【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械设计领域与电子控制设计领域，具体为一种左右轮独立转向的冗余控制方法及结构。
技术介绍
1、随着汽车智能化发展快速，汽车制造成本降低，人们对于汽车的驾驶需求不断提高。特别是近几年，中国汽车进入快速发展阶段，不少国内车企开始向高端车型进发，独立转向作为高端车型的重要配置愈发重要，随着人们生活水平提高，独立转向车型更为人们欢迎。
2、与传统转向系统相比，独立转向愈发成为转向系统重要发展方向，独立转向系统能够使车辆最大限度满足阿克曼率，降低车辆车轮磨损损耗，增强驾驶员驾驶体验；机械控制转向系统通过机械传动实现单个车轮转向工作，通过冗余控制转向系统实现两个独立转向之间的机械连接，增强车辆在运行过程中的可靠性，依靠机械结构实现独立转向在现今汽车发展上少之又少，本专利技术申请一种左右轮独立转向系统更能满足车型的需求，给驾驶员增加车辆在行驶过程中的安全感。
3、随着越野车型市场的不断开发用户出于越野感受对车型的性能特别看重，尤其在泥泞路面越野中，越野车型的比重剧增；车轮一直处在某种状态下难以脱困，此时独立转向尤为重要，两侧车轮可根据脱困需求进行转向，增强车型的越野性能，通过机械方式进行连接，在涉水工况下，车型更加可靠，通过增加冗余控制组件，零部件可靠性能大幅度提升。
4、随着线控底盘的不断开发，独立转向愈发成为汽车转向系统发展的潮流，此申请能够引领线控底盘的发展思想，加快汽车由整体式转向系统向独立转向系统进发。
技术实现思路
1、本专利技术的目
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种左右轮独立转向的冗余控制结构，包括控制单元、驱动单元和冗余控制组件，所述驱动单元包括第一电机控制组件与第二电机控制组件，控制单元方便发送控制信号，所述第一电机控制组件一侧设置有第一拉杆结构，所述第一电机控制组件与冗余控制组件之间设置有第一齿条丝杠结构，所述冗余控制组件与第二电机控制组件之间设置有第二齿条丝杠结构，所述第二电机控制组件一侧设置有第二拉杆结构，所述第一齿条丝杠结构直接与第一拉杆结构固定连接，所述第二齿条丝杠结构直接与第二拉杆结构固定连接。
3、优选的，所述第一电机控制组件包括用于固定其他零部件的外壳体、输出转向力矩的第一电机、第一丝杠螺母和第一皮带，所述第一丝杠螺母与第一电机通过第一皮带连接，所述第一丝杠螺母套接在第一齿条丝杠结构外侧，将扭矩转化成齿条力推动车辆进行单侧换向。
4、优选的，所述第二电机控制组件包括用于固定其他零部件的外壳体、输出转向力矩的第二电机、第二丝杠螺母和第二皮带，所述第二丝杠螺母与第二电机通过第二皮带连接，所述第二丝杠螺母套接在第二齿条丝杠结构外侧，将扭矩转化成齿条力推动车辆进行单侧换向。
5、优选的，所述冗余控制组件包括用于固定其他零部件的外壳体、电磁离合器、离合齿轮、第一轴承、上齿轮、上齿轮轴、第二轴承、第三轴承、下齿轮轴、下齿轮和第四轴承，所述冗余控制组件为安全机构，所述第一轴承、第二轴承固定在上齿轮轴两侧，方便对上齿轮轴进行固定，所述上齿轮过盈压装在上齿轮轴外侧，所述第三轴承、第四轴承固定在下齿轮轴两侧，方便对下齿轮轴进行固定，所述下齿轮过盈压装在下齿轮轴外侧，所述离合齿轮过盈压装在电磁离合器输出轴上，通过电磁离合器的通电下电改变离合齿轮的位置，所述离合齿轮与上齿轮、下齿轮啮合，通过齿轮与齿轮啮合方式实现力矩传递。
6、优选的，所述第一齿条丝杠结构与下齿轮轴啮合，通过齿轮齿条啮合方式进行力矩传递。
7、优选的，所述第一电机控制组件为一个独立转向组件。
8、优选的，所述第二电机控制组件为一个独立转向组件。
9、优选的，所述第二齿条丝杠结构与上齿轮轴啮合，通过齿轮齿条方式啮合进行力矩传递。
10、一种左右轮独立转向的冗余控制方法，包括以下控制方法：
