CN110723195B - 一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其方法，转向装置包含前转向模块、后转向模块、行驶模式切换模块和控制模块。控制模块分别和行驶模式切换模块、前转向模块、后转向模块相连，用于根据行驶模式切换模块的数据控制前转向模块、后转向模块工作，使得汽车能够工作在三种模式：四轮转向模式、定点零半径转向模式、横向行驶模式。

Description

一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法

技术领域

本发明涉及轮毂电机分布式电驱动汽车技术领域，尤其涉及一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法。

背景技术

新能源汽车已经成为各个国家汽车工业发展的主要方向，同时也是各大汽车企业和高校的探究热点。其中，电动汽车领域中，轮毂电机分布式电驱动汽车的发展潜力较大，满足国家长期发展新能源汽车的计划。同时，随着汽车保有量的不断增加，交通拥挤，停车位紧张等问题，严重困扰着人们。因为传统汽车转向***横向稳定杆的存在，导致前轮转向角被限制在-35°至+35°，具有较差的转向灵活性，调头行驶，进出车库，停车等不仅需要较大的空间，而且还会造成能源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对原有汽车转向***技术中的不足，提供一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法，能够实现汽车在狭小空间范围内定点零半径转向或横向行驶。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:

一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置，包含前转向模块、后转向模块、行驶模式切换模块和控制模块；

所述前转向模块包含方向盘、转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、第一至第三传动锥齿轮、从动转向齿轮、第一至第二轮毂电机、第一至第三啮合齿圈、第一至第二前转向齿条、前左传导单元和前右传导单元；

所述第一至第二轮毂电机设置在汽车左前车轮、右前车轮处，转子分别和汽车左前车轮、右前车轮的轮辋固连，分别用于驱动汽车左前车轮、右前车轮转动；

所述转向柱一端和方向盘中心垂直固连，另一端通过万向节和所述转向中间轴的一端相连；所述转向中间轴的另一端通过万向节和所述转向轴的一端相连；

所述驱动转向齿轮、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动转向齿轮均为空心齿轮，所述第三传动锥齿轮为实心齿轮；

所述转向轴依次穿过所述驱动转向齿轮、第一啮合齿圈、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第二啮合齿圈、从动锥齿轮、第三啮合齿圈，其中，所述驱动转向齿轮和所述转向轴固连；所述第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动锥齿轮均通过轴承和所述转向轴相连，能够相对转向轴自由转动；所述第一至第三啮合齿圈套在所述转向轴上，所述第一啮合齿圈一端和所述驱动转向齿轮相连、另一端和所述第一传动锥齿轮相连，所述第二啮合齿圈一端和所述第二传动锥齿轮相连、另一端和所述从动转向齿轮相连，所述第三啮合齿圈一端和所述葱段转向齿轮相连，另一端和所述转向轴固连；所述驱动转向齿轮、第一啮合齿圈、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第二啮合齿圈、从动锥齿轮、第三啮合齿圈均和所述转向轴同轴；所述第三传动锥齿轮设置在车架上，且分别和所述第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮啮合；

所述第一前转向齿条、第二前转向齿条平行设置在所述车架前部且均和所述转向轴垂直，所述驱动转向齿轮、从动转向齿轮分别和所述第一前转向齿条、第二前转向齿条啮合；

所述第二前转向齿条、第一前转向齿条的输出端分别通过前左传导单元、前右传导单元和第一轮毂电机、第二轮毂电机相连；所述前左传导单元、前右传导单元分别用于将方向盘的转向力矩传递至汽车的左前车轮、右前车轮； 所述后转向模块包含第三至第四轮毂电机、第一至第二滑轨、第一至第二滑块、第一至第四连杆、后左传导单元和后右传导单元；

所述第三轮毂电机、第四轮毂电机设置在汽车左后车轮、右后车轮处，转子分别和汽车左后车轮、右后车轮的轮辋固连，分别用于驱动汽车左后车轮、右后车轮转动；

所述第一滑轨、第二滑轨平行设置在所述车架后部且均和所述转向轴垂直；所述第一滑块、第二滑块分别设置在所述第一滑轨、第二滑轨上，能够自由滑动；所述第一连杆、第二连杆分别和所述第一滑块、第二滑块固连，且第一连杆、第二连杆均和所述第一滑轨平行；

