專利名稱：一種具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于電動汽車上的線控轉向系統，更具體地說，它涉及一種具有多種轉向模式的四輪獨立線控轉向系統。
背景技術：
傳統的轉向系統(機械式、液壓助力或電動助力轉向系統)已經發展比較成熟，也廣泛應用于現代車輛系統。但是，由于其轉向傳動比固定，汽車的轉向響應特性隨車速和方向盤轉角而變化。因此駕駛員必須針對汽車的轉向特性的幅值和相位變化做出相應的操作補償，這在很大程度上影響了汽車操縱穩定性和駕駛舒適性。因此隨著汽車技術和電子技術的飛速發展，線控技術應運而生。而目前的線控轉向技術多數是單一轉向模式的，或者四輪轉向，或者前輪轉向，或者后輪轉向，隨著城市車輛保有量的增加，車輛行駛、泊車空間變得越來越有限，停車倒車等操作都將受空間限制而變得復雜，也更加困難，這限制了車輛在復雜環境下的機動性能。另外隨著對汽車動力學理論和車輛安全性的深入研究，針對不同的轉向系統需要不同的試驗驗證平臺，需要對轉向系統進行重新設計和安裝。即使通過復雜的機械結構實現了在同一試驗平臺擁有兩種或者兩種以上的轉向模式，也會有機構過于復雜，系統本身慣性和阻尼都會很大，影響實驗效果。而且都存在成本高的弊端。所以迫切需要一款具有多種轉向模式切換功能的四輪獨立線控轉向系統作為理論研究和理論驗證的平臺，而且結構簡單，研發成本合理。本實用新型正是針對上述兩個需求而研發的。本實用新型通過軟硬件結合的方式實現了多種轉向模式的簡單切換。目前還沒有這個先例。
實用新型內容本實用新型所要解決的是目前轉向系統的理論研究和驗證平臺與實車應用存在的技術、功能問題，提供一種具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統。使其保證具有多種轉向模式，并且結構簡單。在實車應用方面，提高了車輛在復雜路況下的機動性能，尤其是倒車和泊車到有限空間的停車位上。同時為研究車輛在多種轉向模式下的操縱動力學特性提供了理想的平臺。參閱
圖1，為了解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現。本實用新型包括轉向操縱機構、四個轉向電機控制器、一個車輛中央控制器、模式切換裝置、轉向執行機構。在現有的線控技術基礎上，轉向執行機構采用相互獨立的四個轉向車輪，每個車輪有一個轉向電機，每個轉向電機有一個轉向控制器，四個轉向控制器通過各自的CAN收發器從CAN總線接收來自車輛中央控制控制器的分配的四個轉向電機的目標轉角，并且也會向CAN總線發送自身和轉向電機的工作狀態信息，車輛中央控制器會通過CAN收發器向CAN總線發送四個轉向電機的目標轉角，并從CAN總線接收四個控制器和轉向電機的工作狀態信息。轉向模式切換按鈕的接線端通過電線連接到車輛中央控制器的接線端。本實用新型所述的轉向系統包括各個車輪的轉向電機控制器、轉向電機、轉角傳感器、行星齒輪式減速器、轉向支架、車輪總成；原地轉向按鈕、四輪轉向按鈕、前兩輪轉向按鈕、斜行按鈕、車輛中央控制器、轉向操縱機構；CAN總線。技術方案中所述的轉向操縱機構的轉角傳感器的信號輸出端與車輛中央控制器的模擬信號輸入端(控制器上的A/D輸入口)連接，同時車輛中央控制器的CAN收發器接收CAN線上的車速信號，原地轉向按鈕的接線端與車輛中央控制器的信號接線端I/O 口連接，四輪轉向按鈕的接線端與車輛中央控制器的信號接線端I/O 口連接，前兩輪轉向按鈕的接線端與車輛中央控制器的信號接線端I/O 口連接，斜行按鈕的接線端與車輛中央控制器的信號接線端I/O 口連接。