用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及具有其的車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和車輛。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括:具有第一左輪和第一右輪的第一對(duì)車輪,具有第二左輪和第二右輪的第二對(duì)車輪,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)第一左輪和第一右輪偏轉(zhuǎn),使第一左輪距離第二左輪較近的一側(cè)位于第一左輪的初始中位的外側(cè)且較遠(yuǎn)的一側(cè)位于第一左輪的初始中位的內(nèi)側(cè);第一右輪距離第二右輪較近的一側(cè)位于第一右輪的初始中位的外側(cè)且較遠(yuǎn)一的側(cè)位于第一右輪的初始中位的內(nèi)側(cè),在第一左輪和第一右輪按上述方式偏轉(zhuǎn)且第二左輪和第二右輪的偏轉(zhuǎn)角度為零時(shí),車輛可繞位于第二左輪和第二右輪的中心連線上的轉(zhuǎn)向圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠在相對(duì)較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向、并且結(jié)構(gòu)相比四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)至少在一定程度上得到簡(jiǎn)化。
【專利說(shuō)明】
用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及具有其的車輛
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及具有其的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)明人所了解的汽車轉(zhuǎn)向相關(guān)技術(shù)中,一般前輪為轉(zhuǎn)向輪,在轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過一定角度后,左前輪和右前輪也分別轉(zhuǎn)過一定角度,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。對(duì)于一些特殊情況,比如在空間較小的地方停車入位時(shí),這種只有前輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向方式可能由于轉(zhuǎn)彎半徑過大而導(dǎo)致無(wú)法停車入位。
[0003]隨后,出現(xiàn)了原地轉(zhuǎn)向技術(shù),兩個(gè)前輪和兩個(gè)后輪都可以進(jìn)行獨(dú)立控制并進(jìn)行偏轉(zhuǎn),典型工況即為:四個(gè)車輪朝向車輛中心偏轉(zhuǎn),從而使得車輛能夠以該中心為轉(zhuǎn)向圓心進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向,進(jìn)而滿足小空間轉(zhuǎn)向要求。
[0004]但是,這種四個(gè)車輪均能夠獨(dú)立轉(zhuǎn)向的技術(shù)中,需要每個(gè)車輪都配置單獨(dú)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),由于整車空間布置等要求,導(dǎo)致在四個(gè)車輪特別是在后輪布置這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)極為困難,目前只有不受空間限制的特種車輛上會(huì)采用這種四輪轉(zhuǎn)向技術(shù),在民用車領(lǐng)域幾乎無(wú)法應(yīng)用,僅停留在理論階段。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。
[0006]為此,本發(fā)明提出了一種用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠在相對(duì)較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向、并且結(jié)構(gòu)相比四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)至少在一定程度上得到簡(jiǎn)化。
[0007]本發(fā)明還提出了一種具有上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),包括:第一對(duì)車輪和第二對(duì)車輪,所述第一對(duì)車輪包括第一左輪和第一右輪,所述第二對(duì)車輪包括第二左輪和第二右輪,所述第一對(duì)車輪為所述車輛的一對(duì)前輪和一對(duì)后輪中的其中一對(duì),所述第二對(duì)車輪為所述一對(duì)前輪和所述一對(duì)后輪中的另外一對(duì);
[0009]轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置成至少可用于驅(qū)動(dòng)所述第一左輪和所述第一右輪偏轉(zhuǎn),從而使得偏轉(zhuǎn)后的所述第一左輪和所述第一右輪構(gòu)造為:所述第一左輪距離所述第二左輪較近的一側(cè)位于所述第一左輪的初始中位的外側(cè),且所述第一左輪距離所述第二左輪較遠(yuǎn)的一側(cè)位于所述第一左輪的初始中位的內(nèi)側(cè);所述第一右輪距離所述第二右輪較近的一側(cè)位于所述第一右輪的初始中位的外側(cè),且所述第一右輪距離所述第二右輪較遠(yuǎn)的一側(cè)位于所述第一右輪的初始中位的內(nèi)側(cè),
