一种电动汽车的独立转向系统技术方案

本发明专利技术适用于电动汽车技术领域，提供了一种电动汽车的独立转向系统，其包括整车电控系统、转向电机、转向组件、悬架组件以及车轮组件。所述整车电控系统包括ECU，转向电机与ECU电连接；转向组件的上端与转向电机的输出轴连接；悬架组件的上端安装在转向组件的下端；车轮组件包括车轮和安装板，所述车轮内设有轮毂电机，所述轮毂电机与ECU电连接，所述安装板的一端固定在车轮的一侧，其另一端固定在所述悬架组件的下端，且所述转向电机的输出轴、转向组件和悬架组件的转动中心以及车轮的侧向中心保持在同一条直线上。该转向系统通过ECU接收并处理驾驶员的行驶意图，并分别驱动车轮的转向电机转动相应的角度，从而实现车轮的单独转向。

Independent steering system of electric vehicle

The invention is applicable to the technical field of electric vehicles, and provides an independent steering system of an electric vehicle, comprising a vehicle electric control system, a steering motor, a steering assembly, a suspension assembly, and a wheel assembly. Electric control system of the vehicle including ECU, the steering motor is electrically connected with the ECU; steering assembly and the upper end of the output shaft of the motor is connected to the upper end; a suspension assembly is mounted on the steering wheel assembly includes a lower component; and the wheel mounting plate, is arranged in the wheel hub motor, the motor is electrically connected with the ECU end. The mounting plate is fixed on one side of the wheel, the other end is fixed on the lower end of the suspension assembly, and the steering motor output shaft, steering assembly and suspension assembly center of rotation of the wheel and the lateral center to maintain in the same line. The steering system receives and processes the driving intention of the driver through the ECU, and drives the steering motor of the wheel respectively to rotate the corresponding angle so as to realize the individual steering of the wheel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车
，尤其涉及一种电动汽车的独立转向系统。
技术介绍
汽车工业的高速发展以及人们对于汽车使用需求的不断增加，带动了汽车产量和保有量的持续上升，从而加剧了人们目前普遍关注的能源问题和环境问题。纯电动汽车具有低噪声、无污染、能量来源多样化、能量效率高等特点，是解决城市中汽车问题的重要途径。发展纯电动汽车对调整我国产业结构、提高重点领域的创新能力和市场竞争能力，促进经济社会协调发展具有深远影响。从汽车工业的发展来看，电动汽车的迅速发展具有不可逆的趋势。电动汽车要走向市场化、实用化，必须从其本身的特点出发，进行真正意义上的电动汽车设计，才能从本质上提高整车的性能，特别是作为电动汽车重要部件的汽车转向系统的设计。汽车转向系统是用来按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向，保持汽车安全稳定行驶的结构。传统的汽车转向系统一般遵循阿克曼转向模型，所有车轮轴线的延长线相交于一点，该转向模型可以避免车轮因相对地面滑动而产生的附加阻力，减轻轮胎磨损。