四個車輪轉向總成可以相互獨立的繞主銷軸(主銷軸與地面垂直)轉動，在機械結構上允許在-180度到+180度范圍內轉動。技術方案中所述的各轉向電機控制器的CAN收發器連接到CAN總線，各轉向電機的接線端與相對應的轉向電機控制器的接線端口電線連接，各轉向電機的轉子軸與相對應的轉角傳感器的芯軸是同一根軸，各轉角傳感器的信號輸出端與相對應的轉向電機控制器的數字信號輸入端連接，各轉向電機的轉子軸下端與相對應的行星齒輪式減速器的輸入軸采用花鍵連接，各行星齒輪式減速器的輸出軸與相對應的轉向支架的上端的主銷軸采用鍵槽連接，各車輪總成安裝在相對應的轉向支架的車輪軸上。各轉角傳感器殼體、相對應的轉向電機殼體、相對應的行星齒輪式減速器殼體用螺栓固定連接，各行星齒輪式減速器殼體用螺栓固定到車架上。技術方案中所述的車輛中央控制通過CAN收發器與CAN總線連接，CAN總線采用雙絞線傳輸信號。技術方案中所述的四個行星齒輪式減速器的殼體下端固定連接在車架上，四個轉向支架的主銷軸與固定在車架上的主銷殼體采用兩對圓錐滾子軸承配合。四個轉向電機類型均為直流力矩電機，具有低轉速大轉矩的特點。本實用新型的有益效果是:1.在理論研究方面，本實用新型具有四個車輪相互獨立，四個車輪都具有轉向能力，可以通過軟件程序控制四個車輪的轉角關系，使得系統具有多種轉向模式，可以實現不同轉向模式的研究理論在同一試驗平臺得到驗證。同時四輪相互獨立，每個車輪可以有不同的轉向角度搭配，為車輛高低速的操縱動力學研究搭建了理想的實驗和理論驗證平臺，而且通過軟件算法實現多種轉向模式，通過模式切換按鈕即可實現轉向模式切換，結構簡單，功能實現方便，集多臺轉向實驗平臺于一身，造價低廉。2.在實車應用方面，本實用新型具有多種轉向模式，如原地轉向可以在有限行駛空間內實現調轉車頭，四輪轉向可以在狹窄轉彎路況實現快速轉向，前兩輪轉向又可以在正常行駛環境下充分適應人的轉向習慣，斜行可以在有限空間的停車位實現泊車。基于以上功能的實現，應用本實用新型的實車產品可以更加適應城市復雜擁擠的路況，為解決日漸嚴重的交通擁擠、城市停車空間有限等問題提供了良好的解決途徑。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明:
圖1是具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統的結構示意圖(圖l_b為結構側視圖，即圖l_a中所示的B方向；圖Ι-a為圖l_b中所示的A方向)；圖2是原地轉向模式四個車輪的轉角關系示意圖；[0016]圖3是四輪轉向模式四個車輪的轉角關系示意圖；圖4是前兩輪轉向模式四個車輪的轉角關系示意圖；圖5是斜行模式四個車輪的轉角關系示意圖；圖6是具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統的控制邏輯框圖；
圖1 中:第一車輪總成I，第一轉向支架2,第一行星齒輪式減速器3,第一轉向電機4,第一轉角傳感器(碼盤)5，第二轉向電機6，第二轉角傳感器(碼盤)7，第二行星齒輪式減速器8，第二轉向支架9，第二車輪總成10，第三轉角傳感器(碼盤)11，第三轉向電機12，第三行星齒輪式減速器13，第三車輪總成14，第三轉向支架15，第四轉向支架16，第四車輪總成17，第四行星齒輪式減速器18，第四轉向電機19，第四轉角傳感器(碼盤)20，車架21 (虛線表不限制結構形式)，第一轉向電機控制器22,第二轉向電機控制器23,第三轉向電機控制器24，第四轉向電機控制器25，原地轉向按鈕26，四輪轉向按鈕27，前兩輪轉向按鈕28，斜行按鈕29，車輛中央控制器30，轉向操縱機構31。