11、车辆由直行状态变更为转向状态时，第一电机控制组件与第二电机控制组件向控制单元输出正常状态信号，控制单元向冗余控制组件发送启动命令，电磁离合器开始启动，带动离合齿轮远离上齿轮与下齿轮，切断第一电机控制组件与第二电机控制组件连接，方向盘提供转向角度信号给控制单元，控制单元分别向第一电机控制组件与第二电机控制组件输出左右转向角度信号；第一电机控制组件接受右侧转向角度信号后，第一电机开始驱动第一皮带带动第一丝杠螺母，第一丝杠螺母驱动第一齿条丝杠执行移动命令，实现单侧车轮转向；第二电机控制组件接受左侧转向角度信号后，第二电机开始驱动第二皮带带动第二丝杠螺母，第二丝杠螺母驱动第二齿条丝杠执行移动命令，完成后轮另一侧车轮转向，至此驱动单元完成转向命令，车辆完成转向指令，因离合齿轮远离上齿轮与下齿轮，上齿轮轴、下齿轮轴分别在第一齿条丝杠、第二齿条丝杠带动下驱动上齿轮、下齿轮空转；
12、车辆由转向状态恢复为直行状态时，第一电机控制组件与第二电机控制组件向控制单元输出正常状态信号，控制单元向冗余控制组件发送启动命令，电磁离合器开始启动带动离合齿轮远离上齿轮与下齿轮，切断第一电机控制组件与第二电机控制组件连接；方向盘提供转向回正信号给控制单元，控制单元分别向第一电机控制组件与第二电机控制组件输出转向回正信号；第一电机控制组件接受转向回正信号后，第一电机开始反向驱动第一皮带带动第一丝杠螺母，第一丝杠螺母驱动第一齿条丝杠执行移动回正命令，实现右侧车轮回正；第二电机控制组件接受转向回正信号后，第二电机开始反向驱动第二皮带带动第二丝杠螺母，第二丝杠螺母驱动第二齿条丝杠执行移动回正命令，完成后轮左侧车轮回正，至此驱动单元完成回正命令，车辆完成转向回正指令；因离合齿轮远离上齿轮与下齿轮，上齿轮轴、下齿轮轴分别在第一齿条丝杠、第二齿条丝杠带动下驱动上齿轮、下齿轮空转；
13、车辆由直行状态变更为转向状态时，第一电机控制组件向控制单元输出正常状态信号，第二电机控制组件向控制单元输出错误信号，控制单元向冗余控制组件发送停止命令，电磁离合器开始暂停工作，使离合齿轮与上齿轮、下齿轮啮合，第一电机控制组件和第二电机控制组件通过冗余控制组件连接；方向盘提供转向角度信号给控制单元，控制单元向第一电机控制组件输出转向角度信号；第一电机控制组件接受转向角度信号后，第一电机开始驱动第一皮带带动第一丝杠螺母，第一丝杠螺母驱动第一齿条丝杠执行移动命令，实现右侧车轮转向；第一齿条丝杠带动下齿轮轴转动，下齿轮、离合齿轮、上齿轮通过啮合方式，带动上齿轮轴转动，上齿轮轴驱动第二齿条丝杠移动，从而左侧车轮完成转向，至此驱动单元完成转向命令，车辆完成转向指令；
14、车辆由转向状态恢复为直行状态时，第一电机控制组件向控制单元输出正常状态信号，第二电机控制组件向控制单元输出错误信号，控制单元向冗余控制组件发送停止命令，电磁离合器开始暂停工作，使离合齿轮与上齿轮、下齿轮啮合，第一电机控制组件和第二电机控制组件通过冗余控制组件连接；方向盘提供转向回正信号给控制单元，控制单本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种左右轮独立转向的冗余控制结构，包括控制单元、驱动单元和冗余控制组件(4)，其特征在于：所述驱动单元包括第一电机控制组件(2)与第二电机控制组件(6)，所述第一电机控制组件(2)一侧设置有第一拉杆结构(1)，所述第一电机控制组件(2)与冗余控制组件(4)之间设置有第一齿条丝杠结构(3)，所述冗余控制组件(4)与第二电机控制组件(6)之间设置有第二齿条丝杠结构(5)，所述第二电机控制组件(6)一侧设置有第二拉杆结构(7)，所述第一齿条丝杠结构(3)直接与第一拉杆结构(1)固定连接，所述第二齿条丝杠结构(5)直接与第二拉杆结构(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种专利名称，其特征在于：所述第一电机控制组件(2)包括用于固定其他零部件的外壳体、输出转向力矩的第一电机(2-2)、第一丝杠螺母(2-3)和第一皮带(2-1)，所述第一丝杠螺母(2-3)与第一电机(2-2)通过第一皮带(2-1)连接，所述第一丝杠螺母(2-3)套接在第一齿条丝杠结构(3)外侧。
