CN212267619U - 线控转向装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种线控转向装置，所述线控转向装置包括主控模块(1)、扭矩提供单元(2)、传动机构(3)、车桥(4)、车轮(5)和末端传感器(6)；其中，所述主控模块用于控制所述扭矩提供单元向所述传动机构提供扭矩，且接收所述末端传感器的扭转角度信号；所述扭矩提供单元与所述传动机构连接，且所述传动机构中远离所述扭矩提供单元的一侧设置有车桥，所述车桥的两侧各自设置有车轮；所述末端传感器设置于所述车桥中靠近所述车轮的一端。通过上述设置，实现了能够对车轮的转角进行控制和反馈，并进行及时纠正，实现车轮转角的精确控制的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆底盘线控结构领域，具体地，涉及线控转向装置。
背景技术
随着科技的不断发展，车辆的智能辅助驾驶和无人驾驶技术也越来越趋于成熟，使用领域也得到了很大的扩展。
一般的此领域中的转向***是采用线控转向***，往往采用线控的EPS、传动结构和执行机构(车桥车轮)组成，整个线控转向***一般都是开环控制的，即只是软件来控制EPS达到控制车轮的转向速度和转向角度。但是，在实际过程中，由于传动结构和执行机构一般都存在装配间隙和结构变形，从而导致不能精确控制车轮的转角。而智能辅助驾驶和无人驾驶对转向***的精确控制要求较高，因此，提高一种能够精确控制车轮转角的线控转向装置是本实用新型亟需解决的问题。
实用新型内容
针对上述现有技术，本实用新型的目的在于克服现有技术中车辆的转向***往往是开环控制，在高速或环境多变的情况下，由于计算速度和相应时间的问题，车轮的转角往往未达到需要的角度，容易造成来不及纠正，并导致严重事故的问题，从而提供一种能够对车轮的转角进行控制和反馈，并进行及时纠正，实现车轮转角的精确控制的线控转向装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种线控转向装置，所述线控转向装置包括主控模块、扭矩提供单元、传动机构、车桥、车轮和末端传感器；其中，
所述主控模块用于控制所述扭矩提供单元向所述传动机构提供扭矩，且接收所述末端传感器的扭转角度信号；
所述扭矩提供单元与所述传动机构连接，且所述传动机构中远离所述扭矩提供单元的一侧设置有车桥，所述车桥的两侧各自设置有车轮；
所述末端传感器设置于所述车桥中靠近所述车轮的一端。
优选地，所述传动机构包括自所述扭矩提供单元至所述车桥顺次连接设置的第一传动组件和第二传动组件，且所述第一传动组件和所述第二传动组件之间通过连接件铰接连接，所述第一传动组件自上而下延伸设置，所述第二传动组件自所述第一传动组件的下方延伸设置，且所述第一传动组件与所述第二传动组件的延伸方向形成有60°-120°的夹角。
优选地，所述第一传动组件中靠近所述第二传动组件的一端沿水平方向延伸形成有连杆，所述连杆的外周面上形成有凹陷的卡槽，所述连接件的一端形成为卡接设置于所述卡槽中的贯通孔；
所述第二传动组件中靠近所述第一传动组件的一侧延伸形成有卡合槽，所述连接件的另一端形成有与所述卡合槽相卡接的贯穿孔；
所述贯通孔和所述贯穿孔的端面位于同一竖直面上。
优选地，所述扭矩提供单元为线控转向EPS***。
优选地，所述末端传感器为转向角传感器，且所述转向角传感器与所述主控模块之间电连。
优选地，所述车桥中位于所述传动机构和所述车轮之间的部分还设置于安装架，所述安装架位于所述车桥中靠近所述车轮的一侧，且所述转向角传感器安装于所述安装架上。
优选地，所述车桥至少包括与所述传动机构相连的主杆体，以及与所述主杆体平行设置的副杆体，且所述主杆体和所述副杆体之间通过缓冲件连接，所述车轮设置于所述主杆体的两端。