轉向電機位置信號E，電流I，轉向電機控制器的CAN收發器與CAN總線之間收發的信號W,包括轉向電機目標轉角信號及轉向電機和轉向電機控制器工作狀態信號，車輛中央控制器的CAN收發器與CAN總線之間收發的信號Z，包括四個轉向電機的目標轉角信號，四個轉向電機和四個轉向電機控制器的工作狀態信號，車速信號，方向盤轉角信號和方向盤轉矩信號F,高/低電平信號G。圖2、圖3、圖4、圖5中:轉向中心0，第一車輪總成1，第二車輪總成10，第三車輪總成14、第四車輪總成17.具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作詳細的描述:參閱
圖1，本實用新型采用的技術方案是在現有線控技術基礎上，采用四個相互獨立的車輪，每個車輪有一個轉向電機，每個轉向電機有一個轉向電機控制器，四個車輪的目標轉角由車輛中央控制器內的計算機程序(控制算法)來計算，然后換算成四個轉向電機的目標轉角，接著發送給四個轉向電機控制器，而車輛中央控制器內有四套計算機程序，即原地轉向控制程序、四輪轉向控制程序、前兩輪轉向控制程序、斜行控制程序，由車輛中央控制器的I/o 口經信號線連接到四個轉向模式按鈕，由駕駛員按動模式選擇按鈕決定車輛中央控制器執行哪套計算機程序，即實行哪種轉向模式。然后再由四個轉向電機控制器控制轉向電機達到目標轉角。具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統是由轉向操縱機構31，四個轉向電機控制器22、23、24、25，一個車輛中央控制器30，模式切換裝置26、27、28、29，轉向執行機構。其中，轉向操縱機構30包括方向盤總成與各種傳感器。方向盤總成由方向盤和轉向柱組成，方向盤總成被固定在駕駛室內，方向盤總成可在與水平面成30度角的空間內自由轉動。轉向操縱機構31的模擬信號輸出端應與車輛中央控制30的模擬信號端口電線連接，如方向盤轉角信號和轉矩信號，因為，方向盤轉角信號F和轉矩信號屬于模擬信號；轉向操縱機構31的主要功能是提供駕駛員駕駛環境以及模擬路感信息(指傳統轉向器中由機械結構傳遞給駕駛員的路面信息)。[0028]車輛中央控制器30將轉向操縱機構31、四個轉向電機控制器、轉向執行機構和模式切換裝置有機的結合成一個完整的具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統。車輛中央控制器30是由硬件部分和自行設計的計算機程序(控制算法)組成。計算機程序裝入車輛中央控制器30上的單片機中。由汽車發出的車速信號V在CAN線上，車輛中央控制器發出的四個轉向電機的目標轉角信號W是數字信號，車輛中央控制器上的CAN收發器連接到CAN線，從CAN線上讀取車速信號，并向CAN總線發送四個轉向電機的目標轉角信號。四個轉向電機控制器上的CAN收發器與CAN總線連接，從CAN總線上接收四個轉向電機的目標轉角信號，并向CAN總線發送四個轉向電機和四個轉向電機控制器的工作狀態。四個轉向電機控制器的接線端口分別與四個轉向電機的接線端口電線連接，輸出電流I。四個轉角傳感器的接線端應該分別與四個轉向電機控制器的數字信號接線端連接，因為由轉角傳感器測得的車輪轉角信號是數字信號。四個轉向模式切換按鈕的接線端應該與車輛中央控制器30的I/O 口連接，因為由轉向模式切換裝置發出的信號是高/低電平信號。當駕駛員按動四個模式切換按鈕中的一個時，該按鈕所接端口會產生一個高電平(由于人按動的時間不會是很短，所以屬于寬脈沖高電平信號)，車輛中央控制器30的I/O端口會接收到高電平信號，會使其內部單片機執行相對應的轉向模式的計算機程序(控制算法)，從而實現由駕駛者直接控制轉向模式的功能。