3.根据权利要求2所述的一种专利名称，其特征在于：所述第二电机控制组件(6)包括用于固定其他零部
4.根据权利要求3所述的一种专利名称，其特征在于：所述冗余控制组件(4)包括用于固定其他零部件的外壳体、电磁离合器(4-1)、离合齿轮(4-2)、第一轴承(4-3)、上齿轮(4-4)、上齿轮轴(4-5)、第二轴承(4-6)、第三轴承(4-7)、下齿轮轴(4-8)、下齿轮(4-9)和第四轴承(4-10)，所述冗余控制组件(4)为安全机构，所述第一轴承(4-3)、第二轴承(4-6)固定在上齿轮轴(4-5)两侧，所述上齿轮(4-4)过盈压装在上齿轮轴(4-5)外侧，所述第三轴承(4-7)、第四轴承(4-10)固定在下齿轮轴(4-8)两侧，所述下齿轮(4-9)过盈压装在下齿轮轴(4-8)外侧，所述离合齿轮(4-2)过盈压装在电磁离合器(4-1)输出轴上，所述离合齿轮(4-2)与上齿轮(4-4)、下齿轮(4-9)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种专利名称，其特征在于：所述第一电机控制组件(2)为一个独立转向组件。
6.根据权利要求5所述的一种专利名称，其特征在于：所述第一齿条丝杠结构(3)与下齿轮轴(4-8)啮合。
7.根据权利要求6所述的一种专利名称，其特征在于：所述第二电机控制组件(6)为一个独立转向组件。
8.根据权利要求7所述的一种专利名称，其特征在于：所述第二齿条丝杠结构(5)与上齿轮轴(4-5)啮合。
9.一种左右轮独立转向的冗余控制方法，其特征在于，包括以下控制方法：
...【技术特征摘要】
1.一种左右轮独立转向的冗余控制结构，包括控制单元、驱动单元和冗余控制组件(4)，其特征在于：所述驱动单元包括第一电机控制组件(2)与第二电机控制组件(6)，所述第一电机控制组件(2)一侧设置有第一拉杆结构(1)，所述第一电机控制组件(2)与冗余控制组件(4)之间设置有第一齿条丝杠结构(3)，所述冗余控制组件(4)与第二电机控制组件(6)之间设置有第二齿条丝杠结构(5)，所述第二电机控制组件(6)一侧设置有第二拉杆结构(7)，所述第一齿条丝杠结构(3)直接与第一拉杆结构(1)固定连接，所述第二齿条丝杠结构(5)直接与第二拉杆结构(7)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种专利名称，其特征在于：所述第一电机控制组件(2)包括用于固定其他零部件的外壳体、输出转向力矩的第一电机(2-2)、第一丝杠螺母(2-3)和第一皮带(2-1)，所述第一丝杠螺母(2-3)与第一电机(2-2)通过第一皮带(2-1)连接，所述第一丝杠螺母(2-3)套接在第一齿条丝杠结构(3)外侧。
3.根据权利要求2所述的一种专利名称，其特征在于：所述第二电机控制组件(6)包括用于固定其他零部件的外壳体、输出转向力矩的第二电机(6-1)、第二丝杠螺母(6-3)和第二皮带(6-2)，所述第二丝杠螺母(6-3)与第二电机(6-1)通过第二皮带(6-2)连接，所述第二丝杠螺母(6-3)套接在第二齿条丝杠结构(5)外侧。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：任鑫，李晨风，连长鹏，
申请(专利权)人：北京英创汇智汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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