[发明专利]一种电动车辆转向控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力驱动车辆，属于车辆领域，具体来说，涉及一种电动车辆转向控制装置。

背景技术

电力驱动的车辆作为后石油时代洁净高效的交通工具和动力装置，在室内等密闭环境下无废气排出等优越的功能，越来越受到人们的关注。电动车辆由于采用直流电机驱动，布置灵活，可以方便克服现有车辆的二轮转向机构缺陷，转向容易控制，低速时车辆的转弯半径小，高速行驶时稳定，停车所需车位空间小等优点。

专利200710017644.1公开了一种车辆辅助转向装置，包括车轮驱动电机、锁紧机构、铅锤轴、控制器、电瓶、底盘和车轮，其特征在于，铅锤轴与车轮驱动电机呈“L”形连接，且铅锤轴的轴线不包含在车轮的回转平面j内，在控制器的控制下用锁紧机构锁紧或松开铅锤轴的转动。

在车辆驱动时，车轮的驱动力对转向轴(专利200710017644.1称为铅锤轴)所形成的转动力矩，专利200710017644.1采用在控制器的控制下用锁紧机构锁紧来防止转向轴的转动，同时，需要转向时，在控制器的控制下用锁紧机构松开铅锤轴，使其转动。当车辆需要刹车时也存在转向轴力矩需要平衡的问题，专利200710017644.1同样采用在控制器的控制下用锁紧机构锁紧来防止转向轴的转动。因此，专利200710017644.1所公开的转向装置使车辆的灵活性和复杂功能受到限制，只能用于车辆接近停止状态下的位置变动，不能应用于正常行驶状态下车辆的运动控制。

专利200910021065.3公开了一种电动车辆驱动底盘，将专利200710017644.1的控制器的控制下用锁紧机构，改为驱动转向摩擦锁和制动摩擦锁两个电磁摩擦锁机构，将驱动信号和转向信号输入驱动转向摩擦锁的驱动绕组和转向绕组，将制动信号输入制动摩擦锁，解决了加速和减速时车轮绕转向轴转动的问题，但是没有解决方向盘信号和油门信号如何叠加的问题。

专利200910022569.7公开了一种电动车底盘控制装置，通过在每个转向轴上设置一采用霍尔元件制作的平衡位置的传感器，用传感器检测转向轴的位置，使车轮加速或减速。解决了方向盘信号和油门信号的融合，但是霍尔传感器采用内外转子，存在结构复杂，可靠性差，不便于安装等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题与不足，本发明通过在每个车轮上设置一个转向电桥，转向电桥采用一对主动和随动可变电阻和两个固定电阻组成。用电桥的输出信号使车轮加速或减速来转向，实现了四轮独立驱动和独立转向功能。

实现上述发明目的技术方案的电动车辆转向控制装置，其特征是由偏置轴驱动轮1、大齿轮2、小齿轮3、偏置轴转角可变电阻4、转向驱动步进电机5、转向可变电阻6、转向控制器7、方向盘8、转向电桥9、车轮驱动控制器10和油门控制器11组成；

所述的偏置轴驱动轮1的转向轴通过大齿轮2和小齿轮3驱动偏置轴转角可变电阻4改变阻值；

所述的偏置轴转角可变电阻4与转向可变电阻6连接成转向电桥9的相邻的两个桥臂；

所述转向控制器7将方向盘8的转角信号分配输入到每个车轮的转向驱动步进电机5，转向驱动步进电机5驱动转向可变电阻6改变电阻值；

所述的偏置轴转角可变电阻4和转向可变电阻6组成的转向电桥9将需要车轮加速或减速的转向驱动信号输入到车轮驱动控制器10；

所述的车轮驱动控制器10将转向驱动信号和油门驱动信号叠加以后，驱动偏置轴驱动轮1加速或减速，使转向电桥9恢复到输出为零的平衡状态。

所述的偏置轴转角可变电阻4与转向可变电阻6连接成的转向电桥9初始状态为输出为零的平衡电桥，并且具有通过偏置轴驱动轮1的加速或减速自动恢复平衡状态的功能；

所述的电动车辆转向控制装置的每个车轮各有一套偏置轴驱动轮1、大齿轮2、小齿轮3、偏置轴转角可变电阻4、转向驱动步进电机5、转向可变电阻6、转向电桥9和车轮驱动控制器10，使每个车轮能够独立驱动和独立转向。

本发明的工作原理是：方向盘8驱动转向控制器7，转向控制器7驱动转向步进电机5和转向可变电阻6，使转向电桥9产生正电压信号输出，驱动车轮驱动控制器10使车轮加速，偏置轴转过一定角度，通过齿轮转动偏置轴转角可变电阻4，使转向转电桥9恢复到平衡位置为止。如果偏置轴超前偏离平衡位置，转向电桥9输出负电压信号，使车轮减速，直到转向电桥9恢复到平衡位置。

与现有技术相比，本发明公开的电动车辆转向控制装置可以方便灵活地实现四轮独立转向和独立驱动的功能。

附图说明