轉向執行機構包括有第一(左前輪)轉向總成、第二(右前輪)轉向總成、第三(右后輪)轉向總成、第四(左后輪)轉向總成。所示的第一轉向總成包括第一轉向電機控制器22、第一車輪總成1、第一轉向支架2、第一行星齒輪式減速器3、第一轉向電機4、第一轉角傳感器5，第一車輪總成I安裝在第一轉向支架2的車輪軸上，其內定子與車輪軸采用螺栓固定連接，第一轉向支架2的主銷軸與地面垂直，與第一行星齒輪式減速器3的輸出軸采用鍵槽固定連接。第一轉向支架2的主銷軸外徑與車架21上的主銷殼體采用兩對圓錐滾子軸承配合，第一行星齒輪式減速器3的輸入軸與輸出軸在同一軸線上,第一行星齒輪式減速器3的輸入軸與第一轉向電機4的輸出軸米用花鍵固定連接,第一轉角傳感器5的芯軸與第一轉向電機4的轉子軸是同一根軸，第一轉向支架2的主銷軸線與地面垂直并通過第一車輪總成I的接地印跡中心。第一轉角傳感器5的接線端與第一轉向電機控制器22的數字信號接線端口連接，第一轉向電機4的接線端與第一轉向電機控制器22的接線端口電線連接。所示的第二轉向總成包括第二轉向電機控制器23、第二車輪總成10、第二轉向支架9、第二行星齒輪式減速器8、第二轉向電機6、第二轉角傳感器7，第二車輪總成10安裝在第二轉向支架9的車輪軸上，其內定子與車輪軸采用螺栓固定連接，第二轉向支架9的主銷軸與地面垂直，與第二行星齒輪式減速器8的輸出軸采用鍵槽固定連接。第二轉向支架9的主銷軸外徑與車架21上的主銷殼體采用兩對圓錐滾子軸承配合連接，第二行星齒輪式減速器8的輸入軸與輸出軸在同一軸線上,第二行星齒輪式減速器8的輸入軸與第二轉向電機6的輸出軸采用花鍵固定連接，第二轉角傳感器7的芯軸與第二轉向電機6的轉子軸是同一根軸，第二轉向支架9的主銷軸線與地面垂直并通過第二車輪總成10的接地印跡中心。第二轉角傳感器7的接線端與第二轉向電機控制器23的數字信號接線端口連接，第二轉向電機6的接線端與第二轉向電機控制器23的接線端口電線連接。所示的第三轉向總成包括第三轉向電機控制器24、第三車輪總成14、第三轉向支架15、第三行星齒輪式減速器13、第三轉向電機12、第三轉角傳感器，第三車輪總成14安裝在第三轉向支架15的車輪軸上，其內定子與車輪軸采用螺栓固定連接，第三轉向支架15的主銷軸與地面垂直，與第三行星齒輪式減速器13的輸出軸采用鍵槽固定連接。第三轉向支架15的主銷軸外徑與車架21上的主銷殼體采用兩對圓錐滾子軸承配合連接，第三行星齒輪式減速器13的輸入軸與輸出軸在同一軸線上，第三行星齒輪式減速器13的輸入軸與第三轉向電機12的輸出軸采用花鍵固定連接，第三轉角傳感器11的芯軸與第三轉向電機12的轉子軸是同一根軸，第三轉向支架15的主銷軸線與地面垂直并通過第三車輪總成14的接地印跡中心。第三轉角傳感器11的接線端與第三轉向電機控制器24的數字信號接線端口連接，第三轉向電機12的接線端與第三轉向電機控制器24的接線端口電線連接。所示的第四轉向總成包括第四轉向電機控制器25、第四車輪總成17、第四轉向支架16、第四行星齒輪式減速器18、第四轉向電機19、第四轉角傳感器，第四車輪總成17安裝在第四轉向支架16的車輪軸上，其內定子與車輪軸采用螺栓固定連接，第四轉向支架16的主銷軸與地面垂直，與第四行星齒輪式減速器18的輸出軸采用鍵槽固定連接。