一种车轮独立转向系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于车辆转向技术领域，具体涉及车轮独立转向控制系统。
【背景技术】
[0002]随着汽车行业的迅速发展和人均汽车保有量的进一步提高，导致了交通压力骤增，堵车状况日益严重。为了解决堵车的技术缺陷、带给使用者以完美的驾驶感受，提高汽车车轮的转向灵活性已经势在必行。
[0003]近年来新能源汽车发展迅速，尤其是纯电动汽车，其摒弃了传统内燃机，采用纯电机驱动。随着电机及控制技术不断发展，汽车转向方式也将寻求重大变革。
[0004]现有技术中，汽车车轮为了实现转向功能，一般采用前轮四连杆机构，即通过转向操纵机构传递扭矩使两前轮同向偏转，两后轮再通过差速器差数，适应前轮偏转进行被动转向。这种转向方式原理简单，技术成熟，但是由于后轮不主动偏转，导致转向半径偏大，转向灵活性很低。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种车轮独立转向系统，该系统不但克服了现有技术中车辆的转向半径大、控制不灵活的技术缺陷，而且能够实现若干种行驶模式。
[0006]本发明所采用的技术方案是:
[0007]一种车轮独立转向系统，包括车轮转向模块、线束和中央控制器；所述车轮转向模块的数量至少为两个；所述中央控制器通过所述线束与所述车轮转向模块连接。
[0008]进一步地，所述车轮转向模块的数量为四个，一个所述中央控制器通过所述线束控制四个所述车轮转向模块；一个所述中央控制器通过所述线束控制前面的两个所述车轮转向模块转向，后面的两个所述车轮转向模块由前面的两个所述车轮转向模块带动转向；或者一个所述中央控制器通过所述线束控制后面的两个所述车轮转向模块转向，前面的两个所述车轮转向模块由后面的两个所述车轮转向模块带动转向。
[0009]进一步地，所述车轮转向模块包括车轮、动力机和传动机构；所述动力机通过所述传动机构与所述车轮连接。
[0010]进一步地，所述车轮转向模块还包括动力机控制器；所述动力机上设置所述动力机控制器或者所述动力机控制器集成在所述动力机内，所述动力机控制器通过所述线束与所述中央控制器连接。。
[0011]进一步地，一个所述车轮通过一个所述传动机构连接一个所述动力机，一个所述动力机上设置一个所述动力机控制器。
[0012]进一步地，所述车轮独立转向系统，还包括指令输入模块，所述指令输入模块通过所述线束与所述中央控制器连接。所述指令输入模块用于接收控制指令并将接收的控制指令通过所述线束传输到所述中央控制器。
[0013]优选地，所述动力机为电动机。
[0014]优选地，所述传动机构为传动轴或者为万向节传动装置。
[0015]进一步地，所述车轮独立转向系统，还包括角度传感器，所述角度传感器设置在所述车轮上，所述角度传感器通过所述线束与所述中央控制器连接。所述角度传感器用于监测所述车轮的转动方向信息和所述车轮的转动角度信息，并通过所述线束将所述车轮的转动方向信息和所述车轮的转动角度信息传输给所述中央控制器；所述中央控制器接收并结合所述车轮的转动方向信息和所述车轮的转动角度信息，发出微调指令，所述指令通过所述线束传输到所述车轮转向模块，实时修正。
[0016]本发明的有益效果为:
[0017]I)本发明所述车轮独立转向系统去掉了复杂的梯形转向机构，每个车轮采用同样的模块设计，减少了零部件种类，降低开发成本，组装效率高；同时简化了底盘结构，提高了底盘空间利用效率。
[0018]2)车辆在低速行驶时，转向机动性好；尤其是在高速行驶时，转向操纵稳定性和安全性非常好。
[0019]3)每个车轮转动方向和转动角度的大小独立控制，既能兼容传统转向方式，又能实现包括斜行、横行、原地转向等行驶模式，提高了车辆在有限空间内的灵活性，极大的方便了使用者的需求。
[0020]4)纯电动车既节能又环保。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的结构框图；
[0022]图2是图1进一步优化的结构框图；
[0023]图3是在图2上增加指令输入模块的结构框图；
[0024]图4是在图3上增加角度传感器的结构框图；
[0025]图5是本发明能够实现的六种车辆行驶模式。
[0026]图中:1、中央控制器；2、线束；3、车轮转向模块；4、动力机控制器；5、动力机；6、传动机构；7、车轮；8、指令输入模块；9、角度传感器。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示，本发明提供了一种车轮独立转向系统，包括车轮转向模块3、线束2和中央控制器I ;中央控制器I通过线束2与车轮转向模块3连接；一个中央控制器I通过线束2控制四个车轮转向模块3。