所述第三连杆、第四连杆的一端分别和第一前转向齿条、第二前转向齿条的输出端固连，第三连杆、第四连杆的另一端分别和第一连杆、第二连杆的一端固连；所述第二连杆、第一连杆的另一端分别通过后左传导单元、后右传导单元和第三轮毂电机、第四轮毂电机相连；所述后左传导单元、后右传导单元分别用于将转向力矩传递至汽车的左后车轮、右后车轮；所述行驶模式切换模块用于将用户选择的行驶模式发送给所述控制模块，所述行驶模式包含三种模式：四轮转向模式、定点零半径转向模式、横向行驶模式；

所述控制模块分别和行驶模式切换模块、第一至第四轮毂电机、第一至第三啮合齿圈电气相连，用于根据行驶模式切换模块的数据控制第一至第四轮毂电机、第一至第三啮合齿圈工作。

作为本发明一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法进一步的优化方案，所述前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元均包含转向横拉杆、转向节、控制臂，其中，控制臂一端通过球销和车架相连、另一端和转向节连接；转向横拉杆的一端和转向节连接；

前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元的转向节分别和第一至第四轮毂电机定子的中心固连；前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元的转向横拉杆的另一端分别和第一转向齿条的输出端、第二转向齿条的输出端、第一连杆远离第三连杆的一端、第二连杆远离第四连杆的一端相连。

本发明还公开了一种该轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的常规四轮转向方法，具体步骤如下：

步骤A.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择常规四轮转向模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤A.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于啮合状态，并控制第二啮合齿圈处于啮合状态、第三啮合齿圈处于分离状态；

步骤A.3），驾驶员转动方向盘时，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、第一传动锥齿轮、第三传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮；

步骤A.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元将使得左后车轮、右后车轮完成转向。

本发明还公开了一种该轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的定点零半径转向方法，具体步骤如下：

步骤B.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择定点零半径转向模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤B.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于分离状态，并控制第二啮合齿圈处于分离状态、第三啮合齿圈处于啮合状态；

步骤B.3），驾驶员转动方向盘，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮，使得左前车轮、右前车轮的转角arctan(L/d)，L表示汽车轴距，d表示轮距，完成两前轮转向；

步骤B.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元使得左后车轮、右后车轮的轮转角为arctan(L/d)。

本发明还公开了一种该轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的横向行驶方法，具体步骤如下：

步骤C.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择横向行驶模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤C.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于分离状态、第二啮合齿圈处于分离状态、第三啮合齿圈处于啮合状态；

步骤C.3），驾驶员转动方向盘时，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮，使得左前车轮、右前车轮的转角为90°；

步骤C.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元使得汽车左后车轮、右后车轮转角为90°。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明中的轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置不同于传统汽车转向装置，不仅能实现正常行驶时的常规转向模式，而且能够实现定点零半径转向、横向行驶的特殊工况，提高车辆转向运动的灵活性，减小调头行驶和停车的需求空间及操作简便。

附图说明

图1是本发明俯视整体结构示意图；

图2是本发明中前轮转向模块的结构示意图；

图3是本发明中常规转向模式的原理示意图；

图4是本发明中定点零半径转向模式的原理示意图；

图5 是本发明中横向行驶模式的原理示意图。

图中，1-方向盘，2-车架的前部，3-车架的后部，4-轮毂电机，5-左前车轮，6-转向柱，7-转向中间轴，8-转向轴，9-驱动转向齿轮，10-第一传动锥齿轮，11-第二传动锥齿轮，12-第三传动锥齿轮，13-从动转向齿轮，14-右前车轮，15-第一啮合齿圈，16-第二啮合齿圈，17-第三啮合齿圈，18A-前左传导单元的转向横拉杆，18B-前右传导单元的转向横拉杆，18C-后左传导单元的转向横拉杆，18D-后右传导单元的转向横拉杆，19A-前左传导单元的转向节，19B-前右传导单元的转向节，19C-后左传导单元的转向节，19D-后右传导单元的转向节，20A-前左传导单元的控制臂, 20B-前右传导单元的控制臂, 20C-后左传导单元的控制臂, 20D-后右传导单元的控制臂, 21A-第一前转向齿条，21B-第二前转向齿条，22-万向节，23A-第一连杆，23B-第二连杆，24-第三连杆，25-第四连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1所述，本发明公开了一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置，包含前转向模块、后转向模块、行驶模式切换模块和控制模块；