[0010]其中,在所述第一左輪和所述第一右輪按照上述方式偏轉(zhuǎn),且所述第二左輪和所述第二右輪的偏轉(zhuǎn)角度為零的情況下,所述車輛可繞轉(zhuǎn)向圓心轉(zhuǎn)動(dòng),其中所述轉(zhuǎn)向圓心位于所述第二左輪和所述第二右輪的中心連線上。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠在相對(duì)較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向、并且結(jié)構(gòu)相比四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)至少在一定程度上得到簡(jiǎn)化。
[0012]根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),包括:一對(duì)前輪和一對(duì)后輪以及第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有八字倒車模式,在所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)處于所述八字倒車模式時(shí),所述第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述左前輪且所述第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述右前輪、以使得所述左前輪和所述右前輪以所述車輛的縱向中心面對(duì)稱地偏轉(zhuǎn)、并且所述左前輪的后側(cè)和所述右前輪的后側(cè)向所述車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn)且所述左前輪的前側(cè)和所述右前輪的前側(cè)向所述車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn),且所述一對(duì)后輪的偏轉(zhuǎn)角度為零,從而使得所述車輛的轉(zhuǎn)向圓心處在所述一對(duì)后輪的中心連線的中點(diǎn)處。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面實(shí)施例的車輛,包括上述實(shí)施例中的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向原理圖;
[0015]圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向原理圖;
[0016]圖5是根據(jù)本發(fā)明再一些實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向原理圖;
[0017]圖6是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的第一對(duì)車輪相對(duì)偏轉(zhuǎn)的示意圖;
[0018]圖7是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向過程中的示意圖;
[0019]圖8是根據(jù)本發(fā)明又一些實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0021]在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0022]此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
[0023]在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接或可以互相通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0024]在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0025]下面參考圖1-圖8對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述,該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車輛中,特別地,該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)適用于民用車?yán)甾I車、越野車、貨車、客車等。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以包括第一對(duì)車輪I和第二對(duì)車輪2以及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35。
[0027]結(jié)合圖1-圖8所示,第一對(duì)車輪I包括第一左輪11和第一右輪12,第二對(duì)車輪2包括第二左輪21和第二右輪22。在一些實(shí)施例中,如圖1-圖4所示,第一對(duì)車輪I可以是一對(duì)前輪,第二對(duì)車輪2可以是一對(duì)后輪,從而第一左輪11構(gòu)成左前輪、第一右輪12構(gòu)成右前輪,且第二左輪21構(gòu)成左后輪、第二右輪22構(gòu)成右后輪。但本發(fā)明并不限于此,在另一些未示出實(shí)施例中,第一對(duì)車輪I還可以是一對(duì)后輪,第二對(duì)車輪2可以是一對(duì)前輪,此時(shí)第二左輪21構(gòu)成左前輪、第二右輪22構(gòu)成右前輪,且第一左輪11構(gòu)成左后輪、第一右輪12構(gòu)成右后輪。需要說(shuō)明一點(diǎn),這里的第一對(duì)車輪I和第二對(duì)車輪2應(yīng)當(dāng)作廣義理解,其可以包括左側(cè)、右側(cè)各為一個(gè)車輪的情況,當(dāng)然也包括左側(cè)、右側(cè)的車輪分別為多個(gè)(如左側(cè)兩個(gè)并置的車輪、右側(cè)兩個(gè)并置的車輪)的情況。具體而言,在本發(fā)明示出的實(shí)施例中,第一對(duì)車輪I和第二對(duì)車輪2均為左側(cè)一個(gè)車輪以及右側(cè)一個(gè)車輪。當(dāng)然,在另一些未示出的實(shí)施例中,第一對(duì)車輪I或第二對(duì)車輪2中,位于左側(cè)的也可以是多個(gè)如兩個(gè)車輪,位于右側(cè)的也可以對(duì)應(yīng)為多個(gè)如兩個(gè)車輪,例如左前輪為兩個(gè)、右前輪為兩個(gè),則該兩個(gè)左前輪以及該兩個(gè)右前輪同樣可以構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一對(duì)車輪(如第一對(duì)車輪)。
