[实用新型]四轮转向系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车转向系统，尤其涉及一种电控360度四轮转向系统。 

背景技术

汽车转向系统是车辆的关键部件，不仅影响着驾驶舒适性，也是驾驶安全性的重要部件，传统的双轮前轴转向系统由于响应速度慢、转向不灵活、高速行驶时方向稳定性差而渐渐无法满足人们对车辆主动安全性越来越高的要求，迫切需要一种高效的转向系统来实现良好的车辆转向安全性。在这种形势下，四轮转向（Four－Wheel Steering，简称4WS）系统应运而生。 

目前使用的四轮转向系统其结构是在后悬架上安装有一套转向装置，称之为后轮转向机构。当驾驶员转动转向盘时，前轮转向机构和后轮转向机构同时动作。采用4WS方式，后轮与前轮转向相同时称为同相位转向，后轮与前轮转向相反时称为逆相位转向。 

四轮转向汽车的主要优点是在高速时采用同相位转向能够改善汽车操纵稳定性，低速时采用逆相位转向能够减小汽车的转弯半径，使汽车行驶更加灵活。 

目前在用的4WS系统中，多数为机械式4WS系统，这种系统由于前、后轮转向系机械相联，工作力大、传动可靠，但由于在结构设计及整车布置方面存在的缺点，以及在汽车运动过程中存在振动并引起噪声等缺陷，使得机械式4WS系统很难适应现代汽车轻量化和乘坐舒适性方面的要求。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现一种能够确保驾驶舒适性高的四轮转向系统,且可以实现汽车的平移和原地360^o转向。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：四轮转向系统，系统包括电控单元和执行单元； 

所述的电控单元包括控制器ECU，以及安装于转向盘转向轴上并将转向信号输送至控制器ECU的转向盘转角传感器； 

所述的执行单元包括配备在每个车轮上的转向传动机构、转向电机和双臂横拉杆，所述的转向电机固定在车身或车架上，其输出轴上设有主动齿轮，所述的主动齿轮与转向传动机构的从动齿轮相啮合，所述的从动齿轮轴的顶端通过滚动轴承固定在车身或车架上，所述的轴的底端与双臂横拉杆连接，所述的双臂横拉杆通过转向节与车轮连接； 

所述的控制器ECU输出转动信号至转向电机。 

所述的每个车轮的转向节上均设有车轮转角传感器，其输出车轮的转角信号至控制器ECU。 

所述的车身质心处安装有横摆角速度传感器，其输出信号至控制器ECU。 

所述的控制器ECU与CAN总线连接或者与设置在安装在车速里程表的转子旁的车速传感器连接，接收其输出的车速信号。 

所述的车轮与车身或车架之间设有悬架系统。 

所述的控制器ECU输送信号至车内显示器，并在车内具有控制按钮。 

本实用新型四轮转向系统是一种布置方便、占用空间小、主要由电动机等构成的电控四轮转向系统，与传统机械式四轮转向系统相比，具有以下优点： 

（1）有利于整车的总布置设计。由于本实用新型较多地使用了液压元器件，减少了机械连接，零部件少、重量轻，设计紧凑，所占的空间相对较小，可以更有利于整车的总布置设计。 

（2）不影响整车的乘坐舒适性。由于本实用新型的不采用机械传动，不会 有传动轴的振动以及引起整车的振动、噪声问题，因此不会影响整车的乘坐舒适性。 

(3)灵活机动性。由于本实用新型四个车轮均配有电动转向机构因此四个车轮都可以旋转，可以实现汽车的平移和原地转向减小了转弯半径。提高了汽车的机动性能。 

附图说明

下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明： 

图1为四轮转向系统总体布置图； 

图2为四轮转向系统电路原理图； 

图3为四轮转向系统右前轮机构的结构示意图； 

图4为四轮转向系统右前轮机构的结构示意图； 

上述图中的标记均为：1、左前轮；2、左前轮转角传感器；3、左前转向电机；4、左前轮转向传动机构；5、右前轮转向电机；5-1、螺栓；6、右前轮转向传动机构；6-1、滚动轴承；6-2、从动齿轮；6-3、主动齿轮；7、右前轮转角传感器；8、右前轮；9、转向盘转角传感器；10、转向盘；11、车速传感器；12、车辆横摆角速度传感器；13、控制器ECU；14、左后轮；15、左后轮转角传感器；16、左后转向电机；17、左后轮转向传动机构；18、右后轮转向电机；19、右后轮转向传动机构；20、右后轮转角传感器；21、右后轮；22、右前悬架；23、双臂横拉杆。