；220、转向组件；220a、转向电机；220b、减速器；220b‑1、橡胶垫圈；220b‑2、聚氨脂套。具体实施方式 [0033] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。 [0034] 其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。 [0035] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。 [0036] 本发明提供一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法，替代传统的汽车底盘进行转向的方式，避免了转向结构需要通过多个部件进行机械连接，从而造成整车的重量较重，且四个轮子无法独立转向，影响整车的通过性的问题。 [0037] 图1‑图6示出的是本发明一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法的结构示意图，请参阅图1‑图6为该种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法做详细的介绍。 [0038] 实施例1 [0039] 参考图1‑图3，本发明公开一种适用于四轮独立转向的转向总成及控制方法，其主体部分包括连接架机构100以及转向机构200。 [0040] 参考图1‑图3，连接架机构100用于方便对四个转向机构200进行连接安装，连接架机构100安装在汽车底盘的底部，进而在与转向机构200连接后间接的将转向机构200安装在汽车上。 [0041] 参考图1‑图3，转向机构200用于工作时驱动与其连接的车轮进行转向，进而实现四个车轮进行独立转向，转向机构200位于连接架机构100的底部四角且分别与四个车轮连接，用于工作时驱动四个车轮分别进行单独的转向，转向机构200包括与车轮连接的转向节210以及输出端与转向节210连接且工作时驱动转向节210进行任意角度转动的转向组件 220，转向节210用于将转向组件220与车轮进行安装连接且方便对转向组件220进行安装，转向组件220用于工作时驱动转向节210进行转向，进而驱动车轮进行转向。 [0042] 在本实施例中，本发明还公开了一种适用于四轮独立转向的转向总成的控制方法，其包括以上的转向总成。 [0043] 在本实施方式中，具体使用流程如下：通过连接架机构100将四个转向机构200分别与车轮与汽车底盘进行连接安装，转向时，四个通过转向组件220分别工作带动四个转向节210进行分别转动，转向节210转动时带动车轮进行转动，进而实现四个车轮进行独立转向。 [0044] 实施例2 [0045] 在实施例1的基础上，参考图1‑图3，连接架机构100包括位于汽车底盘底部的横梁主体110以及位于横梁主体110两端且两端底部具有安装架120a的纵梁主体120，用于方便对四个转向机构200进行安装且保持整体的稳定性，安装架120a的底部与转向节210的顶部活动连接，用于方便与转向节210连接后对其进行安装； [0046] 在本实施例中，参考图1，转向节210的侧壁设置有与轮毂电机轴心连接的轴套210a，用于方便连接轮毂电机轴心； [0047] 在本实施例中，参考图1，轴套210a与转向节210侧壁过盈连接，用于避免转向节210多次转向后造成轴套210a磨损较为严重； [0048] 在本实施例中，参考图1，轴套210a的侧壁设置有驱动电机轴垫圈210b，用于防止驱动电机的输出轴与转向节210侧壁摩擦； [0049] 在本实施例中，参考图1，转向组件220包括位于转向节210内侧且与车辆电控单元电连接的转向电机220a以及与输入端与转向电机220a的输出端连接且输出端与转向节210连接的减速器220b，转向电机220a用于工作时驱动减速机构进行工作，减速机构工作时用于减小转向电机220a的转速后驱动转向节210进行转动； [0050] 在本实施例中，参考图1，减速器220b的下方右侧具有安装孔，安装孔上设置有橡胶垫圈220b‑1，用于方便安装连接悬架下摆臂； [0051] 在本实施例中，参考图1，减速器220b的下方设置有对转向节210的转动进行限位的聚氨脂套220b‑2，用于对转向节210的转向角度进行限位，当转向节210转向到超过转向系统所允许的最大限位时，会与聚氨脂套220b‑2相接触，进而对其进行转向限位； [0052] 在本实施例中，参考图1，减速器220b最下方穿过转向节210的一端通过螺纹连接有限位螺栓，用于避免减速机构相对转向节210进行轴向移动。 [0053] 一种适用于四轮独立转向的转向总成的控制方法，其包括，具体步骤如下： [0054] S1、驾驶员在需要转向时按下转向模式按钮； [0055] S2、转向模式按钮将信号传递给车辆的电控单元； [0056] S3、车辆电控单元将信号传递给转向电机220a的控制器，在此过程中电机对信号是否正常、车速是否满足要求进行诊断； [0057] S4、当电机诊断信号正常且车速满足要求时，转向电机220a开始工作，当电机诊断信号不正常或者车速不满足要求时，转向模式选择无效，且车辆发出警告； [0058] S5、当转向电机220a工作时，带动转向节210以及车轮进行转动，进而实现转向； [0059] 参考图1‑图3，当需要对车辆进行斜向行驶时，驾驶员按下斜向行驶的按钮时，会发出斜向行驶模式下的电信号给到车辆的电控单元，同时转向控制单元根据采集到转向电机220a诊断信号进行控制，若转向电机220a无故障且驾驶员控制方向盘旋转，则转向电机220a控制器控制转向电机220a转动，从而带动减速器220b转动，减速器220b转动带动转向节210转动，转向节210转动带动车轮转动，此时从上往下看，四个车轮会向方向盘的旋转方向转动，车轮转动角度取决于方向盘的旋转角度； [0060] 参考图1‑图2和图4，当需要对车辆进行横向行驶时，驾驶员按下横向行驶的按钮时，会发出横向行驶模式下的电信号给到车辆的电控单元，同时转向控制单元根据采集到的车速以及转向电机220a诊断信号进行控制，若同时满足车速为零和转向电机220a无故障两个条件，则转向电机220a控制器控制转向电机220a转动，从而带动减速器220b转动，减速器220b转动带动转向节210转动，转向节210转动带动车轮转动，此时从上往下看，左前轮和右后轮顺时针转动九十度，左后轮和右前轮逆时针转动九十度； [0061] 参考图1‑图2和图5，当需要车辆进行原地掉头时，驾驶员按下原地调头的按钮时，会发出原地调头模式下的电信号给到车辆的电控单元，同时转向控制单元根据采集到的车速以及转向电机220a诊断信号进行控制，若同时满足车速为零和转向电机220a无故障两个条件，则转向电机220a控制器控制转向电机220a转动，从而带动减速器220b转动，减速器220b转动带动转向节210转动，转向节210转动带动车轮转动，各个车轮转动的角度根据车辆参数设置，此时从上往下看，左前轮和右后轮顺时针转动，左后轮和右前轮逆时针转动； [0062] 参考图1‑图2和图6，当需要车辆进行四轮转向时，驾驶员按下四轮转向的按钮时，会发出四轮转向模式下的电信号给到车辆的电控单元，同时转向控制单元根据采集到转向电机220a诊断信号进行控制，若转向电机220a无故障且驾驶员控制方向盘旋转，则转向电机220a控制器控制转向电机220a转动，从而带动减速器220b转动，减速器220b转动带动转向节210转动，转向节210转动带动车轮转动，此时从上往下看，前轴两个车轮会向方向盘的旋转方向转动，后轴两个车轮会与方向盘旋转方向相反的方向转动，车轮转动角度取决于方向盘的旋转角度。 [0063] 虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。