一种车辆转向系统及新能源汽车

1.本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种车辆转向系统及新能源汽车。


背景技术：

2.用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)，汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。
3.在新能源汽车或者燃油车上，汽车转向系统动力来源主要由人力所决定，由方向操作机构(方向盘)，转向器，转向传动系统三大部分组成，并辅以电动助力或者液动助力的方式，在转向过程中，将方向盘的旋转力转换为横向直线移动方式。
4.无论是在电动助力或者液动助力的过程中，其内部的传动齿轮在运行过程中，传动齿轮之间存在机械磨损，以及转向柱与传动轴之间的万向节与转向器之间也会存在机械磨损，转向系统中的横向拉杆在位移过程中出现细微的偏差，就会导致汽车的行驶方向出现较大的误差，因此，为解决此类问题，我们提出一种车辆转向系统及新能源汽车。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种车辆转向系统及新能源汽车。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种车辆转向系统，所述车辆转向系统中包含有方向操控端和转向结构端两大部分，所述转向结构端包括两个呈对称分布的驱动前轮以在两个驱动前轮中间位置设置有的前驱动横杆，所述前驱动横杆一侧设置有总成液压缸，两个所述总成液压缸沿两个驱动前轮的中心平面呈镜像对称分布固定在汽车底盘上，且两个所述总成液压缸的输出端位置上固定安装有总成横向拉杆，两个所述总成横向拉杆末端与两个驱动前轮之间为铰接；
8.所述方向操控端中由方向传动杆和转矩传感器组成，所述方向传动杆与转矩传感器上的输出轴之间固定连接，所述方向操控端和转向结构端两大部分之间无机械结构连接。
9.通过以上设置，整体转向系统由方向操控端和转向结构端两部分组成，而方向操控端和转向结构端之间无任何的机械结构相连接，驾驶人员可以使较小的力作用在转矩传感器上，无需因为活动杆、万向节等诸多元件在活动过程中产生的机械磨损；
10.此外，汽车的转向过程中，由两个呈对称设置的总成液压缸组成，摒弃了当前电机带动齿轮的驱动方式，以此减少了机械磨损对整体装置的影响。
11.进一步设置为，所述方向传动杆末端位置上固定安装有主动齿轮盘，所述转矩传感器一侧位置设置有步进电机，所述步进电机的输出轴上固定安装有协动齿轮盘，所述协动齿轮盘与主动齿轮盘之间啮合。
12.通过以上设置，在驾驶过程中，驾驶员转动方向传动杆，以转矩传感器感知驾驶员在转向过程中转动的角度，并转换为电信号发送到使用终端机上；
13.而在汽车熄火的过程中，通过启动步进电机，带动协动齿轮盘进行匀速转动，那么在主动齿轮盘与协动齿轮盘啮合的作用下，以步进电机带动方向传动杆进行一定方向以及一定角度的转动，从而带动方向盘回正。
14.进一步设置为，两个所述总成液压缸上端位置上均固定安装有位移传感器，所述位移传感器的输出轴上固定安装有位移传动杆，所述位移传动杆末端位置设置有定位连接杆，两个所述定位连接杆安装在总成横向拉杆上。
15.通过以上设置，在两个总成液压缸进行启动过程中，两个横向拉杆进行直线方向的移动硅胶，而将位移传动杆通过定位连接杆安装在总成横向拉杆上，通过位移传感器来实时感知总成横向拉杆的位移形成和位移方向。
16.进一步设置为，所述总成横向拉杆上设置有防尘罩，所述防尘罩一端安装在总成液压缸上，且所述防尘罩另一端安装在总成横向拉杆上。
17.通过以上设置，总成液压缸在运行期间，有可能会受到外部灰尘的影响，所以增设防尘罩来杜绝灰尘对总成液压缸的影响。
18.进一步设置为，每个所述位移传动杆末端位置上固定安装有安装板，所述安装板下端设置有缓冲卸力板，所述缓冲卸力板中间位置与安装板下表面之间为转动连接。
