一种电动汽车四轮转向系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电动汽车四轮转向系统。所述四轮转向系统包括前轮转向系统和后轮转向系统；其中，所述前轮转向系统包括方向盘、角度传感器、整车控制器、电动助力转向泵、前轮转向机构；所述后轮转向系统包括方向盘、角度传感器、车速传感器、整车控制器、后轮转向控制器、后轮转向电机、位置传感器、后轮转向机构。本实用新型专利技术既可以保证转弯精度，又能提升转弯时的安全性，具有积极的意义。

A four wheel steering system for electric vehicles

The utility model relates to a four wheel steering system of an electric vehicle. The four wheel steering system steering system comprises a front wheel and rear wheel steering system; wherein, the front wheel steering system comprises a steering wheel, angle sensor, vehicle controller, electric power steering pump, the front wheel steering mechanism; the system comprises a steering wheel, angle sensor, speed sensor, vehicle controller, rear wheel steering, rear wheel steering motor controller position sensor, rear wheel steering mechanism of the rear wheel steering. The utility model can not only guarantee the accuracy of turning, but also improve the safety of turning, and has positive significance.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车四轮转向系统
本技术涉及电动汽车零部件领域，具体的说，是涉及一种电动汽车四轮转向系统。
技术介绍
传统的汽车转向系统是前轮转向，后轮不参与转向；电动汽车大部分也沿用了这样的一种转向系统。这样的转向系统导致汽车在转弯时转弯半径较大，转向不灵活，尤其在空间狭小的闹市区或者停车场，车辆的转向受到比较大的限制。为了克服前轮转向系统的不足，电动汽车零部件领域出现了一种四轮转向系统。申请号为200510071886.X的专利文件公开了一种电动车辆四轮转向装置，其技术方案中包括前轮转向装置、电子控制单元、后轮转向装置，确认为最接近的现有技术；但该方案未设置速度传感器，不能根据速度不同采用不同的应对，在车速较快的情况下转向时依然采取灵活性较大的同步转向方式，导致转弯时危险性较大。因此，设计一种新的电动汽车四轮转向系统，使得四轮转向系统在满足现有技术的功能之外，还能够根据速度不同采用更适合的转向模式以提高转弯时的安全性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：设计一种新的电动汽车四轮转向系统，使得转向系统在转弯时前后轮联动之外，还能够根据速度不同，采用不同应对模式。为解决前述技术问题，本技术提出的技术方案如下：一种电动汽车四轮转向系统，包括前轮转向系统和后轮转向系统，其特征在于：其中，所述前轮转向系统包括方向盘、角度传感器、整车控制器、电动助力转向泵、前轮转向机构；所述后轮转向系统包括方向盘、角度传感器、整车控制器、后轮转向控制器、后轮转向电机、位置传感器、后轮转向机构；所述方向盘通过传动轴连接并带动前轮转向机构，所述角度传感器设置于方向盘上，通过CAN总线连接整车控制器并传递测量到的转向角度信号；车速传感器设置于车轮上，通过CAN总线连接整车控制器并传递测量到的速度信号；所述整车控制器通过CAN总线分别连接电动助力转向泵、后轮转向控制器并传递信号；所述电动助力转向泵连接前轮转向机构并在前轮转向机构动作时提供助力；所述后轮转向控制器与后轮转向电机电连接，后轮转向控制器能根据接收的角度信号、速度信号和预设的公式计算出需要的控制信号，并通过连接的电路将控制信号发送给后轮转向电机；所述后轮转向电机机械连接后轮转向机构，根据接收到的控制信号进行动作并带动后轮转向机构；所述位置传感器设置于后轮转向电机内部，连接后轮转向控制器并传递测量到的后轮转向电机转动的位置量信号。优选的，所述车速传感器为磁电式车速传感器，所述位置传感器为光电式位置传感器。本技术所述电动汽车四轮转向系统的控制方法，包括如下步骤：1.前轮转向系统控制方法：步骤101：方向盘转动，带动前轮转向机构动作，同时角度传感器测得转向盘向角度并通过CAN总线传递给整车控制器；步骤102：整车控制器根据获得的转向角度信息进行计算，得出电动助力转向泵所需的动作量，并通过CAN总线向电动助力转向泵发送相应的控制信号；步骤103：电动助力转向泵得到转向控制信号，开始工作，给前轮转向机构的转向动作提供助力；2.后轮转向系统控制方法：步骤201：整车控制器将角度传感器发来的角度信号和车速传感器发来的车速信号通过CAN总线传递给后轮转向控制器；步骤202：后轮转向控制器对车速信号进行判断；当车速大于20km/h时，执行步骤203；当车速小于等于20km/h时，执行步骤204；步骤203：后轮转向控制器不给后轮转向电机供电，后轮转向电机不工作，后轮不转向，只有前轮跟随方向盘的转动而转动，如附图4所示；随后执行步骤209；步骤204：后轮转向控制器将角度信号减去计算确定的偏差值，得到后轮的目标转向角度；所述偏差值由前后轮位置和前轮转向角度根据算法得出；步骤205：位置传感器将后轮转向电机转动的位置量反馈给后轮转向控制器，后轮转向控制器计算出后轮实际转向角度；步骤206：后轮转向控制器将后轮目标转向角度参考值与后轮实际转向角度做差得出后轮目标转向角度误差值；步骤207：后轮转向控制器将计算出的后轮目标转向角度误差值转换为相应的为后轮转向电机供电的时间信号，后轮转向电机在得电的时间段内带动后轮转向机构转动相应的角度；规定转向角度左转为正，右转为负，后轮转向控制器给后轮转向电机的电压信号在左转时为正，右转时为负，来控制后轮转向电机向不同的方向转动；步骤208：后轮转向控制器对后轮目标转向角度误差值进行判断，当后轮转向角度误差值等于0时，此时后轮已经达到目标转向角度，不需再转向，执行步骤209；当后轮转向角度误差值不等于0时，返回执行步骤205；步骤209：结束。