一种转向机构以及无人驾驶车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种转向机构以及无人驾驶车辆。


背景技术：

2.目前，市场乘用车车辆的转向机构中必需包含方向盘总成，以人力施加力矩，电机仅提供助力，无法应用于低速无人驾驶物流车辆或者低速无人驾驶乘用车辆。
3.因此，如何提供一种适应于无人驾驶车辆的转向机构，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种转向机构以及无人驾驶车辆，以适应于无人驾驶车辆。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.本实用新型的第一个方面提供一种转向机构，包括转向控制器总成、转向电机、减速机构总成、转向传动轴总成、转向器总成和转向节总成，其中：
7.转向控制器总成，配置成根据目标转角和角度传感器反馈的减速机构总成的实际转角调节转向电机的输出力矩；
8.转向电机，配置成能够根据转向控制器总成调节输出力矩；
9.减速机构总成，配置成仅将转向电机的输出力矩传递至减速机构总成的输入端并经减速处理后通过减速机构总成的输出端输出；
10.转向传动轴总成，配置成将减速机构总成的输出端输出的输出力矩传递给转向器总成；
11.转向器总成，配置成接收转向传动轴总成的输出力矩并执行相应的横向动作；以及
12.转向节总成，配置成接收转向器总成相应的横向动作并执行转向动作；转向电机和减速机构总成固定在车辆的车身上，转向器总成固定在车辆的前桥总成上。
13.优选的，转向电机和减速机构总成通过车身支架固定在车身上。
14.优选的，车身支架有两个分别为第一车身支架和第二车身支架，第一车身支架位于减速机构总成靠近车身的一侧，第二车身支架位于减速机构总成远离车身的一侧，其中，第一车身支架设置有两个螺栓，第二车身支架设置有一个螺栓。
15.优选的，转向控制器总成通过控制器支架与车身连接。
16.优选的，转向控制器总成通过四个螺栓与控制器支架连接。
17.优选的，转向传动轴总成通过花键结构与减速机构总成和转向器总成连接，从而实现动力传输。
18.优选的，转向器总成通过螺栓与前桥总成进行固定。
19.优选的，前桥总成的中部设置有第一安装座和第二安装座，转向器总成设置有第
一安装板和第二安装板，其中，第一安装板通过螺栓安装在第一安装座上，第二安装板通过螺栓安装在第二安装座上。
20.优选的，转向器总成通过球销结构和开槽螺母与转向节总成连接。
21.本实用新型的第一个方面提供一种无人驾驶车辆，包括如上述任一项转向机构。
22.优选的，所述无人驾驶车辆为低速无人驾驶物流车或者低速无人驾驶乘用车。
23.从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的转向机构运行时，转向控制器总成根据车辆的控制目标转角和采集到的减速机构总成的实际转角，调节转向电机的输出力矩；减速机构总成仅将转向电机的输出力矩经放大通过转向传动轴总成传递至转向器总成，转向器总成传递到转向节总成，从而实现车辆转向功能。上述过程中减速机构总成仅根据转向电机输出力矩，换句话而言，转向电机提供转向的动力，因此，该转向机构能够适用于无人驾驶车辆，从而扩展了转向机构的适用范围。另外，转向控制器总成调节转向电机的调节逻辑简单，适用性更强。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型所提供的转向机构在一些实施例中的结构示意图；
26.图2为本实用新型所提供的转向机构在一些实施例中的调节逻辑示意图；
27.图3为本实用新型所提供的减速机构总成和传动轴总成连接的立体图；
28.图4为本实用新型所提供的转向控制器总成的立体图；
29.图5为本实用新型所提供的转向机构的后视图。
30.其中，100为转向控制器总成、200为转向电机、300为减速机构总成、400为转向传动轴总成、500为转向器总成、600为转向节总成、700为前桥总成；
31.101为控制器支架、301为第一车身支架、302为第二车身支架、501为第一安装板、502为第二安装板、701为第一安装座、702为第二安装座。
具体实施方式
32.基于以上各种因素本实用新型的技术核心就是提供一种转向机构，以适应于无人驾驶车辆。
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.请参阅图1-图5，本实用新型的一些实施例中公开的一种转向机构，包括转向控制器总成100、转向电机200、减速机构总成300、转向传动轴总成400、转向器总成500和转向节总成600，其中：转向控制器总成100配置成根据目标转角和角度传感器反馈的减速机构总成300的实际转角调节转向电机200的输出力矩；转向电机200配置成能够根据转向控制器
总成100调节输出力矩；减速机构总成300配置成仅将转向电机200的输出力矩传递至减速机构总成300的输入端并经减速处理后通过减速机构总成300的输出端输出；转向传动轴总成400配置成将减速机构总成300的输出端输出的输出力矩传递给转向器总成500；转向器总成500配置成接收转向传动轴总成400的输出力矩并执行相应的横向动作；以及转向节总成600配置成接收转向器总成500相应的横向动作并执行转向动作；转向电机200和减速机构总成300固定在车辆的车身上，转向器总成500固定在车辆的前桥总成700上。
35.本实用新型提供的转向机构运行时，转向控制器总成100根据车辆的控制目标转角和采集到的减速机构总成300的实际转角，调节转向电机200的输出力矩；减速机构总成300仅将转向电机200的输出力矩经放大通过转向传动轴总成400传递至转向器总成500，转向器总成500传递到转向节总成600，从而实现车辆转向功能。上述过程中减速机构总成300仅根据转向电机200输出力矩，换句话而言，转向电机200提供转向的动力，因此，该转向机构能够适用于无人驾驶车辆，从而扩展了转向机构的适用范围。
