[发明专利]转向电机位于麦弗逊悬架硬点处的线控四轮独立转向系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车底盘与转向领域，尤其是涉及一种转向电机位于麦弗逊悬架硬点处的线控四轮独立转向系统。

背景技术

传统车辆转向系统通过转向梯形机构保证转向时内外车轮转角之间有一定的函数关系，近似地满足阿克曼转向规律。但是由于转向梯形的存在，必然会导致在车轮上下跳动时产生悬架导向机构和转向杆系的运动干涉，也无法实现大角度的转向。而线控四轮独立转向技术取消了传统的梯形转向机构，从根本上解决了该问题。线控四轮独立转向技术通过四套独立可控的伺服电机传动系统驱动车轮转动，在结构允许的情况下转角可以达到±90°，使车辆可以实现原地转向、蟹行等多种模式。但现有的线控独立转向技术往往采用烛式悬架等简单的悬架形式，难以在实现独立转向的同时兼顾到悬架的运动性能。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种转向电机位于麦弗逊悬架硬点处的线控四轮独立转向系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种转向电机位于麦弗逊悬架硬点处的线控四轮独立转向系统，包括车架、车轮、悬架和转向电机总成，所述悬架分别与车轮和车架连接，所述悬架为包括下摆臂、转向节和弹簧减振器的麦弗逊悬架，所述下摆臂和弹簧减振器均与转向节连接，所述转向节与车轮连接，所述下摆臂与车架连接，所述转向电机总成分别与弹簧减振器和车架连接，通过驱动弹簧减振器绕转向电机轴线转动输出力矩，使转向节带动车轮偏转实现转向。

所述转向电机总成包括电机壳体、电机支座和转向电机，所述转向电机位于电机壳体内，所述电机壳体固连在电机支座上，所述转向电机的输出轴和电机支座均与弹簧减振器连接，所述电机壳体与车架连接。

所述转向电机的输出轴与弹簧减振器键联。

所述电机支座与弹簧减振器通过推力轴承连接。

所述转向电机通过虎克副与车架连接。

所述虎克副的实现方式包括十字销或具有虎克铰运动特征的橡胶衬套。

所述转向电机总成还包括带有自锁功能的减速机。

所述减速机包括涡轮蜗杆减速机。

所述下摆臂通过下摆臂球铰与转向节连接。

所述转向电机总成的输出轴线通过下摆臂球铰的中心。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)将麦弗逊独立悬架与线控四轮转向系统进行了结合，实现了良好的悬架运动学特性的同时将转向电机总成布置于悬架硬点处，实现了悬架和转向系统的一体化，集成程度高。

(2)转向电机总成布置于麦弗逊悬架的硬点处，转向运动的传动链短，转向响应更加灵敏，效率更高，且无需占用轮边空间，占用空间小。

(3)剔除了传统转向系统的转向杆系，彻底避免了转向杆系与悬架导向杆系之间的干涉，通过合理的布置使得转向角度接近正负90度，转向范围广。

(4)转向电机通过虎克副与车架连接，虎克副的实现形式可以为十字销也可以为具有虎克铰运动特征的橡胶衬套，实现方式灵活，适用范围广。

(5)转向电机总成还包括带有自锁功能的减速机，当回正力矩较大时，可以实现转向电机总成的减速传动。

附图说明

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明的结构示意图；

其中，1为弹性橡胶铰总成，2为转向电机，3为电机支座，4为弹簧减振器上支座，5为弹簧，6为弹簧减振器下支座，7为连接件，8为下摆臂，9为下摆臂球铰，10为转向节，11为轮毂轴承压紧螺母，12为轮毂轴承，13为制动盘，14为减振器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示为本实施例中提供的转向电机位于麦弗逊悬架硬点处的线控四轮独立转向系统，包括车架、车轮、悬架和转向电机总成，悬架分别与车轮和车架连接，悬架为包括下摆臂、转向节和弹簧减振器的麦弗逊悬架，下摆臂和弹簧减振器均与转向节连接，转向节与车轮连接，下摆臂与车架连接，转向电机总成分别与弹簧减振器和车架连接，驱动弹簧减振器绕转向电机轴线转动输出力矩，使转向节带动车轮偏转实现转向。