如图2所示，所述前转向模块包含方向盘、转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、第一至第三传动锥齿轮、从动转向齿轮、第一至第二轮毂电机、第一至第三啮合齿圈、第一至第二前转向齿条、前左传导单元和前右传导单元；

所述第一至第二轮毂电机设置在汽车左前车轮、右前车轮处，转子分别和汽车左前车轮、右前车轮的轮辋固连，分别用于驱动汽车左前车轮、右前车轮转动；

所述转向柱一端和方向盘中心垂直固连，另一端通过万向节和所述转向中间轴的一端相连；所述转向中间轴的另一端通过万向节和所述转向轴的一端相连；

所述驱动转向齿轮、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动转向齿轮均为空心齿轮，所述第三传动锥齿轮为实心齿轮；

所述转向轴依次穿过所述驱动转向齿轮、第一啮合齿圈、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第二啮合齿圈、从动锥齿轮、第三啮合齿圈，其中，所述驱动转向齿轮和所述转向轴固连；所述第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动锥齿轮均通过轴承和所述转向轴相连，能够相对转向轴自由转动；所述第一至第三啮合齿圈套在所述转向轴上，所述第一啮合齿圈一端和所述驱动转向齿轮相连、另一端和所述第一传动锥齿轮相连，所述第二啮合齿圈一端和所述第二传动锥齿轮相连、另一端和所述从动转向齿轮相连，所述第三啮合齿圈一端和所述葱段转向齿轮相连，另一端和所述转向轴固连；所述驱动转向齿轮、第一啮合齿圈、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第二啮合齿圈、从动锥齿轮、第三啮合齿圈均和所述转向轴同轴；所述第三传动锥齿轮设置在车架上，且分别和所述第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮啮合；

所述第一前转向齿条、第二前转向齿条平行设置在所述车架前部且均和所述转向轴垂直，所述驱动转向齿轮、从动转向齿轮分别和所述第一前转向齿条、第二前转向齿条啮合；

所述第二前转向齿条、第一前转向齿条的输出端分别通过前左传导单元、前右传导单元和第一轮毂电机、第二轮毂电机相连；所述前左传导单元、前右传导单元分别用于将方向盘的转向力矩传递至汽车的左前车轮、右前车轮；

所述后转向模块包含第三至第四轮毂电机、第一至第二滑轨、第一至第二滑块、第一至第四连杆、后左传导单元和后右传导单元；

所述第三轮毂电机、第四轮毂电机设置在汽车左后车轮、右后车轮处，转子分别和汽车左后车轮、右后车轮的轮辋固连，分别用于驱动汽车左后车轮、右后车轮转动；

所述第一滑轨、第二滑轨平行设置在所述车架后部且均和所述转向轴垂直；所述第一滑块、第二滑块分别设置在所述第一滑轨、第二滑轨上，能够自由滑动；所述第一连杆、第二连杆分别和所述第一滑块、第二滑块固连，且第一连杆、第二连杆均和所述第一滑轨平行；

所述第三连杆、第四连杆的一端分别和第一前转向齿条、第二前转向齿条的输出端固连，第三连杆、第四连杆的另一端分别和第一连杆、第二连杆的一端固连；所述第二连杆、第一连杆的另一端分别通过后左传导单元、后右传导单元和第三轮毂电机、第四轮毂电机相连；所述后左传导单元、后右传导单元分别用于将转向力矩传递至汽车的左后车轮、右后车轮；

所述行驶模式切换模块用于将用户选择的行驶模式发送给所述控制模块，所述行驶模式包含三种模式：四轮转向模式、定点零半径转向模式、横向行驶模式；

所述控制模块分别和行驶模式切换模块、第一至第四轮毂电机、第一至第三啮合齿圈电气相连，用于根据行驶模式切换模块的数据控制第一至第四轮毂电机、第一至第三啮合齿圈工作。