第四轉向支架16的主銷軸外徑與車架21上的主銷殼體采用兩對圓錐滾子軸承配合連接，第四行星齒輪式減速器18的輸入軸與輸出軸在同一軸線上，第四行星齒輪式減速器18的輸入軸與第四轉向電機19的輸出軸采用花鍵固定連接，第四轉角傳感器20的芯軸與第四轉向電機19的轉子軸是同一根軸，第四轉向支架16的主銷軸線與地面垂直并通過第四車輪總成17的接地印跡中心。第四轉角傳感器20的接線端與第四轉向電機控制器25的數字信號接線端口連接，第四轉向電機19的接線端與第四轉向電機控制器25的接線端口電線連接。參閱圖2、圖3、圖4、圖5，是本實用新型所具有的四種轉向模式，即原地轉向、四輪轉向、前兩輪轉向、斜行。本實用新型所述的原地轉向是指第一車輪總成I順時針轉動S1度，第二車輪10逆時針轉動31度，第三車輪總成14順時針轉動32度，第四車輪總成17逆時針轉動\度，通過調整δ2的角度關系，可以調整車輛的轉向中心，首先第一車輪總成I和第二車輪總成10的轉角大小相等方向相反，第三車輪總成14和第四車輪總成17的轉角大小相等方向相反，保證了轉向中心O位于車輛的縱向對稱面上，δρ 62的大小關系影響轉向中心O在縱向對稱面上的位置，又為了使車輛轉動時的繞轉向中心的離心力盡可能小，分布更均勻，并且使得轉彎半徑盡可能的小，擬定32的大小關系使轉向中心與重心重合。本實用新型所述的四輪轉向是指第一車輪總成I順時針(逆時針)轉動S1度，第二車輪總成10順時針(逆時針)轉動S 2度，第三車輪總成14逆時針(順時針)轉動S 3度，第四車輪總成17逆時針(順時針)轉動34度，四個車輪的轉角符合阿克曼轉角關系，并且第三、第四車輪總成14、17屬于輔助前兩輪轉向，以減小轉彎半徑，第一車輪總成I轉角\和第二車輪總成10轉角δ2要大于第三車輪總成14轉角33和第四車輪總成17轉角δ 4，大小關系是按如下關系確定:選定二自由度車輛模型，軸距與原車軸距相同，前輪位于原車第一、第二車輪總成1、10的對稱中心位置，后輪位于第三、第四車輪總成14、17的對稱中心位置。此二自由度前后兩輪轉角滿足阿克曼轉角關系，并且前輪轉角是后輪轉角的二倍關系，由此確定轉向中心。 再由此轉向中心和原車前后輪距前提下，在四個車輪滿足阿克曼轉角關系的條件下確定四個車輪的轉角δ ^ δ 2、δ 3、δ 4的大小，δ ^ δ 2、δ 3、δ 4的最大值小于90度。本實用新型所述的前兩輪轉向是指第一車輪總成I順時針(逆時針)轉動S工度，第二車輪總成10順時針(逆時針)轉動32度，并且61、62角滿足阿克曼角關系，S 1、δ2的最大值小于90度。而第三、第四車輪總成14、17無轉動。本實用新型所述的斜行是指第一、第二、第三、第四車輪總成1、10、14、17均順時針(逆時針)轉動δ度，δ的轉動范圍為±90度。可以實現直行、45度斜行、90度斜行等。具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統的工作原理:參閱圖6，車輛中央控制器內有四套轉向程序，分別是原地轉向控制程序、四輪轉向控制程序、前兩輪轉向控制程序、斜行控制程序。當車輛啟動后，車輛控制器內執行初始化程序，保證車輛啟動之后是前兩輪轉向模式。車輛中央控制器接受來自CAN線的車速信號和方向盤角傳感器的方向盤轉角信號，并向CAN總線發送四個轉向電機的目標轉角，四個轉向控制器從CAN總線接收相對應的轉向電機的目標轉角，如果駕駛員不人為的按動轉向模式切換按鈕，車輛中央控制器仍執行前兩輪轉向控制程序。按照前兩輪控制程序內的轉角分配程序根據方向盤轉角合理的分配前兩輪(第一轉向總成和第二轉向總成)的轉角(滿足方向盤轉角到車輪轉角的傳動比關系，前兩個車輪轉角還要滿足阿克曼角關系)，分別為目標轉角I和目標轉角2，后兩輪(第三轉向總成和第四轉向總成)的目標轉角為零。