[实用新型]电控电动式四轮转向系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车零部件制造技术领域，具体涉及一种两轴汽车的电控电子式四轮转向系统。

背景技术

传统的单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，四轮转向系统应运而生，四轮转向(Four-Wheel Steering，简称4WS)系统是指车辆在转向过程中，前后两组4个车轮都能根据需要起转向作用，以更有效地改善车辆的机动灵活性和操纵稳定性。4WS汽车在低速转弯时，前后车轮逆相位转向，可减小车辆的转弯半径；在高速转弯时，前后轮作同相位转向，能减少车辆质心侧偏角，降低车辆横摆率的稳态超调量等，可进一步提高车辆操纵稳定性。

目前的4WS系统中，除机械式外，多数采用的是液压式4WS系统，这种系统工作压力大、工作平稳可靠，但由于液压系统在结构、系统布置、密封性、能耗、效率等方面存在的缺点，以及在转向过程中存在响应滞后等缺陷，使得液压式4WS系统很难适应现代四轮转向汽车在转向灵敏性、快速性方面的要求，不利于汽车高速行驶的稳定性。

实用新型内容

为了克服液压式四轮转向系统在结构、系统布置、密封性、能耗、效率等方面的缺陷，本实用新型提供一种零部件少、重量轻、设计紧凑，所占的空间小、燃油经济性好的电控电动式四轮转向系统。

实现上述目的的技术解决方案如下：电控电动式四轮转向系统，包括前、后轮转向机构、前、后轮转角传感器、车速传感器、横摆角速度传感器及驱动电机减速机构，所述驱动电机减速机构采用变速齿轮箱。

所述前、后轮转向机构均为齿轮齿条式转向机构。

所述前轮转角传感器采用电感式角位移传感器，安装于转向盘的转向轴上。

所述后轮转角传感器亦采用电感式角位移传感器，安装于电机减速机构-变速齿轮箱的输出轴上。

所述车速传感器安装在车速里程表的转子附近，采用光电式车速传感器。

所述横摆角速度传感器安装在汽车质心处的车身上，采用压电射流角速度传感器。

所述的前轮转角传感器、后轮转角传感器、车速传感器及横摆角速度传感器的感知信号均通过导线传给控制器(ECU)。

所述的控制器(ECU)的CPU是一个具有256字节RAM的16位单片机，采用Intel公司MCS-96系列的80C196KB单片机，外扩27128EPROM程序存储器。

所述的电机减速机构连接步进电动机和后轮转向机构。

所述步进电动机通过导线接收控制器(ECU)的输出信号，并根据控制信号的指示，作相应方向和角度的旋转运动，带动后轮转向机构运动，使后轮向左或向右偏转。

与传统液压式四轮转向系统相比，本实用新型的有益技术效果体现在以下方面：

(1)不受发动机运转工况的影响。在使用4WS的场合，转向系统不受发动机停、转的影响，即使在停车时，驾驶员也可以获得最大的转向动力。

(2)有利于整车的总布置设计。由于本实用新型较多地使用了电气设备，减少了不少的机械连接，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。

(3)燃油经济性好。由于本实用新型的动力转向装置不是由发动机通过传动系直接驱动，转向电动机只有在发生转向动作时才接通，因此可以节省燃油。同时，由于它不存在油液损失，使得系统工作更可靠，运行更快捷。

附图说明

图1为本实用新型总体布置图。

图2为本实用新型控制系统电路原理图。

上述图中的标记均为：1、3前轮  2前轮转向机构  4前轮转角传感器  5转向盘  6车速传感器  7控制器(ECU)  8横摆角速度传感器  9步进电动机  10减速机构  11、13后轮  12后轮转角传感器  14后轮转向机构15转向模式选择开关  16外部电源  17转向模式指示灯  18故障显示屏

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步地描述。