19.通过以上设置，汽车在高速行驶过程中，整体汽车会发生不同程度的颠簸，在颠簸过程中，定位连接杆上下起伏会影响到位移传动杆的正常使用过程，那么限制安装板与缓冲卸力板之间的连接方式，以左右上下起伏的方式缓冲颠簸过程中产生的冲击力。
20.进一步设置为，所述缓冲卸力板上表面两端位置均固定安装有第一缓冲弹簧，两个所述第一缓冲弹簧上端安装在安装板的下表面位置上。
21.通过以上设置，缓冲卸力板在左右上下起伏运动过程中，通过对应位置的第一缓冲弹簧来抵消并吸收往复运动过程中的冲击力。
22.进一步设置为，所述缓冲卸力板下表面中心位置固定安装有球套，所述定位连接杆上端位置焊接有滚球，所述滚球与球套之间滑动连接。
23.通过以上设置，缓冲卸力板下与定位连接杆之间通过球套与滚球所连接，可以满足多角度的缓冲力。
24.进一步设置为，两个所述总成液压缸上端均固定安装有支撑板，两个所述支撑板上端位置之间固定安装有总成滑动杆，所述总成滑动杆上滑动安装有总成滑动块，所述总成滑动块与安装板之间固定安装有连接曲杆。
25.通过以上设置，因为前驱动轮在转向过程中，两个总成横向拉杆以同方向移动，所以总成滑动块在汽车往一个方向转动的过程中，仅仅向其中一个方向移动，并以两个连接曲杆连接总成滑动块和安装板，将两个位移传动杆整合为一个相对完整的结构。
26.进一步设置为，所述总成滑动杆位于总成滑动块两端位置的圆周外壁上均设置有第二缓冲弹簧；
27.两条所述连接曲杆的横截面均呈向上的拱形状。
28.通过以上设置，在总成滑动块移动过程中，以其中一个方向位置上的第二缓冲弹簧来抵消急转过程中，总成滑动块产生的冲击力，对支撑板之间起到了保护作用；
29.另外，限制了两个连接曲杆的外形，使连接曲杆呈现向上的弯曲拱形状，使连接曲杆可以承受更多的冲击力。
30.所述新能源汽车包括权利要求书1-9所述的车辆转向系统。
31.本发明提出的一种车辆转向系统及新能源汽车，有益效果在于：本方案在使用过程中，整体转向系统由方向操控端和转向结构端两部分组成，而方向操控端和转向结构端之间无任何的机械结构相连接，驾驶人员可以使较小的力作用在转矩传感器上，无需因为活动杆、万向节等诸多元件在活动过程中产生的机械磨损；
32.此外，汽车的转向过程中，由两个呈对称设置的总成液压缸组成，摒弃了当前电机带动齿轮的驱动方式，以此减少了机械磨损对整体装置的影响。
附图说明
33.图1为本发明提出的一种车辆转向系统及新能源汽车的结构示意图；
34.图2为本发明提出的一种车辆转向系统及新能源汽车的方向操控端部件的结构示意图；
35.图3为本发明提出的一种车辆转向系统及新能源汽车的转向结构端部件的结构示意图；
36.图4为本发明提出的一种车辆转向系统及新能源汽车的总成液压缸部件的结构示意图；
37.图5为本发明提出的一种车辆转向系统及新能源汽车的图4中的液压缸部件中的驱动方式的结构示意图；
38.图6为本发明提出的一种车辆转向系统及新能源汽车的安装板部件的结构示意图。
39.图中：1、驱动前轮；2、前驱动横杆；3、总成横向拉杆；4、方向传动杆；5、转矩传感器；6、总成液压缸；7、防尘罩；8、协动齿轮盘；9、步进电机；10、主动齿轮盘；11、支撑板；12、安装板；13、连接曲杆；14、总成滑动块；15、第一缓冲弹簧；16、缓冲卸力板；17、定位连接杆；18、位移传动杆；19、第二缓冲弹簧；20、滚球；21、位移传感器；22、总成滑动杆；23、球套。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.参照图1-6，一种车辆转向系统，所述车辆转向系统中包含有方向操控端和转向结构端两大部分，所述转向结构端包括两个呈对称分布的驱动前轮1以在两个驱动前轮1中间位置设置有的前驱动横杆2，所述前驱动横杆2一侧设置有总成液压缸6，两个所述总成液压缸6沿两个驱动前轮1的中心平面呈镜像对称分布固定在汽车底盘上，且两个所述总成液压缸6的输出端位置上固定安装有总成横向拉杆3，两个所述总成横向拉杆3末端与两个驱动
前轮1之间为铰接；
