專利名稱：一種新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車操縱穩(wěn)定性領(lǐng)域，特別是一種重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，國家加大了對大型水利、電力、交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度，加之重型車輛的運載量大、運輸效率高的特點加劇了市場對重型車輛的需求。重型汽車由于車體長、噸位大，如果只有前輪轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向行駛時，前后輪運動軌跡不協(xié)調(diào)，輪胎磨損非常嚴(yán)重，低速時轉(zhuǎn)向響應(yīng)慢，轉(zhuǎn)彎半徑急劇增加，機(jī)動性大大惡化；中高速時轉(zhuǎn)向失真很嚴(yán)重，甚至在較低車速下G0km/h左右)也會產(chǎn)生方向失控(如甩尾)，嚴(yán)重影響了車輛的行駛安全。多軸轉(zhuǎn)向技術(shù)是目前提高多軸車輛轉(zhuǎn)向靈活性和操縱穩(wěn)定性的有效手段。目前大多數(shù)重型汽車由前軸轉(zhuǎn)向改為采用的雙前軸轉(zhuǎn)向，但是還沒有明顯改善轉(zhuǎn)向的性能，先進(jìn)的企業(yè)采用了電控液壓系統(tǒng)來控制多軸轉(zhuǎn)向，起到了明顯的作用，但是由于電控液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)性差、占用空間大、耗能、傳動效率低等固有缺陷并沒有得到改善，而且不能克服液壓系統(tǒng)漏油的問題，同時由于電控系統(tǒng)的增加，使得系統(tǒng)更復(fù)雜，成本增加，維護(hù)更不方便。另外大多采用了零質(zhì)心側(cè)偏角的控制策略，對車身的橫擺角速度缺少考慮，在較高車速容易出現(xiàn)過多的不足轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向靈敏度降低。因此重型車的多軸轉(zhuǎn)向技術(shù)有待進(jìn)一步改
口 ο
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于解決上述問題。提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)迅速、轉(zhuǎn)向靈敏、 耗能低、操縱穩(wěn)定性強的新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。一種新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(以五軸汽車為例來設(shè)計)，包括各軸車輪轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)、傳感器、電子控制單元(ECU)、電動助力轉(zhuǎn)向器，所述電子控制單元輸入端與傳感器相連，其輸出端與后軸各轉(zhuǎn)向軸的電動助力轉(zhuǎn)向器相連，所述電動助力轉(zhuǎn)向器的輸出端與各后軸的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)相連。傳感器包括車速傳感器、前輪轉(zhuǎn)角傳感器、第2、3、4、5 軸車輪轉(zhuǎn)角傳感器和陀螺儀。電動助力轉(zhuǎn)向器在電子控制單元的控制下由直流電機(jī)帶動通過轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)過一定的轉(zhuǎn)角。本實用新型比較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點1、采用直流電機(jī)來代替液壓助力，響應(yīng)速度更快，而且電機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊節(jié)省了的空間；2、直流電機(jī)由電源供電且只在轉(zhuǎn)向的時候工作，相對液壓泵一直在工作節(jié)省了發(fā)動機(jī)的燃油消耗；3、傳動機(jī)構(gòu)相對減少，提高了精度和能量轉(zhuǎn)換效率；4、應(yīng)用陀螺儀增加了對車身橫擺角速度、側(cè)向加速度、側(cè)傾角、側(cè)偏角等多個參數(shù)的檢測，通過電子控制單元來更精確的控制后輪轉(zhuǎn)向角度，提高了車輛的動態(tài)穩(wěn)定性。
圖1是本實用新型所述新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(以五軸汽車為例)控制框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實用新型所述新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(以五軸汽車為例)，由各軸車輪轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)、傳感器、電子控制單元(ECU)、電動助力轉(zhuǎn)向器組成。當(dāng)汽車運動時方向盤轉(zhuǎn)過一點的角度引起前輪轉(zhuǎn)向，ECU會接收到車速傳感器、前輪轉(zhuǎn)角傳感器、陀螺儀傳來的信號，根據(jù)預(yù)先的控制策略經(jīng)過綜合的計算和分析得到后面4個轉(zhuǎn)向軸各軸的理想轉(zhuǎn)向角，ECU向驅(qū)動器發(fā)送4路數(shù)字脈沖信號使其經(jīng)過放大分別傳送到各轉(zhuǎn)向軸的電動助力轉(zhuǎn)向器，各轉(zhuǎn)向軸的電動助力轉(zhuǎn)向器能把接收到的脈沖信號轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)矩和角位移，把轉(zhuǎn)矩和角位移傳遞給各軸的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)，各軸的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)來帶動車輪按照接收到的信號各自轉(zhuǎn)向一定的角度。然后各軸的后輪轉(zhuǎn)角傳感器把接受到的信號再傳遞回 ECU，經(jīng)過比較分析誤差大小來實時改變信號進(jìn)而控制后軸多軸的轉(zhuǎn)向，使車輛的轉(zhuǎn)向達(dá)到最佳效果。所述系統(tǒng)與傳統(tǒng)的重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，通過陀螺儀增加了對車身運動的多個參數(shù)的檢測從而更有效的控制了車輛在轉(zhuǎn)向時的穩(wěn)定性。另外將液壓系統(tǒng)改為直流電機(jī)減少傳遞過程使助力更加快速、準(zhǔn)確。本實用新型主要是提供一種依據(jù)駕駛條件來控制重型車輛后輪轉(zhuǎn)向助力大小及方向的多軸轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，以提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和安全性，在沒有違背本實用新型本質(zhì)的情況下，可把車輛后輪助力轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)布置作相應(yīng)改動，但這些相應(yīng)的改動都應(yīng)屬于本實用新型所屬的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括各軸車輪轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)、傳感器、電子控制單元(ECU)、電動助力轉(zhuǎn)向器，其特征在于所述電子控制單元輸入端與傳感器相連，其輸出端與后軸各轉(zhuǎn)向軸的電動助力轉(zhuǎn)向器相連，所述電動助力轉(zhuǎn)向器的輸出端與各后軸的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器包括車速傳感器、前輪轉(zhuǎn)角傳感器、各后軸車輪轉(zhuǎn)角傳感器和陀螺儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于所述電動助力轉(zhuǎn)向器在電子控制單元的控制下由直流電機(jī)帶動通過轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)過一定的轉(zhuǎn)角。 專利摘要本實用新型涉及汽車操縱穩(wěn)定性領(lǐng)域，特別是一種重型汽車電控多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括各軸車輪轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)、傳感器、電子控制單元(ECU)、電動助力轉(zhuǎn)向器；ECU根據(jù)采集到的信號通過各軸電動助力轉(zhuǎn)向器實時控制各軸車輪轉(zhuǎn)向助力的大小和方向。本實用新型能提高車輛轉(zhuǎn)向時的穩(wěn)定性、安全性，可用于重型汽車制造和科研等領(lǐng)域。
文檔編號B62D101/00GK202022239SQ20112011804
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者鞏建坡, 王樹鳳 申請人:山東理工大學(xué)