[0028]特別地,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35能夠驅(qū)動(dòng)第一左輪11和第一右輪12偏轉(zhuǎn),優(yōu)選方式可以是彼此相對(duì)地偏轉(zhuǎn),從而使得偏轉(zhuǎn)后的第一左輪11和第一右輪12構(gòu)造為:第一左輪11的距離第二左輪21較近的一側(cè)(圖1中的Z2側(cè))位于第一左輪11的初始中位(偏轉(zhuǎn)角度為零時(shí),如圖8所示)的外側(cè),第一左輪11的距離第二左輪21較遠(yuǎn)的一側(cè)(圖1中的Zl側(cè))位于第一左輪11的初始中位的內(nèi)側(cè)。例如,第一左輪11的距離第二左輪21較近的一側(cè)向車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn),第一左輪11的距離第二左輪21較遠(yuǎn)的一側(cè)向車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。
[0029]類似地,第一右輪12的距離第二右輪22較近的一側(cè)(圖1中的Z4側(cè))位于第一右輪12的初始中位(偏轉(zhuǎn)角度為零時(shí),如圖8所示)的外側(cè),第一右輪12的距離第二右輪22較遠(yuǎn)一側(cè)(圖1中的Z3側(cè))位于第一右輪12的初始中位的內(nèi)側(cè)。例如,第一右輪12的距離第二右輪22較近的一側(cè)向車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn),第一右輪12的距離第二右輪22較遠(yuǎn)的一側(cè)向車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。
[0030]如圖1-圖4所示,以第一左輪11為左前輪、第一右輪12為右前輪為例進(jìn)行示意說(shuō)明,通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35的驅(qū)動(dòng),使得左前輪11和右前輪12相對(duì)地偏轉(zhuǎn),并且左前輪11的后側(cè)向車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn)且前側(cè)向車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。與此同時(shí),右前輪12的后側(cè)向車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn)且前側(cè)向車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)言之,此時(shí)左前輪11與車輛處于常規(guī)右轉(zhuǎn)彎工況時(shí)的偏轉(zhuǎn)方向相同,右前輪12與車輛常規(guī)左轉(zhuǎn)彎工況時(shí)的偏轉(zhuǎn)方向相同。
[0031]進(jìn)一步,車輛在第一左輪11和第一右輪12相對(duì)地偏轉(zhuǎn)且車輛處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)、第二左輪21和第二右輪22的偏轉(zhuǎn)角度為零,從而使得車輛可以第二左輪21和第二右輪22的中心連線W(結(jié)合圖2所示)上的任一點(diǎn)為轉(zhuǎn)向圓心Ol進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0032]例如,以第二左輪21為左后輪、第二右輪為右后輪為例進(jìn)行示意說(shuō)明,即此時(shí)左后輪21和右后輪22處于中立初始位置,換言之,左后輪21和右后輪22不進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。
[0033]從而,在左前輪11和右前輪12相對(duì)地偏轉(zhuǎn)、左后輪21和右后輪22不進(jìn)行偏轉(zhuǎn)時(shí),若車輛動(dòng)作,則車輛將處在一種特殊的倒車狀態(tài),這種特殊的倒車狀態(tài)可以稱之為八字倒車模式,此時(shí)車輛的轉(zhuǎn)向圓心01處在左后輪21和右后輪22的中心連線W上,這樣車輛在倒車過程中可以有效減少倒車半徑。
[0034]S卩,在第一左輪11和第一右輪12按照上述方式偏轉(zhuǎn),且第二左輪21和第二右輪22偏轉(zhuǎn)角度為零的情況下,車輛可繞轉(zhuǎn)向圓心01轉(zhuǎn)動(dòng),其中轉(zhuǎn)向圓心01位于第二左輪21和第二右輪22的中心連線上。