第一轉向電機控制器和第二轉向電機控制器分別按照目標轉角I和目標轉角2來控制第一轉向電機和第二轉向電機，給第一轉向電機和第二轉向電機輸入相應的電流，并且以第一轉向電機和第二轉向電機的實際轉角作為反饋，分別反饋給第一轉向電機控制器和第二轉向電機控制器，從而實現第一轉向總成和第二轉向總成的精確轉向。第三轉向總成和第四轉向總成的轉向電機堵轉保持零度。參閱圖6，當人為按動原地轉向按鈕時，車輛中央控制器開始執行內部的原地轉向控制程序，程序內部對于原地轉向已經有了第一、第二、第三、第四轉向電機的目標轉角(保證轉向中心與中心重合，所以四個轉向總成的轉角大小已經確定)，內部程序不需要接收方向盤轉角信號，車輛中央控制器向CAN總線發送四個轉向電機的目標轉角，四個轉向控制器從CAN總線接收相對應的轉向電機的目標轉角，第一、第二、第三、第四轉向電機控制器按照各自的目標轉角控制相應的第一、第二、第三、第四轉向電機實現轉向，由第一、第
二、第三、第四轉向電機控制器向相應的第一、第二、第三、第四轉向電機輸入相應的電流，并且四個轉向電機的實際轉角反饋給相應的轉向電機控制器，形成閉環控制，從而實現第一、第二、第三、第四轉向總成的精確轉向。參閱圖6，當人為的按動四輪轉向按鈕時，車輛中央控制器開始執行內部的四輪轉向控制程序，車輛中央控制器接收來自CAN線的車速信號和方向盤轉角信號，根據內部的控制程序合理(方向盤轉角和前輪轉角滿足一定的傳動比關系；四個車輪滿足阿克曼角關系)配四個車輪的目標轉角，再向CAN總線發送四個轉向電機的目標轉角，第一、第二、第三、第四轉向控制器按照相應的目標轉角向第一、第二、第三、第四轉向電機輸入相應的電流，并且以四個轉向電機的實際轉角作為反饋，反饋到相應的轉向電機控制器內，形成閉環控制，從而第一、第二、第三、第四轉向電機分別向第一、第二、第三、第四轉向總成提供動力，實現精確轉向。參閱圖6，當人為的按動斜行按鈕時，車輛中央控制開始執行內部的斜行控制程序，車輛中央控制器接收來自CAN線的車速信號和方向盤轉角信號，根據內部的控制程序計算出四個車輪的目標轉角(四個車輪轉角相等，方向盤轉角和車輪轉角滿足一定的傳動比關系，四個車輪的轉角在90度范圍內)，再向CAN總線發送四個轉向電機的目標轉角，第
一、第二、第三、第四轉向電機控制器根據各自的目標轉角控制相對應的轉向電機，向其輸入相應的電流，并且以四個電機的實際轉角作為反饋，反饋到相對應的第一、第二、第三、第四轉向電機控制器中，形成閉環控制，保證四個轉向電機精確地達到目標轉角，從而保證轉向總成達到精確的轉向控制。當人為的按動前兩輪轉向按鈕時，車輛中央控制器仍按照內部的前兩輪轉向控制程序執行，如前所述，實現前兩輪轉向。
權利要求1.一種具有多轉向模式的四輪獨立線控轉向系統，包括轉向操縱機構(31)、轉向電機控制器(22、23、24、25)、一個車輛中央控制器(30)、模式切換裝置(26、27、28、29)、轉向執行機構。轉向電機控制器通過CAN總線構架與車輛中央控制器實現信息和信號的收發； 所述的轉向執行機構包括第一轉向總成、第二轉向總成、第三轉向總成、第四轉向總成； 所述的各轉向總成包括:轉向電機(4，6，12，19)、轉角傳感器(5，7，11，20)、行星齒輪式減速器(3，8，13，18)、轉向支架(2，9，15，16)、車輪總成(1，10，14，17)。
2.如權利要求1所述的四輪獨立線控轉向系統，其特征在于:所述的多轉向模式包括原地轉向、四輪轉向、前兩輪轉向、斜行模式，所述的車輛中央控制器內具有多種轉向模式的控制模塊，分別是原地轉向控制模塊、四輪轉向控制模塊、前兩輪控制程序模塊、斜行控制模塊；所述的模式切換裝置包括原地轉向按鈕(26)、四輪轉向按鈕(27)、前兩輪轉向按鈕(28)、斜行按鈕(29)。
