一种全轮转向车辆转向梯形调节装置及调节控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全轮转向车辆转向梯形调节装置及调节控制方法，它包括转向器，所述转向器与转向垂臂相连，所述转向垂臂通过减速电机相连，所述减速电机的输出轴与偏心轴相连，并传递扭矩；所述偏心轴上分别铰接有第一横拉杆和第二横拉杆，所述第一横拉杆的另一端铰接有第一梯形臂，所述第二横拉杆的另一端铰接有第二梯形臂；所述第一梯形臂的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂、第二梯形臂、第一横拉杆和第二横拉杆共同构成转向梯形。具有结构简单，控制方便且能满足全轮转向不同工况下的转角关系，极具实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种全轮转向车辆转向梯形调节装置及调节控制方法
本专利技术属于车辆转向控制
，涉及一种全轮转向车用转向梯形调节方法及装置，可确保汽车不同转向工况下近似满足阿克曼定律，各轮胎实现纯滚动。
技术介绍
汽车四轮转向技术，能够使后轮参与转向。在低速行驶时实现前后轮异向偏转，可减小最小转弯半径，有效的提高汽车的机动性；高速时则通过前后轮同向偏转，便于由一个车道向另一个车道的变道行驶，提高操纵稳定性及主动安全性。因此，将会是汽车的发展方向之一。不论是传统两轮转向汽车，还是四轮转向汽车，为降低轮胎磨损，转弯时必须确保各车轮的转向中心交于一点，从而近似实现轮胎纯滚动，即左右车轮转向时需满足阿克曼定律。该转角关系，可通过合理的转向梯形保证。对于四轮转向汽车来说，当低速四轮转向想高速四轮转向过渡时，由于转向中心所处的轴线随后轮转角变化将发生偏移，从而使得对应的理想转向梯形也同步发生变化。传统的转向梯形由于无法调节，不能同时满足低速和高速行驶时的理想转角关系，造成轮胎的严重磨损。
技术实现思路
本专利技术针对上述情况，提出一种转向梯形调节方法和装置及调整控制方法，具有结构简单，控制方便且能满足全轮转向不同工况下的转角关系，极具实用价值。为达到上述目的，本专利技术的设计方案是：一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，它包括转向器，所述转向器与转向垂臂相连，所述转向垂臂与减速电机相连，所述减速电机的输出轴与偏心轴相连，并传递扭矩；所述偏心轴上分别铰接有第一横拉杆和第二横拉杆，所述第一横拉杆的另一端铰接有第一梯形臂，所述第二横拉杆的另一端铰接有第二梯形臂；所述第一梯形臂的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂、第二梯形臂、第一横拉杆和第二横拉杆共同构成转向梯形。所述偏心轴采用多段结构，包括顶部圆柱段、第一偏心轴段和第二偏心轴段，所述顶部圆柱段与减速电机的输出轴端相连；所述第一偏心轴段与第二横拉杆铰接；所述第二偏心轴段与第一横拉杆铰接。所述第一偏心轴段和第二偏心轴段的相位差为180°。所述第一横拉杆和第二横拉杆采用整体结构或者多节拼装结构。所述转向器与方向盘通过连杆相连，并通过方向盘驱动转向器转向。采用任意一项所述全轮转向车辆转向梯形调节装置的调整控制方法，通过固定在转向垂臂上的减速电机驱动偏心轴转动，通过偏心轴的转动改变第一横拉杆和第二横拉杆的相对位置，进而调节其总长度，达到改变转向梯形的目的，进而调整了左、右轮的转角关系，达到适应不同车速下、不同工况下的理想转角状态。在转向时，驾驶员控制方向盘转动，通过转向器带动转向垂臂绕转向器输出轴摆动，偏心轴带动第一横拉杆和第二横拉杆左右移动，进而实现控制左右车轮偏转；若需要调节调整了左、右轮的转角关系，转向垂臂则通过减速电机驱动偏心轴转动，偏心轴带动第一横拉杆和第二横拉杆相对移动，实现调节两根横拉杆总长度的目的，进而实现控制左右车轮偏转。低速时，前、后轮异向偏转，转向中心位于前后轴线之间，此时通过转向垂臂驱动减速电机进而带动偏心轴对第一横拉杆和第二横拉杆的总长度进行调节，使得两者相向运动，进而缩短第一横拉杆和第二横拉杆的总长度，进而使第一横拉杆和第二横拉杆满足低速时的转向要求；随着车速提高，后轮异向偏转角度减小，达到某一设定车速时，后轮保持中位，变为传统前轮转向，此时的转向中心位于后轴线上；超过该车速时，向同向转向过渡，转向中心位于后轴线之后；上述情况下，第一横拉杆和第二横拉杆的总长度需要变长，通过控制减速电机控制偏心轴转动180°，使得第一横拉杆和第二横拉杆的总长伸长，满足中高速时的转向要求。通过在第一梯形臂和第二梯形臂处设置调节机构，改变转向梯形角度的方式调整左右轮转向关系。本专利技术有如下有益效果：1、通过采用上述结构的转向梯形调节装置能够用于车轮的转向使用，通过采用转向梯形结构，保证了车辆在低速转向时使得转向中心位于前后轴线之间。在高速转向时使得转向中心位于后轴线之后。进而满足低速和高速行驶时的理想转角关系，有效的减小了在转向时对轮胎的磨损。2、具有结构简单，控制方便且能满足全轮转向不同工况下的转角关系，极具实用价值。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术转向梯形整体结构示意图。图2为本专利技术横拉杆与偏心轴连接主视图。图3为本专利技术偏心轴结构图。图4为本专利技术偏心轴俯视图。图5为本专利技术两根横拉杆总长度变短时的运动示意图。图6为本专利技术两根横拉杆总长度变长时的运动示意图。图中：转向器1、转向垂臂2、偏心轴3、第一横拉杆4、第一梯形臂5、第二横拉杆6、第二梯形臂7、减速电机8。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式做进一步的说明。