[0035]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35驅(qū)動(dòng)第一左輪11和第一右輪12進(jìn)行相對(duì)地偏轉(zhuǎn),且第二左輪21和第二右輪22保持中立位置,使得車輛可以第二左輪21和第二右輪22的中心連線W上的任一點(diǎn)為轉(zhuǎn)向圓心01進(jìn)行類似原地轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向動(dòng)作,不僅轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較小,而且由于第二左輪21和第二右輪22無(wú)需偏轉(zhuǎn),因此第二左輪21和第二右輪22處可以不設(shè)置對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35,這樣大大提高了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的實(shí)用性,使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積更小,能夠?qū)嵤┰诿裼密囕v中,從而提高了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的通用性。在一些實(shí)施例中,如圖1和圖2所示,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35設(shè)置成至少可用于驅(qū)動(dòng)第一左輪11和第一右輪12以車輛的縱向中心面K對(duì)稱地偏轉(zhuǎn)。這里的縱向中心面K為通過車輛縱向中心線的豎直平面。換言之,在該實(shí)施例中,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)35驅(qū)動(dòng)第一左輪11和第一右輪12以相同角度進(jìn)行對(duì)稱偏轉(zhuǎn),例如第一左輪11的偏轉(zhuǎn)角度α,則第二左輪21的偏轉(zhuǎn)角度也為α。這里的偏轉(zhuǎn)角度α可以理解為是車輪偏轉(zhuǎn)后的位置與車輪初始位置(偏轉(zhuǎn)角度為零)之間的夾角。
[0036]左前輪11和右前輪12對(duì)稱偏轉(zhuǎn)后,轉(zhuǎn)向圓心01將處在左后輪21和右后輪22中心連線W的中點(diǎn)O處,由此車輛轉(zhuǎn)彎半徑較小,同時(shí)左后輪21和右后輪22可以相同的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反)運(yùn)動(dòng),這樣可在一定程度上降低對(duì)左后輪21和右后輪22轉(zhuǎn)速控制的難度,簡(jiǎn)化控制策略。當(dāng)然,可以理解的是,此時(shí)左后輪21和右后輪22可以相同的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反)運(yùn)動(dòng),也可以處于隨動(dòng)狀態(tài)。
[0037]結(jié)合圖2所不,第一左輪11和第一右輪12對(duì)稱地偏轉(zhuǎn)后,第一左輪11和第一右輪12中的每一個(gè)與縱向中心面K的夾角為α (即偏轉(zhuǎn)角度),其中α滿足關(guān)系式:arctan(2L/B)彡α < 90°,其中L為車輛的軸距,B為車輛的輪距。進(jìn)一步,α滿足關(guān)系式:70。彡α彡85°。
[0038]在另一些實(shí)施例中,如圖3和圖4所示,第一左輪11和第一右輪12并非是以車輛的縱向中心面K對(duì)稱偏轉(zhuǎn)的,該一些實(shí)施例中,第一左輪11和第一右輪12相對(duì)偏轉(zhuǎn)的角度可以不同,則偏轉(zhuǎn)后的轉(zhuǎn)向圓心01將與第二左輪21和第二右輪22的中心連線W的中點(diǎn)O間隔開。
[0039]進(jìn)一步,如圖3和圖4所示,轉(zhuǎn)向圓心01與中心連線W的中點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)I,中心連線W的長(zhǎng)度為B (即輪距),其中LI和B滿足關(guān)系式:0 < LI彡1/2*Β。
[0040]如圖3和圖4所示,(第一左輪11和第一右輪12相對(duì)地偏轉(zhuǎn)后)第一左輪11與車輛的縱向中心面K的夾角為α I (第一左輪11的偏轉(zhuǎn)角度),α I滿足關(guān)系式:arctan[L/(B/2+L1)] ^ al<90°。類似地,(第一左輪11和第一右輪12相對(duì)地偏轉(zhuǎn)后)第一右輪12與車輛的縱向中心面K的夾角為α 2(第一右輪12的偏轉(zhuǎn)角度),α 2滿足關(guān)系式:arctan[L/(B/2-Ll)]彡α 2 < 90°。可以理解的是,該實(shí)施例中,如圖3和圖4所示,α I ^ α 2。
[0041]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可以包括第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3(如圖8所示)和第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)5,第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)第一左輪11偏轉(zhuǎn),第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)5設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)第一右輪12偏轉(zhuǎn)。換言之,第一左輪11和第一右輪12由單獨(dú)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)控制進(jìn)行獨(dú)立轉(zhuǎn)向。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,優(yōu)選地,第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3和第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)5可以采用相同的構(gòu)造,這樣能夠提高轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的通用性,降低研發(fā)成本。
