[实用新型]适时四轮驱动电动轮汽车自适应转向系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适时4WD（四轮驱动：Four-Wheel Drive）电动轮汽车自适应转向系统，属于4WD电动轮汽车差动助力转向系统。

背景技术

线控转向系统利用控制器综合驾驶员转角输入、车辆状态和路面状况确定合理的前轮转角，并决定位移控制电机的输出电流，最终驱动前轮转动并完成转向操作，实现转向系统的智能控制。线控转向与前轮主动转向系统的最大区别在于：取消了方向盘与车轮间的机械联接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，可以更加自由地设计汽车转向系统的力矩传递特性和角位移传递特性。但线控转向系统发生故障时，转向系统就不能进行有效的转向操作。此外，线控转向系统只能通过系统主要零部件的冗余设计来保证车辆的安全性，且由于存在安全性和可靠性方面的缺陷，现有的法规至今还不允许线控转向系统实现产品化。

电动助力转向系统通过助力、回正及阻尼控制，控制系统的力传递特性，使汽车的转向轻便性和路感协调统一；而前轮主动转向系统通过变传动比控制和主动转向干预控制，控制系统的位移传递特性，使汽车获得较理想的转向特性，改善汽车的操纵稳定性。但无论是电动助力转向，还是主动转向，都不能使汽车的转向轻便性、驾驶员路感和汽车操纵稳定性得到协调统一；此外，两种转向系统均须增加助力或位移执行机构，这会使系统结构复杂、成本提高。

实用新型内容

本实用新型提出了一种适时4WD电动轮汽车自适应转向系统，在实现原有电动轮汽车差动助力转向的基础上，实现转向模式的自适应选择、适时4WD的自适应变传动比的四轮差动助力转向功能、变传动比控制和主动转向干预，提高了汽车的操纵稳定性和行车安全性，实现汽车安全性和灵活性的完美融合。

本实用新型为解决其技术问题采用如下技术问题：

一种适时4WD电动轮汽车自适应转向系统，包括转向盘、主转矩传感器、转向伺服电机、行星齿轮机构、转向离合器、后转向一级小齿轮、前齿条、电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)、前轮轮毂电机、后轮轮毂电机、前转向摇臂、后齿条、后转矩传感器、主转向管柱、后转向管柱、万向节、行星轮、太阳轮、齿圈；主转矩传感器位于转向盘的下方并与转向盘相连，转向离合器的主动盘与后转向一级小齿轮啮合，转向伺服电机通过行星齿轮机构与转向离合器的从动盘相连，后转向管柱上的万向节与行星齿轮机构相连，在主转向管柱与后转向管柱间安装有转向离合器，在转向离合器与后转向管柱间安装有行星齿轮机构，该行星齿轮机构由行星轮、太阳轮、齿圈组成，行星轮与齿圈内啮合，太阳轮与行星轮外啮合，行星轮为公用齿轮，行星齿轮机构太阳轮与转向离合器的从动盘相连、行星齿轮机构行星轮与后转向管柱相连、行星齿轮机构齿圈与转向伺服电机相连，前、后轮的轮毂电机分别安装于电动轮汽车前轮、后轮内，前齿条通过前转向摇臂与前轮内的轮毂电机相连，后转向管柱上的后转矩传感器与万向节相连，后齿条通过后转向摇臂与后轮内的轮毂电机相连，电子控制单元ECU通过信号分别与主转矩传感器、转向伺服电机、转向离合器、前、后轮的轮毂电机、后转矩传感器相连。

本实用新型的有益效果如下：

1、该系统在主转向管柱与后转向管柱间安装有转向离合器、转向伺服电机，在转向离合器与转向伺服电机间安装有行星齿轮机构，因此，该转向系统可在完成原有电动轮汽车差动助力转向的基础上，实现转向模式的自适应选择、适时4WD的自适应变传动比的四轮差动助力转向功能，实现变传动比控制和主动转向干预。

2、在电动轮汽车和传统动力转向技术基础上，发展电动轮汽车差速助力转向系统，不仅能实现汽车转向轻便性和转向路感的完美融合，而且还能将汽车的安全性与灵活性有机的融合在一起，是一种理想的汽车动力转向技术，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为适时4WD电动轮汽车自适应转向系统前视图。

图2为适时4WD电动轮汽车自适应转向系统俯视图。

图3适时4WD电动轮汽车自适应转向控制方法。