作为本发明一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法进一步的优化方案，所述前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元均包含转向横拉杆、转向节、控制臂，其中，控制臂一端通过球销和车架相连、另一端和转向节连接；转向横拉杆的一端和转向节连接；

前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元的转向节分别和第一至第四轮毂电机定子的中心固连；前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元的转向横拉杆的另一端分别和第一转向齿条的输出端、第二转向齿条的输出端、第一连杆远离第三连杆的一端、第二连杆远离第四连杆的一端相连。

如图3所示，本发明还公开了一种该轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的常规四轮转向方法，具体步骤如下：

步骤A.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择常规四轮转向模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤A.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于啮合状态，并控制第二啮合齿圈处于啮合状态、第三啮合齿圈处于分离状态；

步骤A.3），驾驶员转动方向盘时，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、第一传动锥齿轮、第三传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮；

步骤A.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元将使得左后车轮、右后车轮完成转向。

如图4所示，本发明还公开了一种该轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的定点零半径转向方法，具体步骤如下：

步骤B.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择定点零半径转向模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤B.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于分离状态，并控制第二啮合齿圈处于分离状态、第三啮合齿圈处于啮合状态；

步骤B.3），驾驶员转动方向盘，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮，使得左前车轮、右前车轮的转角arctan(L/d)，L表示汽车轴距，d表示轮距，完成两前轮转向；

步骤B.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元使得左后车轮、右后车轮的轮转角为arctan(L/d)。

如图5所示，本发明还公开了一种该轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的横向行驶方法，具体步骤如下：

步骤C.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择横向行驶模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤C.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于分离状态、第二啮合齿圈处于分离状态、第三啮合齿圈处于啮合状态；

步骤C.3），驾驶员转动方向盘时，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮，使得左前车轮、右前车轮的转角为90°；

步骤C.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元使得汽车左后车轮、右后车轮转角为90°。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置，其特征在于，包含前转向模块、后转向模块、行驶模式切换模块和控制模块；

所述前转向模块包含方向盘、转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、第一至第三传动锥齿轮、从动转向齿轮、第一至第二轮毂电机、第一至第三啮合齿圈、第一至第二前转向齿条、前左传导单元和前右传导单元；

所述第一至第二轮毂电机设置在汽车左前车轮、右前车轮处，转子分别和汽车左前车轮、右前车轮的轮辋固连，分别用于驱动汽车左前车轮、右前车轮转动；

所述转向柱一端和方向盘中心垂直固连，另一端通过万向节和所述转向中间轴的一端相连；所述转向中间轴的另一端通过万向节和所述转向轴的一端相连；

所述驱动转向齿轮、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动转向齿轮均为空心齿轮，所述第三传动锥齿轮为实心齿轮；

所述转向轴依次穿过所述驱动转向齿轮、第一啮合齿圈、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第二啮合齿圈、从动锥齿轮、第三啮合齿圈，其中，所述驱动转向齿轮和所述转向轴固连；所述第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动锥齿轮均通过轴承和所述转向轴相连，能够相对转向轴自由转动；所述第一至第三啮合齿圈套在所述转向轴上，所述第一啮合齿圈一端和所述驱动转向齿轮相连、另一端和所述第一传动锥齿轮相连，所述第二啮合齿圈一端和所述第二传动锥齿轮相连、另一端和所述从动转向齿轮相连，所述第三啮合齿圈一端和所述驱动转向齿轮相连，另一端和所述转向轴固连；所述驱动转向齿轮、第一啮合齿圈、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、第二啮合齿圈、从动锥齿轮、第三啮合齿圈均和所述转向轴同轴；所述第三传动锥齿轮设置在车架上，且分别和所述第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮啮合；

所述第一前转向齿条、第二前转向齿条平行设置在所述车架前部且均和所述转向轴垂直，所述驱动转向齿轮、从动转向齿轮分别和所述第一前转向齿条、第二前转向齿条啮合；

所述第二前转向齿条、第一前转向齿条的输出端分别通过前左传导单元、前右传导单元和第一轮毂电机、第二轮毂电机相连；所述前左传导单元、前右传导单元分别用于将方向盘的转向力矩传递至汽车的左前车轮、右前车轮；