[0042]對(duì)于第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3和第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)5而言,其可以采用現(xiàn)有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),如機(jī)械的、液壓的、電動(dòng)的,對(duì)此本發(fā)明并不作特殊限定。例如,如圖8所示,第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3和第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)5中的每一個(gè)均可以包括轉(zhuǎn)向支架32和轉(zhuǎn)向電機(jī)31,通過轉(zhuǎn)向電機(jī)31驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向支架32實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)方向的精確控制,應(yīng)當(dāng)理解,采用轉(zhuǎn)向支架32和轉(zhuǎn)向電機(jī)31的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的具體構(gòu)造和工作原理對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是已知的,因此這里不再詳細(xì)描述。當(dāng)然,可以理解的是,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)并不限于上述的轉(zhuǎn)向支架32和轉(zhuǎn)向電機(jī)31結(jié)構(gòu)。
[0043]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖7所示,第一左輪11和第一右輪12配備有單獨(dú)的動(dòng)力源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該動(dòng)力源可以包括第一左輪動(dòng)力源41和第一右輪動(dòng)力源42,第一左輪動(dòng)力源41設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)第一左輪11且第一右輪動(dòng)力源42設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)第一右輪12、以使第一左輪11和第一右輪12能夠以不同的轉(zhuǎn)速差速轉(zhuǎn)動(dòng)或者以相同的轉(zhuǎn)速同速轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0044]例如,在車輛處于直行狀態(tài)時(shí),第一左輪動(dòng)力源41和第一右輪動(dòng)力源42可分別驅(qū)動(dòng)第一左輪11和第一右輪12以相同的轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動(dòng)。又如,在車輛以常規(guī)方式左轉(zhuǎn)彎時(shí),第一左輪動(dòng)力源41驅(qū)動(dòng)第一左輪11的轉(zhuǎn)速相對(duì)較慢、第一右輪動(dòng)力源42驅(qū)動(dòng)第一右輪12的轉(zhuǎn)速相對(duì)較快,通過轉(zhuǎn)速差的控制實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)車輛中機(jī)械式差速器的功能,防止第一左輪11和第一右輪12過度磨損,保證第一左輪11和第一右輪12在轉(zhuǎn)彎過程中均處于滾動(dòng)狀態(tài)。而在車輛以常規(guī)方式右轉(zhuǎn)彎時(shí),與上述左轉(zhuǎn)彎相反,這里不再贅述。再如,在車輛處于八字倒車模式時(shí),若第一左輪11和第一右輪12對(duì)稱地偏轉(zhuǎn),則第一左輪動(dòng)力源41和第一右輪動(dòng)力源42可分別驅(qū)動(dòng)第一左輪11和第一右輪12以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),若第一左輪11和第一右輪12非對(duì)稱偏轉(zhuǎn),則第一左輪動(dòng)力源41和第一右輪動(dòng)力源42可分別驅(qū)動(dòng)第一左輪11和第一右輪12以不同的轉(zhuǎn)速差速轉(zhuǎn)動(dòng),該轉(zhuǎn)速差與轉(zhuǎn)向圓心01的具體位置關(guān)聯(lián),但可以理解的是,在轉(zhuǎn)向圓心01的位置確定后,該轉(zhuǎn)速差也可以確定。
[0045]類似地,在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,第二左輪21和第二右輪22也可配備有單獨(dú)的動(dòng)力源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該動(dòng)力源可以包括第二左輪動(dòng)力源43和第二右輪動(dòng)力源44,第二左輪動(dòng)力源43設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)第二左輪21且第二右輪動(dòng)力源44設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)第二右輪22、以使第二左輪21和第二右輪22能夠以不同的轉(zhuǎn)速差速轉(zhuǎn)動(dòng)或者以相同的轉(zhuǎn)速同速轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0046]例如,在車輛處于直行狀態(tài)時(shí),第二左輪動(dòng)力源43和第二右輪動(dòng)力源44可分別驅(qū)動(dòng)第二左輪21和第二右輪22以相同的轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動(dòng)。