36.转向控制器总成100调节转向电机200的调节逻辑简单，适用性更强。转向控制器总成100根据车辆监控的目标转角与反馈的实际转角，实现转向电机200闭环控制，从而实现精准转向。上述目标转角可根据车辆的整车控制系统得到，例如可根据车辆的转向灯进行预判，然后根据预判结果得到目标转角；可根据车辆内置导航系统得到当前的位置，当需要变道或者转向时得到目标转角；或者车辆判断前方是否有障碍物，根据障碍物的位置，判断是否需要变道，当需要变道时，生成目标转角。上述实际转角可通过设置转角传感器进行采集，该角度传感器设置在减速机构总成300上。
37.另外，转向器总成500固定在前桥总成700上，过坑洼路面时，转向器总成500随前桥总成700一起跳动，车轮前束和车轮转角不会发生相对变化，避免反复调整转角，保证车辆直线行驶。
38.本实用新型一些实施例中，转向电机200和减速机构总成300直接固定在车身上，或者转向电机200和减速机构总成300可通过车身支架固定在车身上。转向电机200和减速机构总成300可分别设置车身支架，还可仅减速机构总成300设置车身支架。本实用新型一些实施例中，车身支架有两个，分别为第一车身支架301和第二车身支架302，第一车身支架301位于减速机构总成300靠近车身的一侧，第二车身支架302位于减速机构总成300远离车身的一侧。上述车身支架与车身的连接方式可通过螺栓连接还可通过焊接连接，只要能够实现车身支架与车身的连接均在本实用新型的保护范围内。本实用新型优选的，第一车身支架301设置有两个螺栓，第二车身支架302设置有一个螺栓。即减速机构总成300形成三个安装点，三个安装点能够形成三角形结构，从而能够保证减速机构总成300与车身之间的连接强度。另外，采用螺栓连接，当减速机构总成300发生故障维修时，可通过拆卸进行维修和替换。
39.本实用新型一些实施例中，转向控制器总成100可直接固定在车身上，或者转向控制器总成100通过控制器支架101与车身连接。其中，控制器支架101与车身的连接方式为螺栓连接或者焊接连接，本实用新型优选的，转向控制器总成100通过螺栓与控制器支架101连接。进一步的，转向控制器总成100通过四个螺栓与控制器支架101连接，四个螺栓均布在控制器支架101的四个角。
40.本实用新型一些实施例中，转向传动轴总成400通过平键结构与减速机构总成300
和转向器总成500连接，从而实现动力传输，或者转向传动轴总成400通过花键结构与减速机构总成300和转向器总成500连接，从而实现动力传输。本实用新型优选的采用花键结构连接。
41.本实用新型一些实施例中，转向器总成500通过焊接与前桥总成700进行固定，或者转向器总成500通过螺栓与前桥总成700进行固定。本实用新型优选的，转向器总成500通过螺栓与前桥总成700进行固定。
42.本实用新型一些实施例中具体介绍了一种转向器总成500与前桥总成700的固定方式：前桥总成700的中部设置有第一安装座701和第二安装座702，转向器总成500设置有第一安装板501和第二安装板502，其中，第一安装板501通过螺栓安装在第一安装座701上，第二安装板502通过螺栓安装在第二安装座702上。
43.进一步的，第一安装座701中部具有容纳第一安装板501的第一安装空间，第二安装座702中具有容纳第二安装板502的第二安装空间，当需要安装时，将第一安装板501置于第一安装空间，将第二安装板502置于第二安装空间，最后使用螺栓进行固定。
44.转向器总成500与转向节总成600可转动连接，转向节总成600有两个，分别为第一转向节总成600和第二转向节总成600，转向器总成500的第一端与第一转向节总成600可转动连接，转向器总成500的第二端与第二转向节总成600可转动连接。当目标转角的转向为向左转向时，转向器总成500的第一端的横向动作为向右移动，并带动第一转向节总成600向右旋转，同时，转向器总成500的第二端的横向动作为向右移动，并带动第二转向节总成600向右旋转，从而实现向左转向；当目标转角的转向为向右转向时，转向器总成500的第一端的横向动作为向左移动，并带动第一转向节总成600向左旋转，同时，转向器总成500的第二端的横向动作为向左移动，并带动第二转向节总成600向左旋转，从而实现向右转向。
45.能够实现可转动连接的方式有很多，本实用新型实施例中，转向器总成500通过球销结构和开槽螺母与转向节总成600连接。
46.本实用新型还公开了一种无人驾驶车辆，包括如上述任一项转向机构。由于上述转向机构具有以上有益效果，包括该转向机构的无人驾驶车辆也具有相应的效果。
47.上述无人驾驶车辆为低速无人驾驶物流车或者低速无人驾驶乘用车。
48.需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请本实用新型相关的部分。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.应当理解，本技术中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
50.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
51.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本
申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
52.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
53.本技术中使用了流程图用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
54.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。