43.所述方向操控端中由方向传动杆4和转矩传感器5组成，所述方向传动杆4与转矩传感器5上的输出轴之间固定连接，所述方向操控端和转向结构端两大部分之间无机械结构连接。
44.所述方向传动杆4末端位置上固定安装有主动齿轮盘10，所述转矩传感器5一侧位置设置有步进电机9，所述步进电机9的输出轴上固定安装有协动齿轮盘8，所述协动齿轮盘8与主动齿轮盘10之间啮合。
45.两个所述总成液压缸6上端位置上均固定安装有位移传感器21，所述位移传感器21的输出轴上固定安装有位移传动杆18，所述位移传动杆18末端位置设置有定位连接杆17，两个所述定位连接杆17安装在总成横向拉杆3上，所述总成横向拉杆3上设置有防尘罩7，所述防尘罩7一端安装在总成液压缸6上，且所述防尘罩7另一端安装在总成横向拉杆3上，每个所述位移传动杆18末端位置上固定安装有安装板12，所述安装板12下端设置有缓冲卸力板16，所述缓冲卸力板16中间位置与安装板12下表面之间为转动连接，所述缓冲卸力板16上表面两端位置均固定安装有第一缓冲弹簧15，两个所述第一缓冲弹簧15上端安装在安装板12的下表面位置上，所述缓冲卸力板16下表面中心位置固定安装有球套23，所述定位连接杆17上端位置焊接有滚球20，所述滚球20与球套23之间滑动连接，两个所述总成液压缸6上端均固定安装有支撑板11，两个所述支撑板11上端位置之间固定安装有总成滑动杆22，所述总成滑动杆22上滑动安装有总成滑动块14，所述总成滑动块14与安装板12之间固定安装有连接曲杆13，所述总成滑动杆22位于总成滑动块14两端位置的圆周外壁上均设置有第二缓冲弹簧19；
46.两条所述连接曲杆13的横截面均呈向上的拱形状。
47.所述新能源汽车包括权利要求书1-9所述的车辆转向系统。
48.使用原理及优点：本发明在使用过程中，将所以零件安装在新能源汽车上，新能源汽车中的转向系统由方向操控端和转向结构端两大部分组成，需要表明的是：方向操控端和转向结构端之间无机械结构连接方式，例如不需要安装万向节、传动杆等零件；
49.而在安装过程中，保证两个总成液压缸6的行程量相等，且两个总成液压缸6的设置刚好沿两个前驱动轮1的中间平面呈镜像对称分布；
50.在新能源汽车行驶过程中，驾驶员掌控方向盘在一定方向上转动一定角度，由方向传动杆4将方向盘上的力传递到转矩传感器5上，以此转换为电信号，将该电信号传输到新能源汽车上的中控台上，并以该电信号作为两个总成液压缸6的运行基础，例如新能源汽车在向左转向时，两个总成横向拉杆7在总成液压缸6的作用下，拉动两个前驱动轮1向左偏转，实现转向动作；
51.而在总成横向拉杆3位移过程中，对应位置的位移传动杆18随着总成横向拉杆3而移动，由位移传感器21接收位移传动杆18的位移变化当量，因为两个位移传感器21以镜像方式分布，从而对应位置的位移传感器21可以直接接收并反馈总成液压缸6的运动行程量；
52.在上述过程中，因为汽车在行驶过程产生的颠簸感会直接影响到定位连接杆17对位移传动杆18造成的影响，所以在定位连接杆17与安装板12之间增设缓冲卸力板16，并且因为缓冲卸力板16与定位连接杆17之间设置有滚球20和球套23，所以缓冲卸力板16可以满足多方位的冲击力，并以安装板12的中心位置进行上下往复起伏，来缓冲冲击力保护位移
传动杆18；
53.而在位移传动杆18进行横向移动过程中，由连接曲杆13将两个安装板12和总成滑动块14组成为一个整体，并再次利用第二缓冲弹簧19缓冲急转过程中产生的冲击力；
54.在行驶过程中，通过两个位置上的位移传感器21反馈两个位置上的总成液压缸6的行程量，并将两个行程量之差反馈到转矩传感器5上，所以在之后的转向过程中，还会将行程量之差计算在在内，确保转向温度，而在熄火后，以转矩传感器5的电信号以及行程量之差作为基础，对两个总成液压缸6进行重新校准，并启动步进电机9，通过协动齿轮盘8带动主动齿轮盘10旋转，对方向传动杆4上的方向盘进行重新校准。
55.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。