通过上述技术方案，本实用新型通过设置末端传感器并将其设置在车桥中靠近车轮的一端，在转向后通过末端传感器对车轮处的转向角度进行感应并将扭转角度信号传递给主控模块，当出现由于传动间隙或结构变形导致车轮转角未达到主控模块要求的扭矩提供单元提供的扭矩的大小时，主控模块进一步控制扭矩提供单元进行扭矩的调整，直至末端传感器检测到的扭转角度达到设定的角度为止，从而有效保证了整个扭转过程中转动角的精确性。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型提供的一种线控转向装置的结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种线控转向装置的原理图。
附图标记说明
1-主控模块 2-扭矩提供单元
3-传动机构 4-车桥
5-车轮 6-末端传感器
31-第一传动组件 32-第二传动组件
33-连接件 34-连杆
41-安装架 42-主杆体
43-副杆体 44-缓冲件。
具体实施方式
以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
本实用新型提供了一种线控转向装置，如图1和图2所示，所述线控转向装置包括主控模块1、扭矩提供单元2、传动机构3、车桥4、车轮5和末端传感器6；其中，
所述主控模块1用于控制所述扭矩提供单元2向所述传动机构3提供扭矩，且接收所述末端传感器6的扭转角度信号；
所述扭矩提供单元2与所述传动机构3连接，且所述传动机构3中远离所述扭矩提供单元2的一侧设置有车桥4，所述车桥4的两侧各自设置有车轮5；
所述末端传感器6设置于所述车桥4中靠近所述车轮5的一端。
在本实用新型的一种优选的实施方式中，为了进一步提高整个传动机构3的稳定性和传导的有效性，所述传动机构3包括自所述扭矩提供单元2至所述车桥4顺次连接设置的第一传动组件31和第二传动组件32，且所述第一传动组件31和所述第二传动组件32之间通过连接件33铰接连接，所述第一传动组件31自上而下延伸设置，所述第二传动组件32自所述第一传动组件31的下方延伸设置，且所述第一传动组件31与所述第二传动组件32的延伸方向形成有60°-120°的夹角。
进一步优选的实施方式中，所述第一传动组件31中靠近所述第二传动组件32的一端沿水平方向延伸形成有连杆34，所述连杆34的外周面上形成有凹陷的卡槽，所述连接件33的一端形成为卡接设置于所述卡槽中的贯通孔；
所述第二传动组件32中靠近所述第一传动组件31的一侧延伸形成有卡合槽，所述连接件33的另一端形成有与所述卡合槽相卡接的贯穿孔；通过卡槽与贯通孔的配合，以及卡合槽与贯穿孔的配合，使得连接件33两端能够各自以卡合槽和卡槽为转轴自转，从而有效实现其铰接连接。
优选的实施方式中，所述贯通孔和所述贯穿孔的端面位于同一竖直面上。
需要指出的是，这里的传动机构3可以为上述所述的传动的机械结构，也可为其他形式的传动，或者为转向机等结构，进一步地，可以省略掉方向盘到转向机的部分，直接实现方向盘到车桥4的纯线控连接。
进一步优选的实施例中，所述扭矩提供单元2为线控转向EPS***。当然，这里可以具体为可线控的电动助力转向***，进一步地，也可以为相似的各种方式结合的可线控转向***，如EPS+机械转向机，EPS+液压助力转向机，EPS+电助力转向机等。
进一步优选的实施例中，所述末端传感器6为转向角传感器，且所述转向角传感器与所述主控模块1之间电连。进一步地，这里的主控模块1可以采用本领域任意能够用于向线控转向EPS***发送转向指令的控制器，同时，其能够对接收到的转向角信号进行分析并根据分析结构继续发送指令或停止发送指令，任意能够实现的方式和控制器类型在此均可以使用。
在本实用新型的一种优选的实施例中，所述车桥4中位于所述传动机构3和所述车轮5之间的部分还设置于安装架41，所述安装架41位于所述车桥4中靠近所述车轮5的一侧，且所述转向角传感器安装于所述安装架41上。
一种更为优选的实施方式中，为了更好地提高其整体的稳定性，所述车桥4至少包括与所述传动机构3相连的主杆体42，以及与所述主杆体42平行设置的副杆体43，且所述主杆体42和所述副杆体43之间通过缓冲件44连接，所述车轮5设置于所述主杆体42的两端。
以下进行具体的阐述：
