[发明专利]一种独立悬架自适应转向传动机构及其实现方法

说明书

一种独立悬架自适应转向传动机构包含车架、左梯形臂、右梯形臂、左转向节、右转向节、左转向横拉杆、右转向横拉杆、齿轮齿条式转向器；所述左或右转向横拉杆为自适应转向横拉杆，所述自适应转向横拉杆为长度可调的转向横拉杆，包含缸体、推杆，在伺服电机驱动下，推杆相对缸体可作直线伸缩运动；所述独立悬架自适应转向传动机构的控制方法为，当汽车转向时，通过传感器实时测得左或右梯形臂相对车架的偏转角度，为满足另一侧梯形臂相对车架按理想角度偏转，依据阿克曼转向原理，通过计算获得自适应转向横拉杆的理想长度，进而通过伺服电机实时调节自适应转向横拉杆的长度，使两转向轮实现纯滚动过弯。

技术领域

本发明涉及汽车独立悬架转向传动机构领域，特别是一种独立悬架自适应转向传动机构及实现方法。

背景技术

转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使转向轮偏转，并使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。当转向轮采用独立悬架时，为了满足转向轮独立运动的需要，转向桥是断开式的，转向传动机构中的转向梯形必须断开，在结构上与非独立悬架转向传动机构由明显区别，与独立悬架配用的多数为齿轮齿条转向器，转向器布置在车身上，转向横拉杆通过球铰链与齿条及转向节臂连接。

与非独立悬架转向梯形类似，为了保证装备有独立悬架自适应转向传动机构的车辆可以顺畅的转弯，应保证外转向轮偏角的余切值和内转向轮偏角的余切值之间的差值恒定不变，此时四个轮子路径的圆心大致上交会于后轴的延长线上瞬时转向中心，车辆做纯滚动转向，两转向轮偏转角的定量变化关系式，即为阿克曼转向原理。

根据阿克曼转向几何设计的转向传动机构解决汽车在转向时，由于左、右转向轮的转向半径不同所造成的左、右转向轮转角不同的问题，虽然汽车的发展已经经历了几个世纪，但在转向中的一些问题仍然没有得到解决，汽车在进行转向运动时，没有任何的转向机构能够完全满足阿克曼转向原理，也就是不能满足全部的车轮在转向时绕瞬时中心转动，进而也不能彻底的减少汽车在行进中或者转向中的侧滑现象，也就是说汽车的边滚边滑的现象仍然存在，没有消除，利用阿克曼转向原理来设计汽车的转向传动机构也是很多的专家学者研究的重点和对象。

发明内容

本发明的目的是提供一种独立悬架自适应转向传动机构以及适合于独立悬架自适应转向传动机构的实现方法，能够克服现有独立悬架转向梯形设计不足造成的两转向轮偏转角定量变化关系式与理想阿克曼转向关系式偏差较大的问题，解决汽车过弯边滚边滑现象，以及因此产生的车辆转向不足或转向过度问题。

一种独立悬架自适应转向传动机构，包含车架、左梯形臂、右梯形臂、左转向节、右转向节、左转向横拉杆、右转向横拉杆、齿轮齿条式转向器；所述左、右梯形臂分别安装在左、右转向节上，所述左、右转向节分别通过第一转动副、第二转动副安装在车架上，所述齿轮齿条式转向器安装在车身或车架上，所述左转向横拉杆一端通过第一球铰链与左梯形臂连接，另一端通过第二球铰链与齿轮齿条式转向器连接，所述右转向横拉杆一端通过第三球铰链与右梯形臂连接，另一端通过第四球铰链与齿轮齿条式转向器连接，所述左或右转向横拉杆为自适应转向横拉杆，所述自适应转向横拉杆为长度可调的转向横拉杆。

所述自适应转向横拉杆包含缸体、推杆，所述缸体与推杆通过移动副连接；所述推杆相对缸体的直线伸缩运动由伺服电机驱动。

当左转向横拉杆为自适应转向横拉杆时，所述推杆通过第二球铰链与齿轮齿条式转向器中的齿条一端连接，所述缸体通过第一球铰链与左梯形臂连接，所述右转向横拉杆通过第四球铰链与齿轮齿条式转向器中的齿条另一端连接。

当右转向横拉杆为自适应转向横拉杆时，所述推杆通过第四球铰链与齿轮齿条式转向器中的齿条一端连接，所述缸体通过第三球铰链与右梯形臂连接，所述左转向横拉杆通过第二球铰链与齿轮齿条式转向器中的齿条另一端连接。