[发明专利]无轨汽车的操向辅助装置

说明书

本发明涉及一种无轨汽车，具有至少两对车轮，每对包括一个左侧轮和一个右侧轮，这些轮中至少有一对车轮是由方向盘调节的，并且至少有一对车轮中每个轮均由单独的传动装置驱动。

无轨车辆包括轿车、卡车、公共汽车及类似车辆，一般采用内燃发动机驱动。常带有操向辅助手段（伺服控制）。一个由内燃发动机驱动的液压泵起到动力源作用，它提供所需的能源，用以增强由驾驶人员通过方向盘作用到被操向轮上的力。除了液压泵外，控制阀、操向阀、操向汽缸、油箱以及电流引线均是必要组成部件。因此到目前为止通用的操向辅助装置需要相当多的工程消耗。

近年来人们已开发了一些新的汽车驱动方案，大大改变了延续数十年之久的通用内燃发动机驱动方式。例如无轨汽车可采用由电池馈电的电机驱动方式。此外还有利用混合驱动的建议。这里在汽车上装有一个内燃发动机-发电机-组合单元，由所述发电机输出的电能经过大功率电子学方式传输到与驱动轮牢牢接合的电动机上，这种驱动形式的显而易见的优点是：比纯内燃发动机驱动方式允许进行多种细微变化的控制。

采用电机驱动的汽车的一个重要特征是在至少两个轮子上，即这些驱动轮的每一个上均装有一个单独驱动装置。

人们从只由内燃发动驱动的动力车辆逐渐改进为由电机驱动或混合驱动的汽车，因此这种新型汽车的操纵控制与只由内燃发动机驱动的汽车的操纵控制相匹配上具有重要意义的。特别是驾驶操纵应使用一个操向辅助器或操向支持装置，尤其是针对具有橡胶轮胎的重型汽车在操纵时必须克服显著增大的阻力情况。这里先提供常规的操向支持用技术，也就是说，人们可以采用电动液压发动机进行通用的伺服操纵。人们也可以采用电子式操向，即电动机的运转取决于操向轮位置，以推动操向杠杆机构。可是这种操向辅助方式仍然导致较大的工程开销。

日本专利文献JP62-181918A公开了一种汽车驱动装置，其中汽车后桥上装有一个液压离合的受操纵的机械传动装置，在两个驱动轮之间作用到该后桥的左侧和右侧的转矩分配取决于汽车的速度、驱动轮的角度和动作速度，曲线外侧驱动轮具有比曲线内侧驱动轮高的转矩，这样导致用于必要结构的花销超乎寻常的高，而且关于对力矩调节所用的调整策略没有给出详细说明。

本发明的目的是提供一种本方开头所述的无轨汽车，它具有一个高效且成本很低的操向辅助装置。

本发明的目的是这样实现的，一种具有至少两对车轮的无轨汽车，车轮中包括一个左侧轮和一个右侧轮（4，6），这些轮中至少有一对车轮是由方向盘（20）调节的，并且至少有一对车轮中每一个轮均由单独的驱动装置（8，10）驱动，为在曲线行驶时辅助导向，对曲线外侧轮（4）的单独驱动力矩被调大，而对曲线内侧的轮（6）的单独驱动力矩被调小，该操向辅助助随方向盘转角（δ）的变化而变化，其中所述的分离驱动装置为电动机（8，10），所述分离驱动装置是这样调节的，在车速低的情况下，外侧和内侧轮之间的以百分比表示的车轮转速差基本满足“阿克曼”（Ackermann）理论几何学关系，在车速高的情况下，随着车速增长而增在的以百分比表示的转速差被调整低于理论的车轮转速差，以使代表分离驱动调节的调节量的实际车轮转速差和标定车轮转速差间的差值被拉近。

自然，汽车沿曲线行驶时，曲线外侧轮比内侧轮具有较高的轮转速，这里使用所谓单线模型作为计算基础，根据“Ackermann”图1上所示的取决于驱动轮角度的操向角δA由下列公式可计算：

tan δA = 1 / R 2 - 1 2 2 - - - ( 1 ) ]]>

以及

1₂＝（m_v/mg）.1 （2）

其中1＝轴矩

1₂＝从后桥的重心SP的中心距

R＝标定曲线半径

δA＝操向角

mv＝估量的前车轮压重