主控模块1主要控制线控转向EPS***(即扭矩提供单元2)和读末端传感器取6的参数；线控转向EPS***主要接收1发出的转角速度和角度命令并且执行相关命令；传动机构3，连接线控转向EPS***和执行机构车桥4和车轮5；末端传感器6，能够实时检测车轮5转角并反馈给主控模块1。其中，主控模块1和线控转向EPS***通过线缆连接，主控模块1和末端传感器6通过线缆连接，线控转向EPS***和传动机构3机械连接，传动机构3和车桥4机械连接，车桥4和车轮5机械连接，末端传感器6和车桥4机械连接。工作时，根据智能辅助驾驶或无人驾驶的需要，主控模块1会发送一个转向速度和角度的指令给线控转向EPS***，然后线控转向EPS***接收到指令后，会驱动自身的转向电机按相应的转向速度和角度执行，然后通过机械连接在线控转向EPS***上的传动机构3，将运动传给车桥4，然后机械连接在车桥4上的车轮5会按照相应的速度和角度进行转动。而末端传感器6会实时检测车轮5转动速度和角度反馈给主控模块1，如果由于传动间隙或结构变形导致末端车轮5转角未达到主控模块1需要的角度，那主控模块1会根据反馈继续发给线控转向EPS***一定的速度和角度进行纠正，直至末端传感器6检测到车轮5执行到需要的角度为止。通过这种设置，很好地解决了不能精确控制末端车轮5转角的问题，给智能辅助驾驶和无人驾驶的实现提供了硬件基础，可用在多种无人驾驶车辆结构上，例如，智能环卫清扫车，实现了稳定精确的沿边清扫。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (7)
1.一种线控转向装置，其特征在于，所述线控转向装置包括主控模块(1)、扭矩提供单元(2)、传动机构(3)、车桥(4)、车轮(5)和末端传感器(6)；其中，
所述主控模块(1)用于控制所述扭矩提供单元(2)向所述传动机构(3)提供扭矩，且接收所述末端传感器(6)的扭转角度信号；
所述扭矩提供单元(2)与所述传动机构(3)连接，且所述传动机构(3)中远离所述扭矩提供单元(2)的一侧设置有车桥(4)，所述车桥(4)的两侧各自设置有车轮(5)；
所述末端传感器(6)设置于所述车桥(4)中靠近所述车轮(5)的一端。
2.根据权利要求1所述的一种线控转向装置，其特征在于，所述传动机构(3)包括自所述扭矩提供单元(2)至所述车桥(4)顺次连接设置的第一传动组件(31)和第二传动组件(32)，且所述第一传动组件(31)和所述第二传动组件(32)之间通过连接件(33)铰接连接，所述第一传动组件(31)自上而下延伸设置，所述第二传动组件(32)自所述第一传动组件(31)的下方延伸设置，且所述第一传动组件(31)与所述第二传动组件(32)的延伸方向形成有60°-120°的夹角。
3.根据权利要求2所述的一种线控转向装置，其特征在于，所述第一传动组件(31)中靠近所述第二传动组件(32)的一端沿水平方向延伸形成有连杆(34)，所述连杆(34)的外周面上形成有凹陷的卡槽，所述连接件(33)的一端形成为卡接设置于所述卡槽中的贯通孔；
所述第二传动组件(32)中靠近所述第一传动组件(31)的一侧延伸形成有卡合槽，所述连接件(33)的另一端形成有与所述卡合槽相卡接的贯穿孔；
所述贯通孔和所述贯穿孔的端面位于同一竖直面上。
4.根据权利要求1或2所述的一种线控转向装置，其特征在于，所述扭矩提供单元(2)为线控转向EPS***。
5.根据权利要求1或2所述的一种线控转向装置，其特征在于，所述末端传感器(6)为转向角传感器，且所述转向角传感器与所述主控模块(1)之间电连。
6.根据权利要求5所述的一种线控转向装置，其特征在于，所述车桥(4)中位于所述传动机构(3)和所述车轮(5)之间的部分还设置于安装架(41)，所述安装架(41)位于所述车桥(4)中靠近所述车轮(5)的一侧，且所述转向角传感器安装于所述安装架(41)上。
7.根据权利要求1或2所述的一种线控转向装置，其特征在于，所述车桥(4)至少包括与所述传动机构(3)相连的主杆体(42)，以及与所述主杆体(42)平行设置的副杆体(43)，且所述主杆体(42)和所述副杆体(43)之间通过缓冲件(44)连接，所述车轮(5)设置于所述主杆体(42)的两端。
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