随着轮毂电动汽车技术的应用，将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，使得汽车的机械部件大大简化，但由于轮毂电机技术的特点，整个转向系统颠覆了传统转向系统的结构，传统的转向系统不能成功地与轮毂电动汽车的车轮相匹配。相比于传统的机械转向系统，汽车线控转向系统取消了汽车方向盘与转向轮之间的机械连接，改为电信号控制，但现有的汽车线控转向系统也仅仅将传统的机械转向系统中的部分机械部件改为电信号控制部件，具体转向时还是机械传动式的转向方式，不能实现车轮的单独转向，而且车轮之间的机械传动无法精确且灵活地控制各车轮的转动角度，容易出现转向缺失的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题为提供一种电动汽车的独立转向系统，旨在可以与轮毂电动汽车的车轮相匹配，实现车轮的单独转向。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的，一种电动汽车的独立转向系统，包括整车电控系统以及车轮组件，所述整车电控系统包括ECU，所述车轮组件包括车轮，还包括：转向电机，所述转向电机与所述ECU电连接；转向组件，所述转向组件的上端与所述转向电机的输出轴连接；悬架组件，所述悬架组件的上端安装在所述转向组件的下端；所述车轮组件还包括安装板，所述车轮内设有轮毂电机，所述轮毂电机与所述ECU电连接，所述轮毂电机的输出轴与所述车轮传动连接，所述安装板的一端固定在所述车轮的一侧，其另一端固定在所述悬架组件的下端，且所述转向电机的输出轴、转向组件的转动中心、悬架组件的转动中心以及所述车轮的侧向中心共轴设置，并保持在同一条直线上。进一步地，所述悬架系统还包括用于侧向支撑和减震的减震稳定组件，所述减震稳定组件包括第一面板、第二面板和压簧，所述压簧夹紧在所述第一面板和第二面板之间，并通过螺栓锁定，所述第一面板固定在所述悬架组件上，所述第二面板与所述转向组件连接并固定在车身上。进一步地，所述转向组件包括传动轴和回转支撑轴承，所述回转支撑轴承具有相互独立转动的内圈和外圈，所述传动轴具有大头端和小头端，所述回转支撑轴承套设在所述传动轴的小头端上并压设在所述大头端的顶部，所述回转支撑轴承的内圈以及所述传动轴的大头端上均开设有通孔，所述传动轴的小头端与所述转向电机的输出轴连接，其大头端通过螺栓依次穿过所述回转支撑轴承的内圈以及所述传动轴大头端上的通孔，固定在所述悬架组件上。进一步地，所述转向组件还包括方钢和推力球轴承，所述方钢套设在所述传动轴的大头端上，并与车身固定连接，所述回转支撑轴承位于所述方钢内部，且所述回转支撑轴承的外圈固定在所述方钢上，所述推力球轴承套设在所述传动轴的大头端上，并位于所述方钢与所述悬架组件之间。进一步地，所述转向组件还包括沉头环，所述沉头环设置在所述方钢与所述推力球轴承之间，所述回转支撑轴承的外圈上开设有凹槽，所述凹槽内开设有通孔，所述沉头环上也开设有相应的凹槽，通过螺栓依次穿过所述回转支撑轴承的外圈、方钢以及沉头环，与螺母螺纹连接，且所述螺栓的上端收容在所述回转支撑轴承外圈的凹槽内，所述螺栓的下端以及所述螺母共同收容在所述沉头环上的凹槽内。进一步地，所述悬架组件包括悬架上面板、底座、减震器以及及减震器固定件，所述减震器固定件均匀分布在所述悬架上面板的下方并固定在所述悬架上面板上，所述减震器固定件上开设有通孔，所述减震器的顶部具有定位孔并位于所述减震器固定件内，所述减震器的顶部通过螺栓穿过所述减震器固定件的通孔以及所述减震器顶部的定位孔固定在所述减震器固定件上，所述底座上具有若干套筒，每一个减震器固定件的中心轴与一个套筒的中心轴重合，所述减震器的底部插入所述套筒，并固定在所述套筒内，所述底座固定在所述安装板上。进一步地，所述悬架组件还包括深沟球轴承、连接环以及垫片，所述深沟球轴承套设在所述底座上，所述垫片设置在所述深沟球轴承的下方，所述连接环套设在所述深沟球轴承的外缘，并可沿所述深沟球轴承的轴线上下移动，所述第一面板固定在所述连接环上。进一步地，所述车轮组件还包括轮毂电机外壳、垫板和电磁制动器，所述轮毂电机外壳套设在所述轮毂电机上并共同固定在所述车轮上，所述轮毂电机及所述轮毂电机外壳具有凸伸部，所述凸伸部穿过所述垫板，安装在所述安装板上，所述垫板的两侧夹设在所述安装板与所述轮毂电机外壳之间，所述垫板具有凸台，所述电磁制动器套设在所述凸台上，且所述电磁制动器的两侧夹设在所述垫板与所述轮毂电机外壳之间。进一步地，所述车轮组件还包括用于测量车轮转速的码盘，所述码盘固定在所述轮毂电机外壳的一侧，并位于所述轮毂电机外壳与所述电磁制动器之间。进一步地，所述电动汽车的独立转向系统还包括用于采集驾驶员对于车速方面的行驶意图的制动踏板和驱动踏板，用于采集方向盘转角以获得驾驶员对于转向方面的行驶意图的光电编码器，以及用于给方向盘提供回馈力的回正力矩电机。