一種四輪汽車的智能轉向系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及四輪汽車的轉向系統，尤其涉及一種四輪汽車的智能轉向系統。
【背景技術】
[0002]在現有的四輪汽車中，一般前輪轉向，后輪不轉向。為了提高其機動性，減小汽車轉彎半徑，同時減小輪胎磨損，也有采用四輪轉向的，一般是將前橋稱其為主動轉向橋，主動轉向橋的轉向由轉向機直接驅動，而后橋即從動轉向橋的轉向運動可以通過機械傳動方式來實現，也可通過液壓傳動方式或電力傳動方式實現，其中機械傳動方式因其直觀可靠而倍受青睞。然而最新研究表明，轉向時隨著車速的提高，后轉向輪因受地面轉向向心力增大而使輪胎側偏角增大所產生的過度轉向傾向會使汽車的操穩性變壞。這就希望前橋傳輸給后轉向橋的轉向運動的傳輸比例能隨著車速的提高作相應的改變。但現有機械傳動方式傳輸給后橋的轉向比例均為固定不變，有的頂多做到在達到一定車速，可以使后橋不轉向。而不能隨著車速的提高逐步減小傳輸給后橋的轉向比例，更不能使后轉向輪作與前輪方向相同程度受控的轉向，從而使采用通過機械傳動方式實現四輪轉向的車輛雖提高了低速行駛的機動性，卻可能降低了高速行駛的操穩性。
[0003]因此有必要設計一種四輪汽車的智能轉向系統，以克服上述問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種四輪汽車的智能轉向系統，在各種車速下，實現汽車的穩定性、靈活性和機動性。
[0005]本發明是這樣實現的:
[0006]本發明提供一種后橋用數控變速器機械傳輸的四輪轉向汽車的智能轉向系統。采用轉向傳動分動箱將轉向盤、轉向管柱輸入的轉向運動分別傳遞給前橋轉向傳動軸和后橋轉向傳動軸，前橋轉向傳動軸經前橋動力轉向機帶動前轉向垂臂和轉向直拉桿驅動前轉向輪，后橋轉向傳動軸經數控變速器變速后傳給后橋動力轉向機帶動后轉向垂臂驅動轉向直拉桿來帶動后轉向輪轉向。
[0007]所述數控變速器由行星變速器和控制裝置構成。行星變速器內設置有兩組參數完全相同的輸入行星排和輸出行星排。在兩行星排的太陽輪中間分別固定有輸入軸和輸出軸從行星變速器兩端伸出并與后橋前后轉向傳動軸相連接。所述輸入行星排和輸出行星排上共用一個行星架。所述輸入行星排和輸出行星排上的行星輪兩兩共軸，行星輪套裝在同一行星架上。所述輸出行星排上的輸出內齒圈固定在箱體上。輸入行星排的輸入內齒圈上固定設置有一個蝸輪，與蝸輪嚙合的蝸桿與步進電機相連。步進電機的運轉受控于控制裝置。
[0008]所述控制裝置由電控單元、車速傳感器、轉角傳感器構成。所述轉角傳感器設置在轉向管柱上檢測轉向盤轉角。所述轉角傳感器、車速傳感器和步進電機分別與電控單元相連。所述轉角傳感器、車速傳感器把數字信號輸送給電控單元，經電控單元運算，輸出控制信號給步進電機控制其運轉。
[0009]所述后橋轉向傳動軸由若干段萬向聯軸節傳動軸串接組成，并且可以根據整車各部件的結構空間來進行布置安裝。
[0010]本發明具有以下有益效果:
[0011]通過本技術方案，改變了原先通過機械傳動方式實現四輪轉向的車輛前后橋轉向角只能保持一定的比例，而不能隨車速而改變轉向角比例的現實，使得通過機械傳動方式實現四輪轉向的車輛其前后橋轉向角比例能隨車速改變而改變。從而既可提高低速行駛的機動性，又可提高高速行駛的操穩性。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0013]圖1為本發明實施例提供的四輪轉向汽車轉向機構傳輸系統示意圖。
[0014]圖2為本發明實施例提供的四輪轉向汽車低速轉向時轉向車輪示意圖。
[0015]圖3為本發明實施例提供的四輪轉向汽車中速轉向時轉向車輪示意圖。
