阅读说明：本技术 一种可实现小半径转向的汽车及其转向方法 (automobile capable of realizing small-radius steering and steering method thereof ) 是由 许金星 于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：一种可实现小半径转向的汽车及其转向方法,它涉及汽车领域,具体涉及一种可实现小半径转向的汽车及其转向方法。它包含：转向系统、驱动系统、制动系统,转向系统包含左前轮、右前轮、方向盘、转向轴、转向器,方向盘与转向器通过转向轴连接,驱动系统包含发动机、变速器、左驱动半轴、右驱动半轴,变速器与发动机的输出端相连,制动系统包含左后轮、右后轮、后桥、油壶、模式选择开关、油泵、ECU(电子控制单元)、液压控制单元、左后轮制动器、右后轮制动器。本发明有益效果为：该汽车在传统单转向桥的四轮汽车的基础上,在转向过程中通过加上内侧非转向轮的制动操作来实现汽车更小的转向半径,使驾驶员可以在狭小作业空间通过更少的倒车和前进次数来改变汽车方位。(automobiles capable of realizing small radius steering and a steering method thereof, relating to the field of automobiles, in particular to automobiles capable of realizing small radius steering and a steering method thereof, wherein the steering system comprises a left front wheel, a right front wheel, a steering shaft and a steering gear, the steering wheel is connected with the steering gear through the steering shaft, the driving system comprises an engine, a transmission, a left driving half shaft and a right driving half shaft, the transmission is connected with the output end of the engine, the braking system comprises a left rear wheel, a right rear wheel, a rear axle, an oil can, a mode selection switch, an oil pump, an ECU (electronic control unit), a hydraulic control unit, a left rear wheel brake and a right rear wheel brake.)

一种可实现小半径转向的汽车及其转向方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种可实现小半径转向的汽车及其转向方法。

背景技术

目前，市场上的四轮汽车多为两轮转向，故其转弯过程是由转向轮带动汽车转向的，而由于只有两个车轮可以转向，另外两个车轮无转向功能，最终实现的结果是汽车沿着一个比较大的虚拟圆形轨迹做圆周运动。而转弯半径往往大于汽车尺寸：家用汽车的最小转向半径一般在4至8米，大型汽车的转向半径甚至可以达到10至20米。当遇到一些作业空间较小的路况比如说停车场或者狭窄的路面时，由于转向半径过大，往往就显露出了汽车的机动性较差的缺点，驾驶员就需要进行多次倒车和前进的操作来达到改变汽车方位的目的。这个过程往往费时费力，对于一些特种汽车比如消防车甚至会影响重要任务的执行。

除了多轮转向汽车以外，主流的汽车在很多路况下都存在转向半径过大的缺陷，这最终会给驾驶员和道路交通甚至是社会安全带来诸多不便。故急需设计出一种装置来减小汽车转向半径。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种可实现小半径转向的汽车及其转向方法，该汽车在传统的单转向桥的四轮汽车的基础上，在转向过程中通过加上内侧非转向轮的制动操作来实现汽车更小的转向半径，使得驾驶员可以在狭小作业空间通过更少的倒车和前进次数来改变汽车方位。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含转向系统1、驱动系统2、制动系统3，转向系统1包含左前轮11、右前轮12、方向盘13、转向轴14、转向器15，方向盘13与转向器15通过转向轴14连接，转向器15与左前轮11、右前轮12通过转向器上的横拉杆连接；驱动系统2包含发动机21、变速器22、左驱动半轴23、右驱动半轴24，变速器22与发动机21的输出端相连，左驱动半轴23、右驱动半轴24分别与变速器22的输出端、左前轮11、右前轮12相连接；制动系统3包含左后轮31、右后轮32、后桥33、油壶34、模式选择开关35、油泵36、ECU电子控制单元37、液压控制单元38、左后轮制动器39、右后轮制动器310，左后轮31、右后轮32通过后桥33连接，左后轮31、右后轮32上分别设置有左后轮制动器39和右后轮制动器310。

本发明的小半径转向方法具体如下：

步骤一：模式选择开关35开启；

步骤二：ECU电子控制单元37接收开关信号及转角传感器16、车速传感器25传递来的方向盘转角信号和车速信号；

步骤三：ECU电子控制单元37判断车速是否在安全合理范围；

步骤四：当车速超出安全合理范围内时，ECU电子控制单元37通过报警来提醒驾驶员先降低车速再进行转向操作，反之，汽车转向进入小半径转向模式；

步骤五：ECU电子控制单元37通过方向盘转角信号来控制实现内侧非转向轮的制动抱死；

步骤六：最终汽车实现以内侧非转向轮为转向圆心的转向前进运动。

所述的转向轴14上设置有转角传感器16。其作用在于实时采集方向盘5的转角信号。

所述的变速器22上设置有车速传感器25。其作用在于实时采集变速器22所提供的的车速信号。

所述的ECU电子控制单元37上设置有模式选择开关35。其作用在于实现汽车传统转向模式与小半径转向模式之间的切换。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：该汽车在传统的单转向桥的四轮汽车的基础上，在转向过程中通过加上内侧非转向轮的制动操作来实现汽车更小的转向半径，使驾驶员可以在狭小作业空间通过更少的倒车和前进次数来改变汽车方位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明背景技术下的传统转向模式工作原理图；