参见图1-6，一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，它包括转向器1，所述转向器1与转向垂臂2相连，所述转向垂臂2与减速电机8相连，所述减速电机8的输出轴与偏心轴3相连，并传递扭矩；所述偏心轴3上分别铰接有第一横拉杆4和第二横拉杆6，所述第一横拉杆4的另一端铰接有第一梯形臂5，所述第二横拉杆6的另一端铰接有第二梯形臂7；所述第一梯形臂5的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂7的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂5、第二梯形臂7、第一横拉杆4和第二横拉杆6共同构成转向梯形。通过采用上述的转向梯形结构，通过对转向梯形进行调节就可以实现改变梯形角度的目的，进而确保了左、右轮转向时的转角关系合理。保证了转向的稳定性和可靠性。进一步的，所述偏心轴3采用多段结构，包括顶部圆柱段301、第一偏心轴段302和第二偏心轴段303，所述顶部圆柱段301与减速电机8的输出轴端相连；所述第一偏心轴段302与第二横拉杆6铰接；所述第二偏心轴段303与第一横拉杆4铰接。通过采用上述结构的偏心轴3能够同时驱动第一横拉杆和第二横拉杆，进而实现其总长度的调节。进一步的，所述第一偏心轴段302和第二偏心轴段303的相位差为180°。通过采用180°的相位差，保证了第一横拉杆4和第二横拉杆6的长度调节的同步性。进一步的，所述第一横拉杆4和第二横拉杆6采用整体结构或者多节拼装结构。通过采用拼装结构能够方便的调节转向梯形的角度，达到转向的目的。进一步的，所述转向器1与方向盘通过连杆相连，并通过方向盘驱动转向器1转向。通过方向盘能够驱动转向器1，进而通过转向器1驱动减速电机8以及偏心轴3，最终达到调节转向梯形理想转向角度的目的。实施例2：采用任意一项所述全轮转向车辆转向梯形调节装置的调整控制方法，通过固定在转向垂臂2上的减速电机8驱动偏心轴3转动，通过偏心轴3的转动改变第一横拉杆4和第二横拉杆6的相对位置，进而调节其总长度，达到改变转向梯形的目的，进而调整了左、右轮的转角关系，达到适应不同车速下、不同工况下的理想转角状态。实施例3：在转向时，驾驶员控制方向盘转动，通过转向器1带动转向垂臂2绕转向器输出轴摆动，偏心轴3带动第一横拉杆4和第二横拉杆6左右移动，进而实现控制左右车轮偏转；若需要调节调整了左、右轮的转角关系，转向垂臂2则通过减速电机8驱动偏心轴3转动，偏心轴3带动第一横拉杆4和第二横拉杆6相对移动，实现调节两根横拉杆总长度的目的，进而实现控制左右车轮偏转。实施例4：低速时，前、后轮异向偏转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：它包括转向器（1），所述转向器（1）与转向垂臂（2）相连，所述转向垂臂（2）与减速电机（8）相连，所述减速电机（8）的输出轴与偏心轴（3）相连，并传递扭矩；所述偏心轴（3）上分别铰接有第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6），所述第一横拉杆（4）的另一端铰接有第一梯形臂（5），所述第二横拉杆（6）的另一端铰接有第二梯形臂（7）；所述第一梯形臂（5）的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂（7）的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂（5）、第二梯形臂（7）、第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6）共同构成转向梯形。

【技术特征摘要】
1.一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：它包括转向器（1），所述转向器（1）与转向垂臂（2）相连，所述转向垂臂（2）与减速电机（8）相连，所述减速电机（8）的输出轴与偏心轴（3）相连，并传递扭矩；所述偏心轴（3）上分别铰接有第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6），所述第一横拉杆（4）的另一端铰接有第一梯形臂（5），所述第二横拉杆（6）的另一端铰接有第二梯形臂（7）；所述第一梯形臂（5）的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂（7）的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂（5）、第二梯形臂（7）、第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6）共同构成转向梯形。2.根据权利要求1所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述偏心轴（3）采用多段结构，包括顶部圆柱段（301）、第一偏心轴段（302）和第二偏心轴段（303），所述顶部圆柱段（301）与减速电机（8）的输出轴端相连；所述第一偏心轴段（302）与第二横拉杆（6）铰接；所述第二偏心轴段（303）与第一横拉杆（4）铰接。3.根据权利要求2所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述第一偏心轴段（302）和第二偏心轴段（303）的相位差为180°。4.根据权利要求1所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6）采用整体结构或者多节拼装结构。5.根据权利要求1所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述转向器（1）与方向盘通过连杆相连，并通过方向盘驱动转向器（1）转向。6.采用权利要求1-5任意一项所述全轮转向车辆转向梯形调节装置的调整控制方法，其特征在于，通过固定在转向垂臂（2）上的减速电机（8）驱动偏心轴（3）转动，通过偏心轴（3）的转动改变第一横拉杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成武，范卫兵，薛敏，罗永革，刘珂路，姚胜华，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42