[0016]圖4為本發明實施例提供的四輪轉向汽車高速轉向時轉向車輪示意圖一。
[0017]圖5為本發明實施例提供的四輪轉向汽車高速轉向時轉向車輪示意圖二。
[0018]圖6為本發明實施例提供的數控無級變速器原理示意圖。
[0019]圖7為本發明實施例提供的數控無級變速器控制示意圖。
[0020]標號說明:
[0021]1、前后橋轉向車輪2、前橋轉向垂臂3、前橋動力轉向機4、前橋轉向傳動軸
[0022]5、轉向傳動分動箱6、轉向管柱及其轉向傳動軸7、轉向盤
[0023]8、后橋前轉向傳動軸9、數控無級變速器10、步進電機
[0024]11、數控無級變速器控制單元12、車速傳感器13、數控無級變速器輸入軸
[0025]14、數控無級變速器輸出軸15、轉向轉角傳感器16、數控無級變速器蝸桿
[0026]17、后橋后轉向傳動軸18、后橋動力轉向機19、后橋轉向垂臂
[0027]20、數控無級變速器蝸輪21、前后橋轉向直拉桿22、數控無級變速器殼體
[0028]23、數控無級變速器輸入內齒圈24、數控無級變速器輸入行星排
[0029]25、數控無級變速器輸出行星排26、數控無級變速器行星輪
[0030]27、數控無級變速器輸出內齒圈28、數控無級變速器行星架。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0032]如圖1所示，本發明涉及的四輪轉向汽車轉向機構傳輸系統，采用轉向傳動分動箱5將轉向盤7、轉向管柱及其轉向傳動軸6輸入的轉向運動分別傳遞給前橋轉向傳動軸4和后橋前轉向傳動軸8。前橋轉向傳動軸4的轉向運動經前橋動力轉向機3帶動前轉向垂臂2和轉向直拉桿21驅動前轉向輪I轉向。后橋前轉向傳動軸8的轉向運動經數控無級變速器9變速后通過后橋后轉向傳動軸17傳給后橋動力轉向機18帶動后轉向垂臂19驅動轉向直拉桿21來帶動后轉向輪I轉向。
[0033]如圖6數控無級變速器原理示意圖所示，所述數控無級變速器9內設置有兩組參數完全相同的數控無級變速器輸入行星排24和數控無級變速器輸出行星排25，在數控無級變速器9中間兩端分別設置有數控無級變速器輸入軸13和數控無級變速器輸出軸14，在數控無級變速器輸入軸13和數控無級變速器輸出軸14上分別固定設置有數控無級變速器輸入行星排24和數控無級變速器輸出行星排25的太陽輪，所述數控無級變速器輸入行星排24和數控無級變速器輸出行星排25上共用一個數控無級變速器行星架28，所述數控無級變速器輸入行星排24和數控無級變速器輸出行星排25上的數控無級變速器行星輪26兩兩共軸，所述數控無級變速器行星輪26套裝在數控無級變速器行星架28上，所述數控無級變速器輸出行星排25上的數控無級變速器輸出內齒圈27固定在數控無級變速器殼體22上，數控無級變速器輸入行星排24的數控無級變速器輸入內齒圈23上固定設置有一個數控無級變速器蝸輪20，與數控無級變速器蝸輪20嚙合的數控無級變速器蝸桿16與步進電機10相連。
[0034]參看圖7，所述步進電機10的控制裝置由數控無級變速器電控單元11、車速傳感器12、轉向轉角傳感器15構成，所述轉向轉角傳感器15設置在轉向管柱上檢測轉向盤7的轉向轉角，所述轉向轉角傳感器15、車速傳感器12和步進電機10分別與數控無級變速器電控單元11用電纜相連，所述轉向轉角傳感器15、車速傳感器12把數字信號輸送給數控無級變速器電控單元11，經數控無級變速器電控單元11運算，輸出控制信號給步進電機10控制其運轉。
[0035]下面結合附圖和一個具體實施例對本發明做進一步說明。
[0036]參看圖2，四輪轉向汽車低速轉向時后橋轉向車輪轉向角相對前輪轉向角有較大比例，使前后車輪的瞬時轉動中心匯聚到一個點，從而達到減小最小轉彎半徑，提高機動性，同時減小輪胎磨損。
[0037]隨著車速的提高，轉向時后橋輪