3.如權利要求1所述的四輪獨立線控轉向系統，其特征在于:所述的轉向執行機構所包括的第一轉向總成為左前輪轉向總成、第二轉向總成為右前輪轉向總成、第三轉向總成為右后輪轉向總成、第四轉向總成為左后輪轉向總成。
4.按照權利要求1所述的四輪獨立線控轉向系統，其特征在于:所述的車輛中央控制器(30)的CAN收發器接到CAN總線上，并向總線上發送各轉向電機各自的目標轉角，并接受CAN總線上的各轉向電機及轉向電機控制器的工作狀態信號，各轉向電機控制器(22，23，24，25)通過各自的CAN收發器連接到CAN總線上，接受各自的轉向電機的目標轉角，并向CAN總線發送各自控制器和轉向電機的工作狀態信號。
5.按照權利要求1所述的四輪獨立線控轉向系統，其特征在于:原地轉向按鈕(26)、四輪轉向按鈕(27)、前兩輪轉向按鈕(28)、斜行按鈕(29)的接線端分別連接到車輛中央控制器(30)的四個I/O 口上，按動轉向模式按鈕，會產生高電平，使車輛中央控制器(30)內部執行相對應的轉向控制程序。
6.按照權利要求書I所述的四輪獨立線控轉向系統，其特征在于:所述的各轉向總成內的轉向電機(4，6，12，19)的轉子軸與相對應的轉角傳感器(5，7，11，20)的芯軸是同一根軸，轉向電機(4，6，12，19)的輸出軸與相對應的行星齒輪式減速器(3，8，13，18)的輸入軸采用花鍵固定連接，行星齒輪式減速器(3，8，13，18)的輸入軸和輸出軸在同一條軸線上，轉向支架(2，9，15，16)的主銷軸線與地面垂直且通過相對應的車輪總成(1，10，14，17)的接地印跡中心，并與相對應的行星齒輪式減速器(3，8，13，18)的輸出軸采用鍵槽固定連接，轉向支架(2，9，15，16)的主銷軸外徑與車架(21)上的主銷殼體采用兩對圓錐滾子軸承配合，車輪總成(1，10，14，17)安裝在相對應的轉向支架(2，9，15，16)的車輪軸上，車輪總成(1，10，14，17)的內定子與車輪軸采用螺栓固定連接； 轉角傳感器(5，7，11，20)的接線端與相對應的轉向電機控制器(22，23，24，25)的數字信號接線端口連接，轉向電機(4，6，12，19)的接線端與相對應的轉向電機控制器(22，23，.24，25)的接線端口電線連接。
專利摘要一種具有多種轉向模式的四輪獨立線控轉向系統，旨在提高車輛的機動性能和操縱穩定性。其包括轉向操縱機構、四個轉向電機控制器、一個車輛中央控制器、模式切換裝置、轉向執行機構。車輛中央控制與四個轉向控制器通過CAN總線構架進行指令和信息的收發，轉向操縱機構的轉角傳感器的接線端與車輛中央控制器的接線端口電線連接，轉向執行機構的接線端與轉向控制器接線端口電線連接。模式切換裝置的接線端與車輛中央控制器接線端口電線連接。模式切換裝置包括四個模式按鈕原地轉向、四輪轉向、前兩輪轉向、斜行轉向選擇按鈕。轉向執行機構包括四個轉向電機，四個轉向電機分別控制四個車輪的轉角。車輛中央控制器內有原地轉向、四輪轉向、前兩輪轉向、斜行四套轉向控制程序，通過四個按鈕的高電平切換選擇執行程序，從而決定轉向系統的工作模式。
文檔編號B62D5/04GK202987262SQ20122051932
公開日2013年6月12日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者宗長富, 張澤星, 麥莉, 鄭宏宇, 何磊, 宋攀, 邢海濤, 向海鷗, 陳冬雪, 卜未琦 申請人:吉林大學