一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，包括用于汽车前轮的齿轮齿条式转向系统和用于汽车后轮的独立转向系统，所述独立转向系统包括控制器、与控制器连接的由控制器控制的两个转向电机、分别连接在两个转向电机上的两个减速机构、分别连接在两个减速机构上的两个转向器和分别连接在两个转向器上的两个角度传感器，所述两个角度传感器分别与汽车的两个后轮连接。能够使传统的前轮转向系统成为四轮转向系统，提高汽车的机动灵活性以及操纵稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车转向系统的改进，具体涉及一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统。
技术介绍
最早的四轮转向是通过一根轴将前轮转向机构与后轮转向机构相连，从而带动后轮转向机构运动。当车辆低速行驶转向时，后轮与前轮反向转向来获得较小的转弯半径，从而提高了车辆的机动性灵活性。随着对车辆动力学的进一步研究，发现四轮转向系统(4WS)不仅在低速有优势，在高速下对车辆的操纵稳定性也有重要意义。日本学者Furukawa通过研究提出，在高速情况下，后轮与前轮同方向转向会使得汽车质心侧偏角减少，从而减小侧向加速度响应的相位滞后，降低车辆横摆率的稳态超调量在很大程度上改善了汽车的操纵稳定性。但是目前市面上真正投入使用的四轮转向汽车还比较少。根据国家公安部交管局公布的数据，中国汽车保有量逐年增加，2013年保有量为1.37亿辆，2014年达到1.54亿辆，2015年汽车保有量达1.72亿辆。而在国内，汽车的使用寿命一般在10-15年，在开发新的四轮转向汽车的同时，如何让现有的前轮转向汽车也能适应四轮转向功能，对这类改造车型进行研究具有现实意义，设计研究前轮转向改装四轮转向系统具有重要的理论意义和可观的经济、社会效益。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，能够使传统的前轮转向系统成为四轮转向系统，提高汽车的机动灵活性以及操纵稳定性。为了达到上述目的，本技术通过以下技术方案来实现：一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，包括用于汽车前轮的齿轮齿条式转向系统和用于汽车后轮的独立转向系统，所述独立转向系统包括控制器、与控制器连接的由控制器控制的两个转向电机、分别连接在两个转向电机上的两个减速机构、分别连接在两个减速机构上的两个转向器和分别连接在两个转向器上的两个角度传感器，所述两个角度传感器分别与汽车的两个后轮连接。作为优选，所述控制器包括机体、后盖、处理器和电路板，机体为内部中空且四周闭合的结构，所述处理器和电路板设置于机体内部。结构简单，能够有效保护处理器和电路板，延长使用寿命。作为优选，所述机体一端的内侧壁上设有一对对称的连接轴，所述机体正面一端设有一对与连接轴连接的卡钩，所述连接轴上还套接有紧固卡钩的固定套，所述机体另一端设有一对对称的连接孔，所述连接孔内壁上还设有连通机体外壁的通孔，所述后盖正面另一端设有一对对称的连接柱，所述连接柱侧壁还设有弹性臂，所述连接柱分别与对应的连接孔连接，且通过所述弹性臂卡接于通孔内。能够保证机体与后盖连接牢靠，同时拆装方便，便于维修。作为优选，所述机体上与后盖正面连接的四周边缘设有一圈橡胶条。增强了机体与后盖的密封性，避免灰尘进入，保证处理器的正常工作。作为优选，所述转向电机采用无刷直流电机，所述减速机构采用蜗轮蜗杆减速机构，所述转向器采用齿轮齿条式转向器，所述角度传感器采用转角传感器。有效地保证了独立转向系统的正常运行，避免损坏带来的安全隐患。有益效果：本技术采用上述技术方案提供一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，汽车前轮采用齿轮齿条式转向系统，汽车后轮采用独立转向系统，能够使传统的前轮转向系统成为四轮转向系统，提高汽车的机动灵活性以及操纵稳定性，并且制造方便、操作简单、成本低、通用性强。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中控制器的结构示意图。具体实施方式结合附图，对本技术较佳实施例做进一步详细说明。