与已有技术相比，本技术的有益效果是：1.本技术中的电动汽车四轮转向系统，通过车速传感器的设置和后轮转向控制器的作用，使得本系统在转弯时能根据车速选择较为适当的后轮动作模式，安全性更高。2.本技术中的电动汽车四轮转向系统的控制方法，通过新的控制方法流程，使得所述电动汽车四轮转向系统设计中的更高安全性得以实现。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图；图2为本技术中后轮转向系统的工作原理框图；图3为本技术实施例车速低于20km/h时工作示意图；图4为本技术实施例车速高于20km/h时工作示意图；图5为本技术电动汽车四轮转向系统中后轮转向系统控制流程图。图中：101.方向盘，102.电动助力转向泵，103.角度传感器，104.车速传感器，105.整车控制器，106.后轮转向控制器，107.后轮转向电机，108.位置传感器，109.后轮转向机构，110.前轮转向机构。具体实施方式下面将结合附图和实施例，对本技术的实施方式进行详细说明如下：如附图1所示，一种电动汽车四轮转向系统，包括前轮转向系统和后轮转向系统。所述前轮转向系统包括：方向盘101、角度传感器103、整车控制器105、电动助力转向泵102、前轮转向机构103；所述后轮转向系统包括：方向盘101、角度传感器103、车速传感器104、整车控制器105、后轮转向控制器106、后轮转向电机107、位置传感器108、后轮转向机构109。所述整车控制器105也可简称为VCU。所述前轮转向机构103和后轮转向机构109均包括方向机，所述方向机包括蜗轮蜗杆装置，所述蜗轮蜗杆装置控制车轮方向的变化。所述方向盘101通过传动轴连接前轮转向机构103中的方向机蜗轮并为蜗轮的转动提供初始动力；所述角度传感器103设置于方向盘101的管柱下部，通过CAN总线连接整车控制器105并传递测量到的转向角度信号；所述车速传感器104设置于车轮上，通过CAN总线连接整车控制器105并传递测量到的速度信号；所述整车控制器105通过CAN总线分别连接电动助力转向泵102、后轮转向控制器106并传递信号；所述电动助力转向泵102以机械方式连接前轮转向机构103中的方向机蜗轮并为蜗轮的转动提供助力；所述后轮转向控制器106与后轮转向电机107电连接，后轮转向控制器106能根据接收的角度信号、速度信号和预设的公式计算出需要的控制信号，并通过连接的电路将控制信号发送给后轮转向电机107；所述后轮转向电机107以机械方式连接后轮转向机构109并带动后轮转向机构109做相应动作；所述前轮转向机构103和后轮转向机构109均为机械式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车四轮转向系统，包括前轮转向系统和后轮转向系统，其特征在于：其中，所述前轮转向系统包括方向盘（101）、角度传感器（103）、整车控制器（105）、电动助力转向泵（102）、前轮转向机构（110）；所述后轮转向系统包括方向盘（101）、角度传感器（103）、整车控制器（105）、后轮转向控制器（106）、后轮转向电机（107）、位置传感器（108）、后轮转向机构（109）；所述方向盘（101）通过传动轴连接并带动前轮转向机构（110），所述角度传感器（103）设置于方向盘（101）上，通过CAN总线连接整车控制器（105）并传递测量到的转向角度信号；车速传感器（104）设置于车轮上，通过CAN总线连接整车控制器（105）并传递测量到的速度信号；所述整车控制器（105）通过CAN总线分别连接电动助力转向泵（102）、后轮转向控制器（106）并传递信号；所述电动助力转向泵（102）连接前轮转向机构（110）并在前轮转向机构（110）动作时提供助力；所述后轮转向控制器（106）与后轮转向电机（107）电连接，后轮转向控制器（106）能根据接收的角度信号、速度信号和预设的公式计算出需要的控制信号，并通过连接的电路将控制信号发送给后轮转向电机（107）；所述后轮转向电机（107）机械连接后轮转向机构（109），根据接收到的控制信号进行动作并带动后轮转向机构（109）；所述位置传感器（108）设置于后轮转向电机（107）内部，连接后轮转向控制器（106）并传递测量到的后轮转向电机（107）转动的位置量信号。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车四轮转向系统，包括前轮转向系统和后轮转向系统，其特征在于：其中，所述前轮转向系统包括方向盘（101）、角度传感器（103）、整车控制器（105）、电动助力转向泵（102）、前轮转向机构（110）；所述后轮转向系统包括方向盘（101）、角度传感器（103）、整车控制器（105）、后轮转向控制器（106）、后轮转向电机（107）、位置传感器（108）、后轮转向机构（109）；所述方向盘（101）通过传动轴连接并带动前轮转向机构（110），所述角度传感器（103）设置于方向盘（101）上，通过CAN总线连接整车控制器（105）并传递测量到的转向角度信号；车速传感器（104）设置于车轮上，通过CAN总线连接整车控制器（105）并传递测量到的速度信号；所述整车控制器（105）通过CAN总线分别连接电动助力转向泵（102）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：囤金军，赵红光，李阳，翁福建，李晓辉，周传东，付志强，高顺来，田鹏，武纪强，于东超，
申请(专利权)人：聊城中通轻型客车有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37