所述后转向模块包含第三至第四轮毂电机、第一至第二滑轨、第一至第二滑块、第一至第四连杆、后左传导单元和后右传导单元；

所述第三轮毂电机、第四轮毂电机设置在汽车左后车轮、右后车轮处，转子分别和汽车左后车轮、右后车轮的轮辋固连，分别用于驱动汽车左后车轮、右后车轮转动；

所述第一滑轨、第二滑轨平行设置在所述车架后部且均和所述转向轴垂直；所述第一滑块、第二滑块分别设置在所述第一滑轨、第二滑轨上，能够自由滑动；所述第一连杆、第二连杆分别和所述第一滑块、第二滑块固连，且第一连杆、第二连杆均和所述第一滑轨平行；

所述第三连杆、第四连杆的一端分别和第一前转向齿条、第二前转向齿条的输出端固连，第三连杆、第四连杆的另一端分别和第一连杆、第二连杆的一端固连；所述第二连杆、第一连杆的另一端分别通过后左传导单元、后右传导单元和第三轮毂电机、第四轮毂电机相连；所述后左传导单元、后右传导单元分别用于将转向力矩传递至汽车的左后车轮、右后车轮；

所述行驶模式切换模块用于将用户选择的行驶模式发送给所述控制模块，所述行驶模式包含三种模式：四轮转向模式、定点零半径转向模式、横向行驶模式；

所述控制模块分别和行驶模式切换模块、第一至第四轮毂电机、第一至第三啮合齿圈电气相连，用于根据行驶模式切换模块的数据控制第一至第四轮毂电机、第一至第三啮合齿圈工作。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置，其特征在于，所述前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元均包含转向横拉杆、转向节、控制臂，其中，控制臂一端通过球销和车架相连、另一端和转向节连接；转向横拉杆的一端和转向节连接；

前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元的转向节分别和第一至第四轮毂电机定子的中心固连；前左传导单元、前右传导单元、后左传导单元、后右传导单元的转向横拉杆的另一端分别和第一转向齿条的输出端、第二转向齿条的输出端、第一连杆远离第三连杆的一端、第二连杆远离第四连杆的一端相连。

3.基于权利要求1所述的轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的常规四轮转向方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤A.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择常规四轮转向模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤A.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于啮合状态，并控制第二啮合齿圈处于啮合状态、第三啮合齿圈处于分离状态；

步骤A.3），驾驶员转动方向盘时，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、第一传动锥齿轮、第三传动锥齿轮、第二传动锥齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮；

步骤A.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元将使得左后车轮、右后车轮完成转向。

4.基于权利要求1所述的轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的定点零半径转向方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤B.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择定点零半径转向模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤B.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于分离状态，并控制第二啮合齿圈处于分离状态、第三啮合齿圈处于啮合状态；

步骤B.3），驾驶员转动方向盘，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮，使得左前车轮、右前车轮的转角arctan(L/d)，L表示汽车轴距，d表示轮距，完成两前轮转向；

步骤B.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元使得左后车轮、右后车轮的轮转角为arctan(L/d)。

5.基于权利要求1所述的轮毂电机分布式电驱动汽车转向装置及其转向方法的横向行驶方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤C.1），驾驶员通过行驶模式切换模块选择横向行驶模式，行驶模式切换模块将该信息传递给控制模块；

步骤C.2），控制模块控制第一前啮合齿圈处于分离状态、第二啮合齿圈处于分离状态、第三啮合齿圈处于啮合状态；

步骤C.3），驾驶员转动方向盘时，方向盘力矩依次经过转向柱、转向中间轴、转向轴、驱动转向齿轮、从动转向齿轮；驱动转向齿轮带动第一前转向齿条运动，从动转向齿轮带动第二前转向齿条运动；第二前转向齿条、第一前转向齿条分别通过前左传导单元、前右传导单元将方向盘的转向力矩传递到左前车轮、右前车轮，使得左前车轮、右前车轮的转角为90°；

步骤C.4），第一前转向齿条、第二前转向齿条分别经过第三连杆、第四连杆带动第一连杆、第二连杆运动，第二连杆、第一连杆分别通过后左传导单元、后右传导单元使得汽车左后车轮、右后车轮转角为90°。