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术的一种电动汽车的独立转向系统，其包括整车电控系统、转向电机、转向组件、悬架组件和车轮组件，所述整车电控系统包括ECU，用于接收驾驶员的行驶意图并实现驾驶员的指令，所述转向组件连接在所述转向电机的下端，所述悬架组件连接在所述转向组件的下端，所述车轮组件的安装板连接在所述悬架组件的下端，该转向电机的输出轴、转向组件的转动中心、悬架组件的转动中心以及所述车轮的侧向中心共轴设置，并保持在同一条直线上，以保证所述转向组件在转向时不会出现主销偏移，确保转向中心不变。所述ECU用于接收并处理驾驶员传递的行驶意图，通过所述ECU主控制器的控制，分别驱动车轮的转向电机转动相应的角度，所述转向电机的转动带动所述转向组件、悬架组件以及车轮转动相应的角度，每个转向电机的转动角度均通过所述ECU主控制器控制，从而实现车轮的单独转向；同时，所述ECU主控制器控制驱动轮毂电机提供动力以驱动车轮向前行进，从而实现该转向系统与所述轮毂电动汽车的车轮完全匹配。此外，由于转向电机的转动角度通过ECU主控制器具体控制，因此能够精确控制每一个车轮的转动角度，从而避免出现转向缺失的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种电动汽车的独立转向系统的整体结构示意图。图2是图1的另一个视图的结构示意图。图3是图1的工作原理结构示意图。图4是图1中转动组件的剖面结构示意图。图5是图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车的独立转向系统，包括整车电控系统以及车轮组件，所述整车电控系统包括ECU，所述车轮组件包括车轮，其特征在于，还包括：转向电机，所述转向电机与所述ECU电连接；转向组件，所述转向组件的上端与所述转向电机的输出轴连接；悬架组件，所述悬架组件的上端安装在所述转向组件的下端；所述车轮组件还包括安装板，所述车轮内设有轮毂电机，所述轮毂电机与所述ECU电连接，所述轮毂电机的输出轴与所述车轮传动连接，所述安装板的一端固定在所述车轮的一侧，其另一端固定在所述悬架组件的下端，且所述转向电机的输出轴、转向组件的转动中心、悬架组件的转动中心以及所述车轮的侧向中心共轴设置，并保持在同一条直线上。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的独立转向系统，包括整车电控系统以及车轮组件，所述整车电控系统包括ECU，所述车轮组件包括车轮，其特征在于，还包括：转向电机，所述转向电机与所述ECU电连接；转向组件，所述转向组件的上端与所述转向电机的输出轴连接；悬架组件，所述悬架组件的上端安装在所述转向组件的下端；所述车轮组件还包括安装板，所述车轮内设有轮毂电机，所述轮毂电机与所述ECU电连接，所述轮毂电机的输出轴与所述车轮传动连接，所述安装板的一端固定在所述车轮的一侧，其另一端固定在所述悬架组件的下端，且所述转向电机的输出轴、转向组件的转动中心、悬架组件的转动中心以及所述车轮的侧向中心共轴设置，并保持在同一条直线上。2.如权利要求1所述的电动汽车的独立转向系统，其特征在于，所述悬架系统还包括用于侧向支撑和减震的减震稳定组件，所述减震稳定组件包括第一面板、第二面板和压簧，所述压簧夹紧在所述第一面板和第二面板之间，并通过螺栓锁定，所述第一面板固定在所述悬架组件上，所述第二面板与所述转向组件连接并固定在车身上。3.如权利要求1所述的电动汽车的独立转向系统，其特征在于，所述转向组件包括传动轴和回转支撑轴承，所述回转支撑轴承具有相互独立转动的内圈和外圈，所述传动轴具有大头端和小头端，所述回转支撑轴承套设在所述传动轴的小头端上并压设在所述大头端的顶部，所述回转支撑轴承的内圈以及所述传动轴的大头端上均开设有通孔，所述传动轴的小头端与所述转向电机的输出轴连接，其大头端通过螺栓依次穿过所述回转支撑轴承的内圈以及所述传动轴大头端上的通孔，固定在所述悬架组件上。4.如权利要求3所述的电动汽车的独立转向系统，其特征在于，所述转向组件还包括方钢和推力球轴承，所述方钢套设在所述传动轴的大头端上，并与车身固定连接，所述回转支撑轴承位于所述方钢内部，且所述回转支撑轴承的外圈固定在所述方钢上，所述推力球轴承套设在所述传动轴的大头端上，并位于所述方钢与所述悬架组件之间。5.如权利要求3所述的电动汽车的独立转向系统，其特征在于，所述转向组件还包括沉头环，所述沉头环设置在所述方钢与所述推力球轴承之间，所述回转支撑轴承的外圈上开设有凹槽，所述凹槽内开设有通孔，所述沉头环上也开设有相应的凹槽，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐颖，徐刚，陈碧云，池成，沈剑豪，单新，贾文豪，魏波，仇宇文，卢泽丰，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44