图3是本发明的小半径转向模式工作原理图。

附图标记说明：转向系统1、驱动系统2、制动系统3、左前轮11、右前轮12、方向盘13、转向轴14、转向器15、发动机21、变速器22、左驱动半轴23、右驱动半轴24、左后轮31、右后轮32、后桥33、油壶34、模式选择开关35、油泵36、ECU(电子控制单元)37、液压控制单元38、左后轮制动器39、右后轮制动器310。

具体实施方式

参看图1-图3所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含转向系统1、驱动系统2、制动系统3，转向系统1包含左前轮11、右前轮12、方向盘13、转向轴14、转向器15，方向盘13与转向器15通过转向轴14连接，转向器15与左前轮11、右前轮12通过转向器上的横拉杆连接；驱动系统2包含发动机21、变速器22、左驱动半轴23、右驱动半轴24，变速器22与发动机21的输出端相连，左驱动半轴23、右驱动半轴24分别与变速器22的输出端、左前轮11、右前轮12相连接；制动系统3包含左后轮31、右后轮32、后桥33、油壶34、模式选择开关35、油泵36、ECU电子控制单元37、液压控制单元38、左后轮制动器39、右后轮制动器310，左后轮31、右后轮32通过后桥33连接，左后轮31、右后轮32上分别设置有左后轮制动器39和右后轮制动器310。

本发明的小半径转向方法具体如下：

步骤一：模式选择开关35开启；

步骤二：ECU电子控制单元37接收开关信号及转角传感器16、车速传感器25传递来的方向盘转角信号和车速信号；

步骤三：ECU电子控制单元37判断车速是否在安全合理范围；

步骤四：当车速超出安全合理范围内时，ECU电子控制单元37通过报警来提醒驾驶员先降低车速再进行转向操作，反之，汽车转向进入小半径转向模式；

步骤五：ECU电子控制单元37通过方向盘转角信号来控制实现内侧非转向轮的制动抱死；

步骤六：最终汽车实现以内侧非转向轮为转向圆心的转向前进运动。

所述的转向轴14上设置有转角传感器16。其作用在于实时采集方向盘5的转角信号。

所述的变速器22上设置有车速传感器25。其作用在于实时采集变速器22所提供的的车速信号。

所述的ECU电子控制单元37上设置有模式选择开关35。其作用在于实现汽车传统转向模式与小半径转向模式之间的切换。

本发明的工作原理(以汽车向左转向为例)：当模式选择开关35关闭时，汽车转向采用传统转向模式：驾驶员向左转动方向盘13，两前轮向左转向，与此同时驾驶员踩下油门踏板，两前轮在发动机21驱动力的作用下实现驱动前进，从而带动汽车的向左转向前进。与此同时，两个后轮31和32既没有主动转向也没有被发动机24驱动转动，而是在车身的带动作用下实现转向前进的。这个过程可以简单描述为前轮转向前进带动后轮转向前进。这个转向过程中的汽车转向圆心位于汽车在地面投影面的外侧，即两个前转向轮的转向轴线延长线与后轮轴的轴线延长线的交点。这个过程中的转向半径是转向圆心与汽车重心的连线长度，其转向过程如图2所示。

当模式选择开关35开启时，ECU(电子控制单元)37接收转角传感器16、车速传感器25传递来的方向盘转角信号和车速信号，当ECU(电子控制单元)37判断车速超出安全合理范围内时，通过报警来提醒驾驶员先降低车速再进行转向操作，反之，汽车转向进入小半径转向模式：驾驶员向左转动方向盘13，左右前轮11和12向左转向，并在发动机21、变速器22、左驱动半轴23、右驱动半轴24的作用下实现驱动转动。与此同时，ECU(电子控制单元)37向液压控制单元38传达指令，液压控制单元38内部的电磁阀接通相应的油路，在油泵36的作用下，油液从油壶34中抽出，经由油路313和油路311到达制动器39，进而实现内侧后轮31的制动。在左前轮1和右前轮2的驱动力作用下，汽车实现转向前进。然后车身带动两个后轮实现转向前进，但由于左后轮31被制动而无法前进，最终汽车实现的运动是左前轮1、右前轮2和右后轮4和车身都以左后轮3为转向圆心的转向前进运动，从而实现小半径转向，其转向过程如图3所示。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。