又如,在車輛以常規(guī)方式左轉(zhuǎn)彎時(shí),第二左輪動(dòng)力源43驅(qū)動(dòng)第二左輪21的轉(zhuǎn)速相對(duì)較慢、第二右輪動(dòng)力源44驅(qū)動(dòng)第二右輪22的轉(zhuǎn)速相對(duì)較快,通過轉(zhuǎn)速差的控制實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)車輛中機(jī)械式差速器的功能,防止第二左輪21和第二右輪22過渡磨損,保證第二左輪21和第二右輪22在轉(zhuǎn)彎過程中均處于滾動(dòng)狀態(tài)。而在車輛以常規(guī)方式右轉(zhuǎn)彎時(shí),與上述左轉(zhuǎn)彎相反,這里不再贅述。再如,在車輛處于八字倒車模式時(shí),若第一左輪11和第一右輪12對(duì)稱地偏轉(zhuǎn),則第二左輪動(dòng)力源43和第二右輪動(dòng)力源44可分別驅(qū)動(dòng)第二左輪21和第二右輪22以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng),若第一左輪11和第一右輪12非對(duì)稱地偏轉(zhuǎn),則第二左輪動(dòng)力源43和第二右輪動(dòng)力源44可分別驅(qū)動(dòng)第二左輪21和第二右輪22以不同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng),該轉(zhuǎn)速差與轉(zhuǎn)向圓心Ol的具體位置關(guān)聯(lián),但可以理解的是,在轉(zhuǎn)向圓心01的位置確定后,該轉(zhuǎn)速差也可以確定。
[0047]這樣,每個(gè)車輪配備獨(dú)立的動(dòng)力源,通過該動(dòng)力源可以控制對(duì)應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向,從而更好地滿足車輛前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、倒車等多種工況的要求。
[0048]優(yōu)選地,第一左輪動(dòng)力源41和第一右輪動(dòng)力源42以及第二左輪動(dòng)力源43和第二右輪動(dòng)力源44均為驅(qū)動(dòng)電機(jī),該驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以是輪邊電機(jī),這樣使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊、傳動(dòng)鏈更短、傳動(dòng)效率更高,同時(shí)便于整車布置。
[0049]當(dāng)然,本發(fā)明并不限于此,動(dòng)力源還可以是其它能夠提供動(dòng)力的結(jié)構(gòu),例如發(fā)動(dòng)機(jī),如發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過兩套獨(dú)立的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的車輪,在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)作用下,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的合力分配,使得兩側(cè)車輪在需要時(shí)能夠進(jìn)行差速轉(zhuǎn)動(dòng)、同速轉(zhuǎn)動(dòng)、同向/反向轉(zhuǎn)動(dòng)等。
[0050]下面對(duì)圖1-圖4示出的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0051]實(shí)施例一:
[0052]如圖1和圖2且結(jié)合圖6、圖7所示,在該實(shí)施例中,第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3用于驅(qū)動(dòng)左前輪11偏轉(zhuǎn),第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)右前輪12偏轉(zhuǎn),在車輛處于八字倒車模式時(shí),第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3驅(qū)動(dòng)左前輪11且第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)右前輪12、以使得左前輪11和右前輪12以車輛的縱向中心面K對(duì)稱地偏轉(zhuǎn)、并且左前輪11的后側(cè)和右前輪12的后側(cè)向車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn)且左前輪11的前側(cè)和右前輪12的前側(cè)向車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn),此時(shí)左后輪21和右后輪22的偏轉(zhuǎn)角度為零。從而,車輛將以左后輪21和右后輪22的中心連線W的中點(diǎn)O為轉(zhuǎn)向圓心01進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0053]參照?qǐng)D1和圖2所示,此時(shí)左前輪11和右前輪12的偏轉(zhuǎn)角度相同,左前輪11和右前輪12的運(yùn)動(dòng)軌跡為Cl。結(jié)合圖6所示,圖示中的虛線hi表示左前輪11的初始中位,虛線h2表示左前輪11向右偏轉(zhuǎn)了一定角度,實(shí)線h3表示左前輪11偏轉(zhuǎn)后的最終位置(示意說(shuō)明)。同樣的道理,圖示中的虛線Hl表示右前輪12的初始中位,虛線H2表示右前輪12向左偏轉(zhuǎn)了一定角度,實(shí)線H3表示右前輪12偏轉(zhuǎn)后的最終位置(示意說(shuō)明)。結(jié)合圖7所示,圖示中的虛線yl表示車輛初始位置,虛線y2表示車輛處在八字轉(zhuǎn)向狀態(tài),實(shí)線y3表示車輛完成八字轉(zhuǎn)向后的位置(前輪未歸位,示意說(shuō)明)。當(dāng)然,圖7中的轉(zhuǎn)向過程示意圖僅是示意性的,不能理解為是對(duì)本發(fā)明的一種限制,圖7示出的示例是車輛轉(zhuǎn)過90度,當(dāng)然,可以理解的是,車輛仍可繞著轉(zhuǎn)向圓心01繼續(xù)旋轉(zhuǎn),如再旋轉(zhuǎn)90°、180°等(但不限于這些角度),當(dāng)然也可以旋轉(zhuǎn)至初始位置。