如图1所示，一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，包括用于汽车前轮的齿轮齿条式转向系统和用于汽车后轮的独立转向系统，所述独立转向系统包括控制器1、与控制器1连接的由控制器1控制的两个转向电机2、分别连接在两个转向电机2上的两个减速机构3、分别连接在两个减速机构3上的两个转向器4和分别连接在两个转向器4上的两个角度传感器5，所述两个角度传感器5分别与汽车的两个后轮6连接。如图2所示，所述控制器1包括机体11、后盖12、处理器13和电路板14，机体11为内部中空且四周闭合的结构，所述处理器13和电路板14设置于机体11内部。所述机体11一端的内侧壁上设有一对对称的连接轴15，所述后盖12正面一端设有一对与连接轴15连接的卡钩16，所述连接轴15上还套接有紧固卡钩16的固定套17，所述机体11另一端设有一对对称的连接孔18，所述连接孔18内壁上还设有连通机体11外壁的通孔181，所述后盖12正面另一端设有一对对称的连接柱19，所述连接柱19侧壁还设有弹性臂191，所述连接柱19分别与对应的连接孔18连接，且通过所述弹性臂191卡接于通孔181内。所述机体11上与后盖12正面连接的四周边缘设有一圈橡胶条20。所述转向电机2采用无刷直流电机，所述减速机构3采用蜗轮蜗杆减速机构，所述转向器4采用齿轮齿条式转向器，所述角度传感器5采用转角传感器。实际工作时，角度传感器5测量的后轮转向角作为控制器1的输入信号，通过控制器1对转向电机2进行控制，进而通过减速机构3减速后控制转向器4进行工作，转向器4实现对汽车后轮的转向作用。转向电机2采用无刷直流电机，不但启动迅速、运行平稳、低速下具有较大扭矩、转动惯量小、过载能力强、具有良好的机械特性，而且易控制、可靠性高、尺寸小、质量轻、能直接使用12V或24V的直流车载电源；减速机构3采用蜗轮蜗杆减速机构，在实现相同传动比的情况下，蜗轮蜗杆减速机构的尺寸比行星齿轮减速机构要小一些，传动平稳、体积小、结构简单、可靠性高、成本低，并且能增大电机的扭矩；转向器4采用齿轮齿条式转向器不但制造简单、成本低、易操作，而且稳定性好，寿命长；角度传感器5采用转角传感器，测量的后轮转向角作为控制器1的输入信号；所述后轮前束为3毫米，能够使四个车轮保持平行，保证汽车直线行驶的稳定性，减少后轮在行驶中的侧滑，延迟后轮轮胎的使用寿命；主销后倾角为3度，能够保证汽车直线行驶的稳定性；主销内倾角为6度，能够帮助转向轮自动回正，使转向轻便。上述实施例仅用于解释说明本技术的专利技术构思，而非对本技术权利保护的限定，凡利用此构思对本技术进行非实质性的改动，均应落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，其特征在于：包括用于汽车前轮的齿轮齿条式转向系统和用于汽车后轮的独立转向系统，所述独立转向系统包括控制器(1)、与控制器(1)连接的由控制器(1)控制的两个转向电机(2)、分别连接在两个转向电机(2)上的两个减速机构(3)、分别连接在两个减速机构(3)上的两个转向器(4)和分别连接在两个转向器(4)上的两个角度传感器(5)，所述两个角度传感器(5)分别与汽车的两个后轮(6)连接。

【技术特征摘要】
1.一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，其特征在于：包括用于汽车前轮的齿轮齿条式转向系统和用于汽车后轮的独立转向系统，所述独立转向系统包括控制器(1)、与控制器(1)连接的由控制器(1)控制的两个转向电机(2)、分别连接在两个转向电机(2)上的两个减速机构(3)、分别连接在两个减速机构(3)上的两个转向器(4)和分别连接在两个转向器(4)上的两个角度传感器(5)，所述两个角度传感器(5)分别与汽车的两个后轮(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，其特征在于：所述控制器(1)包括机体(11)、后盖(12)、处理器(13)和电路板(14)，机体(11)为内部中空且四周闭合的结构，所述处理器(13)和电路板(14)设置于机体(11)内部。3.根据权利要求2所述的一种改进型汽车后轮独立控制的四轮驱动系统，其特征在于：所述机体(11)一端的内侧壁上设有一对对称的连接轴(15)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡秀珊，廖林玲，孟铃鑫，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33