[发明专利]一种可实现理想阿克曼转角关系的汽车转向系统

说明书

本发明涉及一种可实现理想阿克曼转角关系的汽车转向系统，包括固定在车辆副车架上的转向器壳体，滑动安装在所述转向器壳体内的齿条组，以及两个车轮、齿轮齿条传动机构、转向柱和方向盘，所述的齿条组包括通过齿条等效长度调节机构连接的齿条A段和齿条B段，其中，齿条A段滑动安装在所述转向器壳体内，齿条B段滑动安装在固接于车辆副车架的齿条支座内，在齿条A段和齿条B段的端部还分别设置所述两个车轮。与现有技术相比，本发明在没有切断转向系统中左右车轮的机械连接的前提下，提供了一种能够实现理想阿克曼转角关系的转向系统的结构，保证了安全性的同时提升了转向系统性能。

技术领域

本发明涉及一种汽车转向系统，尤其是涉及一种可实现理想阿克曼转角关系的汽车转向系统。

背景技术

传统的汽车转向系统基本是依靠前轮转动实现，为了保证所有车轮都绕同一瞬时转向中心旋转，转向时内外车轮的转角是不相等的，两者必须满足一定的函数关系，就是我们所说的阿克曼转角关系。而目前的转向系统受限于机械结构的几何限制，都只能实现内外轮转角近似地满足阿克曼转角关系。所以车辆在转向行驶过程中车轮和路面会存在一定程度的相对滑动，造成轮胎的磨损，影响汽车行驶安全性和轮胎寿命。

线控转向技术可以通过去除左右车轮之间的机械连接结构，利用不同电机独立控制左右车轮转向，可以实现左右车轮的理想阿克曼转角。但是出于安全考虑，现有交通法规要求左右两转向车轮之间必须有机械结构连接，防止电子设备发生故障造成左右车轮转角不协调而发生危险。

中国专利ZL 201320189511.3公开了一种汽车转向器，包括转向器壳体，所述壳体上设置有转向轴安装座，所述安装座内设置有转向扭杆，所述转向扭杆中下部设置有转向齿轮，所述转向齿轮与设置在转向器壳体内的转向齿条相啮合，所述齿条两端分别与推拉杆相连。但是该专利也是采用传统的固定齿条长度的设置方式，无法实现左右车轮的理想阿克曼转角。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可实现理想阿克曼转角关系的汽车转向系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可实现理想阿克曼转角关系的汽车转向系统，包括固定在车辆副车架上的转向器壳体，滑动安装在所述转向器壳体内的齿条组，以及两个车轮、齿轮齿条传动机构、转向柱、万向节和方向盘，所述的齿条组包括通过齿条等效长度调节机构连接的齿条A段和齿条B段，其中，齿条A段滑动安装在所述转向器壳体内，齿条B段滑动安装在固接于车辆副车架的齿条支座内，在齿条A段和齿条B段的端部还分别设置所述两个车轮。

作为优选的实施方案，所述的齿条等效长度调节机构包括电机和长度调节组件，所述的电机通过安装支架固定连接齿条A段，所述的长度调节组件的一端连接所述齿条B段，另一端连接电机的输出轴，电机工作时，输出轴驱动长度调节组件沿齿条组轴向调节长度。

作为更优选的实施方案，所述的长度调节组件包括滑块和丝杆，其中，所述的滑块固定设置在齿条B段上，所述的丝杆与电机输出轴同轴连接，所述的滑块与丝杆配合组成可沿齿条组轴向移动的滚珠丝杆结构。

作为更优选的实施方案的进一步优选，所述的齿条B段上还安装有探测其轴向位移量的位移传感器，该位移传感器还反馈连接所述电机，并构成闭环控制。

作为优选的实施方案，汽车转向系统还包括转角传感器，该转角传感器通过皮带连接方向盘的输出轴，所述的转角传感器和齿条等效长度调节机构还分别连接控制机构。

作为优选的实施方案，所述的两个车轮分别通过转向横拉杆连接齿条A段和齿条B段。

本发明中，齿轮齿条传动机构采用常用的机械转向机构即可。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：