[0054]另外,在圖7的示例中,車輛是沿順時(shí)針方向(當(dāng)然也可沿逆時(shí)針方向)進(jìn)行八字轉(zhuǎn)向的,此時(shí)左前輪11和右前輪12的車輪旋向可以是相反的,類似地,左后輪21和右后輪22的車輪旋向也可以是相反的。并且,左前輪11和左后輪21的車輪旋向可以是相同的,類似地,右前輪12和右后輪22的車輪旋向可以是相同的。側(cè)方位停車是在城市中越來(lái)越多見的情況,將原有的街道兩旁劃成停車位,成為“側(cè)向停車位”。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),可以使得包括上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛便于側(cè)方位停車,從而降低駕駛者尤其是新手的停車難度。圖7的示例中的虛線yl到實(shí)線y3即可體現(xiàn)側(cè)方位停車的過程。
[0055]實(shí)施例二:
[0056]如圖3和圖4所示,與上述圖1和圖2實(shí)施例的主要區(qū)別在于:該實(shí)施例中,左前輪11和右前輪12非對(duì)稱偏轉(zhuǎn),車輛的轉(zhuǎn)向圓心01在車輛的寬度方向上偏離左后輪21和右后輪22的中心連線W的中點(diǎn),偏離的距離為L(zhǎng)I,左前輪11的運(yùn)動(dòng)軌跡可為C2,右前輪12的運(yùn)動(dòng)軌跡可為C3,對(duì)于其余部分,則可與圖1和圖2的實(shí)施例基本一致,這里不再一一贅述。
[0057]實(shí)施例三:
[0058]如圖5所示,與上述圖1和圖2實(shí)施例的主要區(qū)別在于:該實(shí)施例中,在車輛處于八字倒車模式時(shí),左前輪11和右前輪12并不偏轉(zhuǎn),而左后輪21和右后輪22以車輛的縱向中心面K對(duì)稱地偏轉(zhuǎn),并且左后輪21的后側(cè)和右后輪22的后側(cè)向車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)且左后輪21的前側(cè)和右后輪22的前側(cè)向車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn),此時(shí)左前輪11和右前輪12的偏轉(zhuǎn)角度為零。從而,車輛將以左前輪11和右前輪12的中心連線W的中點(diǎn)O為轉(zhuǎn)向圓心01進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0059]此外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步提供了包括如上所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。應(yīng)當(dāng)理解的是,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛的其它構(gòu)成例如行駛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等均已為現(xiàn)有技術(shù)且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知,因此對(duì)習(xí)知結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說(shuō)明此處進(jìn)行省略。
[0060]在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。
[0061]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,包括: 第一對(duì)車輪和第二對(duì)車輪,所述第一對(duì)車輪包括第一左輪和第一右輪,所述第二對(duì)車輪包括第二左輪和第二右輪,所述第一對(duì)車輪為所述車輛的一對(duì)前輪和一對(duì)后輪中的其中一對(duì),所述第二對(duì)車輪為所述一對(duì)前輪和所述一對(duì)后輪中的另外一對(duì); 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置成至少可用于驅(qū)動(dòng)所述第一左輪和所述第一右輪偏轉(zhuǎn),從而使得偏轉(zhuǎn)后的所述第一左輪和所述第一右輪構(gòu)造為:所述第一左輪距離所述第二左輪較近的一側(cè)位于所述第一左輪的初始中位的外側(cè),且所述第一左輪距離所述第二左輪較遠(yuǎn)的一側(cè)位于所述第一左輪的初始中位的內(nèi)側(cè);所述第一右輪距離所述第二右輪較近的一側(cè)位于所述第一右輪的初始中位的外側(cè),且所述第一右輪距離所述第二右輪較遠(yuǎn)的一側(cè)位于所述第一右輪的初始中位的內(nèi)側(cè), 其中,在所述第一左輪和所述第一右輪按照上述方式偏轉(zhuǎn),且所述第二左輪和所述第二右輪的偏轉(zhuǎn)角度為零的情況下,所述車輛可繞轉(zhuǎn)向圓心轉(zhuǎn)動(dòng),其中所述轉(zhuǎn)向圓心位于所述第二左輪和所述第二右輪的中心連線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置成至少可用于驅(qū)動(dòng)所述第一左輪和所述第一右輪以所述車輛的縱向中心面對(duì)稱地偏轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第一左輪和所述第一右輪對(duì)稱地偏轉(zhuǎn)后,所述第一左輪和所述第一右輪中的每一個(gè)與所述縱向中心面的夾角為α,α滿足關(guān)系式:arctan(2L/B) ^ α <90°,其中L為所述車輛的軸距,B為所述車輛的輪距。