[发明专利]一种独立转向装置及使用该装置的前轮转向系统

说明书

本发明涉及汽车转向的技术领域，尤其是涉及一种独立转向装置及使用该装置的前轮转向系统。独立转向装置包括第一转向执行机构、第二转向执行机构和联动机构。每个车轮均可根据路面的条件变化而独立确定最佳偏角，从而提供最佳的纵向和侧向控制力。当车辆在均匀附着系数路面行驶时，可以通过联动机构控制第一转向执行机构和第二转向执行机构，使得左右轮处于同步转向的状态；而当车辆在分离附着系数路面转弯行驶时，左右侧车轮会根据路面附着系数的不同各自独立地偏转合适的角度；在低附着系数路面实施制动时，左右侧车轮会反向偏转，进行辅助制动。因此本申请方案具有提升车辆行驶稳定性和在低附着路面缩短制动距离的作用。

技术领域

本发明涉及汽车转向的技术领域，尤其是涉及一种独立转向装置及使用该装置的前轮转向系统。

背景技术

转向系统是汽车上重要的安全及操纵装置，其性能好坏直接关系到汽车的操纵稳定性和乘员的乘坐舒适性。优秀的转向系统不仅能够最大程度地保证乘员和行人的人身安全，而且能带给驾驶者良好的驾驶体验。从汽车诞生至今，汽车转向系统经历了：传统纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电子液压助力转向系统和电动助力转向系统。目前，电动助力转向系统已经在乘用车上得到普及。近年来，前轮主动转向技术、线控转向技术等先进汽车转向技术已经成为各大厂商和和科研院所的研究热点。目前，前轮主动转向系统已经由宝马公司推出，而线控转向系统则由日产公司推出，表明这些先进的汽车转向技术正在被逐步推向产业化。全轮独立驱动-独立转向车辆是近年来国际汽车界发展的一种新型车辆，它取消了传统车辆中连接左右车轮的车轴，代之以新颖的车轮独立驱动-制动-转向机构，使车辆获得了驱动冗余，实现了车辆小转弯半径转向。每个车轮均可根据路面的条件变化而独立确定最佳纵向滑移率和最佳偏角工作点，从而提供最佳的纵向和侧向控制力。

现有的授权公告号为CN102030007B的发明专利公开了一种独立驱动-独立转向车辆整车动力学控制量的获得方法。该技术方案中通过采集方向盘转角、加速踏板开度角、制动踏板开度角等驾驶员驾驶操作数据，采集车辆运动学、动力学基本信息，结合信息融合的方法获得车辆整车动力学控制所需的车辆状态信息数据。然后根据数据构建车辆驾驶专家模式库，生成整车动力学控制目标期望值，再根据整车动力学控制量的可行性进行判断、处理，获得整车动力学控制量。该技术方案让四轮独立转向的控制算法得以实现。

名称为“线控四轮独立驱动轮毂电机电动汽车稳定性与节能控制研究”的论文中公开了基于路面识别的ASR控制策略，该控制策略根据轮速、纵向加速度、侧向加速度和驱动力矩来计算路面附着系数，并根据路面附着系数和车辆行驶状态来分别控制每个车轮。

上述的独立转向系统存在以下技术缺陷：由于每个轮子独立控制转向，因此四轮转向相互不干涉。当车辆在不平整路面上沿直线行驶，车辆振动颠簸或侧向风干扰时会对独立转向机构的控制产生影响，且由于独立转向机构无转向梯形机构，左右车轮的阿克曼关系无法严格保证，导致左右车轮转角控制的一致性变差，并导致车辆的直线行驶的方向稳定性变差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的其中一个目的是提供一种独立转向装置，其优势在于实现左右轮独立转向的同时具有良好的直线行驶稳定性。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种独立转向装置，包括第一转向执行机构、第二转向执行机构，还包括控制第一转向执行机构和第二转向执行机构在联动状态和非联动状态之间切换的联动机构。