[0028]如图2所示是在图1的基础上，将车轮转向模块3进一步优化的实施方式，车轮转向模块3包括车轮7、动力机5、传动机构6和动力机控制器4 ;动力机5通过传动机构6与车轮7连接，动力机5上设置动力机控制器4，动力机控制器4通过线束2与中央控制器I连接。
[0029]图3是在图2基础上增加指令输入模块8，指令输入模块8通过线束2与中央控制器I连接。指令输入模块8用于接收控制指令并将接收的控制指令通过线束2传输到中央控制器I ;指令输入模块8接收和传输的控制指令能够实现的车辆行驶模式包括:车辆前轮转向模式、车辆后轮转向模式、车辆斜行模式、车辆横向行驶模式、车辆原地转向模式和小半径转向模式。
[0030]应用图3框图实现控制转向的目的包括以下步骤:
[0031]驾驶员根据转向需求发出控制指令；
[0032]指令输入模块8接收控制指令并通过线束2发出控制指令；
[0033]中央控制器I接收来自线束2发来的控制指令，处理成转向信息并通过线束2发出；
[0034]动力机控制器4接收中央控制器I通过线束2发来的转向信息，并转化为动力机控制指令控制动力机5 ；
[0035]动力机5通过传动机构6控制车轮7的转向。
[0036]图4是在图3的基础上增加角度传感器9的框图，在图3中的每个车轮7上均配置角度传感器9，角度传感器9实时监测车轮7的转动方向信息和转动角度信息，并通过线束2将转动方向信息和转动角度信息反馈给中央控制器1，中央控制器I接收转动方向信息和转动角度信息并处理后继续执行图3框图的步骤。
[0037]如图5中所示，其中5-a所示为车辆前轮转向模式(前轮主动转向，后轮跟随被动转向)；其中5-b所示为车辆后轮转向模式(后轮主动转向，前轮跟随被动转向)；其中5-c所示为车辆斜行模式(四个车轮向相同方向偏转)；其中5-d所示为车辆横向行驶模式(四个车轮统一偏转90度)；其中5-e所示为车辆原地转向模式(四个车轮顺时针或者逆时针转动)；其中5-f所示为小半径转向模式(前后车轮向相反方向偏转)。
[0038]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种车轮独立转向系统，其特征在于，包括车轮转向模块、线束和中央控制器；所述车轮转向模块的数量至少为两个；所述中央控制器通过所述线束与全部的所述车轮转向模块连接。2.根据权利要求1所述的车轮独立转向系统，其特征在于，所述车轮转向模块的数量为四个，一个所述中央控制器通过所述线束控制四个所述车轮转向模块。3.根据权利要求2所述的车轮独立转向系统，其特征在于，所述车轮转向模块包括车轮、动力机和传动机构；所述动力机通过所述传动机构与所述车轮连接。4.根据权利要求3所述的车轮独立转向系统，其特征在于，所述车轮转向模块还包括动力机控制器；所述动力机上设置所述动力机控制器或者所述动力机控制器集成在所述动力机内，所述动力机控制器通过所述线束与所述中央控制器连接。5.根据权利要求4所述的车轮独立转向系统，其特征在于，所述动力机为电动机。6.根据权利要求4所述的车轮独立转向系统，其特征在于，所述传动机构为传动轴或者为万向节传动装置。7.根据权利要求3至6任一项所述的车轮独立转向系统，其特征在于，一个所述车轮通过一个所述传动机构连接一个所述动力机，一个所述动力机上设置一个所述动力机控制器。8.根据权利要求7所述的车轮独立转向系统，其特征在于，还包括指令输入模块，所述指令输入模块通过所述线束与所述中央控制器连接。9.根据权利要求8所述的车轮独立转向系统，其特征在于，所述指令输入模块用于接收控制指令并将接收的控制指令通过所述线束传输到所述中央控制器。10.根据权利要求9所述的车轮独立转向系统，其特征在于，还包括角度传感器，所述角度传感器设置在所述车轮上，所述角度传感器通过所述线束与所述中央控制器连接。
【专利摘要】本发明涉及一种车轮独立转向系统，包括车轮转向模块、线束和中央控制器；所述中央控制器通过所述线束与所述车轮转向模块连接。本发明的有益效果为：该系统不但克服了现有技术中车辆的转向半径大、控制不灵活的技术缺陷，而且能够实现若干种行驶模式。
【IPC分类】B62D6/00, B62D5/04, B62D113/00
【公开号】CN104908809
【申请号】CN201510316210
【发明人】聂亮, 厉蒋
【申请人】杭州伯坦科技工程有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月11日