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第一左輪和所述第一右輪相對(duì)地偏轉(zhuǎn)后的轉(zhuǎn)向圓心與所述中心連線的中點(diǎn)的距離為L(zhǎng)I,所述中心連線的長(zhǎng)度為B,其中LI和B滿足關(guān)系式:0 < LlS 1/2*Β。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第一左輪和所述第一右輪相對(duì)地偏轉(zhuǎn)后,所述第一左輪與所述車輛的縱向中心面的夾角為α 1,α I滿足關(guān)系式:arctan[L/(B/2+L1)] ( α I < 90。,其中L為所述車輛的軸距。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第一左輪和所述第一右輪相對(duì)地偏轉(zhuǎn)后,所述第一右輪與所述車輛的縱向中心面的夾角為α2,α 2滿足關(guān)系式:arctan[L/(B/2-Ll)]彡α 2 < 90。,其中L為所述車輛的軸距。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括: 第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),所述第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述第一左輪偏轉(zhuǎn),所述第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述第一右輪偏轉(zhuǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和所述第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的每一個(gè)均包括:轉(zhuǎn)向支架和轉(zhuǎn)向電機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,還包括: 第一左輪動(dòng)力源和第一右輪動(dòng)力源,所述第一左輪動(dòng)力源設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述第一左輪且所述第一右輪動(dòng)力源設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述第一右輪,以使所述第一左輪和所述第一右輪能夠以不同的轉(zhuǎn)速差速轉(zhuǎn)動(dòng)或者以相同的轉(zhuǎn)速同速轉(zhuǎn)動(dòng)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第一左輪動(dòng)力源和所述第一右輪動(dòng)力源均為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,還包括:第二左輪動(dòng)力源和第二右輪動(dòng)力源,所述第二左輪動(dòng)力源設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述第二左輪且所述第二右輪動(dòng)力源設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)所述第二右輪,以使所述第二左輪和所述第二右輪能夠以不同的轉(zhuǎn)速差速轉(zhuǎn)動(dòng)或者以相同的轉(zhuǎn)速同速轉(zhuǎn)動(dòng)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第二左輪動(dòng)力源和所述第二右輪動(dòng)力源均為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,所述第一左輪為左前輪,所述第一右輪為右前輪。14.一種用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,包括:一對(duì)前輪和一對(duì)后輪以及第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),其中所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有八字倒車模式,在所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)處于所述八字倒車模式時(shí), 所述第一左輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)左前輪且所述第一右輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)右前輪以所述車輛的縱向中心面對(duì)稱地偏轉(zhuǎn),以使所述左前輪的后側(cè)和所述右前輪的后側(cè)向所述車輛外側(cè)偏轉(zhuǎn)且所述左前輪的前側(cè)和所述右前輪的前側(cè)向所述車輛內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn),且所述一對(duì)后輪的偏轉(zhuǎn)角度為零,從而使得所述車輛的轉(zhuǎn)向圓心處在所述一對(duì)后輪的中心連線的中點(diǎn)處。15.一種車輛,其特征在于,包括根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】B62D7/06GK105984494SQ201510084002
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月16日
【發(fā)明人】廉玉波, 王平, 楊冬生, 羅紅斌
【申請(qǐng)人】比亞迪股份有限公司