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原文传递一种新型后轮主动转向装置及其控制方法

专利名称：	一种新型后轮主动转向装置及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种新型后轮主动转向装置，包括：后桥副车架；以及运动转换机构，其设置在所述后桥副车架的横梁上部；两个转向横拉杆，其一端分别连接所述运动转换机构的两端；两个车轮转向节臂，其一端分别与所述转向横拉杆的另一端连接，所述车轮转向节臂的另一端分别连接两个后轮；所述运动转换机构包括：运动转换机构壳体，其具有第一容纳腔；曲柄，其为偏心轮，在偏心点处沿轴向开设通孔；曲柄轴，其一端在所述通孔处固定连接；滑块，其可滑动的设置在所述第一容纳腔内，并且所述滑块具有第二容纳腔。本发明还提供一种新型后轮主动转向的控制方法，能够根据具体车速、横摆角速度及汽车转向时前轮转角精确控制汽车后轮所需的转向角度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	王军年;颜庭旭;杨玉珩;王子祥;克江;陶书鑫;庞舒月;王洪宇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910292362.5
公开号：	CN109878570A
代理机构：	北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	许小东
分类号：	B62D5/04(2006.01);B;B62;B62D;B62D5
申请人地址：	130000 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种新型后轮主动转向装置，其特征在于，包括：后桥副车架；以及运动转换机构，其设置在所述后桥副车架的横梁上部；两个转向横拉杆，其一端分别连接所述运动转换机构的两端；两个车轮转向节臂，其一端分别与所述转向横拉杆的另一端连接，所述车轮转向节臂的另一端分别连接两个后轮；其中，所述运动转换机构包括：运动转换机构壳体，其具有第一容纳腔；曲柄，其为偏心轮，在偏心点处沿轴向开设通孔；曲柄轴，其一端在所述通孔处固定连接；滑块，其可滑动的设置在所述第一容纳腔内，并且所述滑块具有第二容纳腔，所述曲柄可滑动的设置在所述第二容纳腔内。 2.如权利要求1所述的新型后轮主动转向装置，其特征在于，还包括：转向电机，其固定在所述后桥副车架上，且所述转向电机的轴线与汽车纵轴线同轴或平行布置，在所述转向电机的输出轴一侧具有壳体。 3.如权利要求1所述的新型后轮主动转向装置，其特征在于，还包括：减速机构壳体，其一端与所述转向电机输出轴一侧的壳体连接，另一端与所述运动转换机构壳体连接；偏心输入轴，其包括第一轴、第二轴、第三轴和第四轴，所述第一轴与所述转向电机连接，所述第四轴可转动的支承在输出轴内部；第一外齿轮，其通过第一外齿轮轴承固定在所述第二轴上；第二外齿轮，其通过第二外齿轮轴承固定在所述第三轴上；内齿圈，其固定在所述减速机构壳体上，所述内齿圈与所述第一外齿轮和所述第二外齿轮啮合传动；多个销轴，其一端限定于第一外齿轮、第二外齿轮上圆周分布的轴向通孔中；输出轴，其一端与所述销轴的另一端连接，所述输出轴的另一端与所述曲柄轴的输入端连接。 4.如权利要求1所述的新型后轮主动转向装置，其特征在于，所述滑块还包括：限位框，其内部空间为所述第二容纳腔；两个滑块杆，其一端对称连接所述限位框的两侧，另一端分别连接该侧所述转向横拉杆。 5.如权利要求1中所述的新型后轮主动转向装置，其特征在于，所述运动转换机构还包括：曲柄轴输入端轴承，其外表面与所述减速机构壳体内表面接触；曲柄轴输出端轴承，其外表面与所述转换机构壳体内表面接触；曲柄轴套筒，其端面分别与所述曲柄轴输入端轴承内圈和所述曲柄轴输出端轴承内圈的内端面相接触。 6.一种新型后轮主动转向的控制方法，包括如下步骤：步骤一、在车辆行驶在低速下，使后轮转角δr与前轮转角δf反向，低速辅助转向控制律为： δγ＝Kδf；式中，δf为前轮转角，δr为后轮转角；K为参数，取值范围为-0.3～-1.5；在车辆行驶在高速下，使后轮转角δr与前轮转角δf同向，高速辅助转向控制律为： δγ＝ξ1δf+ξ2Ucr；式中，δr为后轮主动转角，Uc为实时车速，δf为前轮转角，r为横摆角速度，ξ1、ξ2为权重系数；其中，所述低速为车速不大于60km/h，所述中高速为车速大于60km/h；步骤二、计算所得后轮转角进行阈值判断：若所需后轮转角大于5°，则实际后轮转角值δγ输出值为5°；若所需后轮转角小于-5°，则实际后轮转角值δγ输出值为-5°；若所需后轮转角在-5°～+5°，则实际后轮转角值δγ输出值为实际计算值；步骤三、根据所述后轮转角计算曲柄期望转角值：式中：δc为曲柄期望转角值，h为单侧横向最大位移，e为曲柄的偏心距；其中，所述单侧横向最大位移h为：其中，h为单侧横向最大位移，rb为转向节臂旋转半径，θ0为中性位置时转向节臂与汽车y轴夹角，ld为转向横拉杆长度，δrm为后轮最大转角；步骤四、根据所述曲柄期望转角值计算电机期望转角： δmr＝i·δc；式中：δmr为电机期望转角，i为电机减速机构的传动比，δc为曲柄期望转角值；步骤五、对所述电机期望转角进行阈值判断：若所需电机期望转角与电机输出轴转角位置信号相等，则转向电机关闭，失电制动器开启；若所需电机期望转角与电机输出轴转角位置信号不等，则转向电机开启，失电制动器关闭。 7.如权利要求6所述的新型后轮主动转向的控制方法，其特征在于，通过传感器监测车速和横摆角速度。 8.如权利要求6所述的新型后轮主动转向的控制方法，其特征在于，所述前轮转角为： δf＝isδs；其中，δf为前轮转角，is为前轮转向系统传动比，δs为转向盘转角。 9.如权利要求6所述的新型后轮主动转向的控制方法，其特征在于，所述权重系数ξ1取值为-1.0。 10.如权利要求9所述的新型后轮主动转向的控制方法，其特征在于，所述权重系数ξ2为：其中：m为车重，a为前轴到质心距离，b为后轴到质心距离，l为轴距，和分别为前轴侧偏刚度、后轴侧偏刚度。
所属类别：	发明专利