[发明专利]一种重型载重汽车用电液转向控制系统

说明书

一种重型载重汽车用电液转向控制系统，第一、二梯形转向系统均主要由车桥、对称地铰接于车桥两端外部的两个梯形臂、铰接在两个梯形臂远离车桥一端之间的拉杆和至少一个转向液压缸组成，两个梯形臂靠近车桥一端的外部还分别与两个轮胎相连接，转向液压缸活塞杆端与一个梯形臂的中部铰接，转向液压缸的缸筒底座铰接在车桥靠近该梯形臂的一侧，在车桥和梯形臂的铰接点处还装配有转角传感器；第一梯形转向系统和第二梯形转向系统中的拉杆均由连杆和拉杆液压缸组成；拉杆液压缸内部安装有位移检测装置；转角传感器、位移检测装置和电磁比例换向阀均与控制器连接。该控制系统能有效缩小或消除转向角误差，能有效减少轮胎的异常磨损和燃油消耗量。

技术领域

本发明涉及重型汽车转向控制技术领域，具体是一种重型载重汽车用电液转向控制系统。

背景技术

近年来，随着越来越多大型基础设施工程等项目的建设、维护以及大型石化、发电等行业的需求，重型载重汽车的相关技术得到了长足的发展。为了能够承载更多的重量，重型载重汽车都设计多个车轴，一般至少具有3个车轴。例如在全地面起重机和军用超重型越野车上，其车轴的数量可以达到8-10个。为了满足车辆在短距离场地转移或者低速转弯时对机动灵活性、弯道通过能力的要求，目前生产的重型载重汽车底盘的车轴全部或大部分都具有转向能力。

重型载重汽车为了提高车辆的机动灵活性和弯道通过能力，底盘转向已经由原始的机械拉杆转向逐渐地向机械加电控或者液控的方向发展，即：采用方向盘直接控制前轴车轮的转向、其余各车轴车轮采用电液系统控制转向。方向盘一般通过液压转向器装置和机械拉杆装置仅与第一车轴车轮的转向装置连接，以直接控制前轴车轮的转向，其余车轴的转向通过电液控制系统来完成。

车辆不论是在直线行驶或是转向行驶过程中，各桥内外车轮的运动轨迹关系必须符合所谓的“阿克曼原理”，才能保证轮胎与地面处于纯滚动而无滑动现象。然而，实际上，无论是纯机械拉杆转向系统还是机械加电液复合转向系统，均因为使用传统的梯形转向结构而无法使所有的轮胎同时满足汽车的纯滚动转向的要求(《一种新型汽车转向机构设计研究与仿真分析》蔡维，重庆理工大学,2014年)。因为传统的梯形结构中的梯形臂和横拉杆的杆长不能调节，导致各轮胎的垂线在实际转向过程中并不能交于一点，即各个轮胎的实际转向角度与理想角度存在较大的误差，这种情况在大角度转弯时最为明显。对于重载车辆而言，这样的转向角误差会造成轮胎的过度磨损，且增大了车辆的行驶阻力，同时，会浪费较多的燃油。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种重型载重汽车用电液转向控制系统，该控制系统能有效缩小或消除转向角误差，能使车轮在转向过程纯滚动无滑动的状态，能有效减少轮胎的异常磨损和燃油消耗量。

为了实现上述目的，本发明提供一种重型载重汽车用电液转向控制系统，包括方向盘、与方向盘连接的液压转向器、对液压转向器进行供油的液压油源、第一梯形转向系统和至少一个第二梯形转向系统；所述第一梯形转向系统和第二梯形转向系统均主要由车桥、对称地铰接于车桥两端外部的两个梯形臂、铰接在两个梯形臂远离车桥一端之间的拉杆、设置在左侧的梯形臂与车桥左端的铰接点处的转角传感器和设置在车桥左侧的转向液压缸组成，所述两个梯形臂靠近车桥一端的外部还分别与两个轮胎相连接；所述转向液压缸活塞杆端与左侧的梯形臂的中部铰接，转向液压缸的缸筒底座铰接在车桥左部的一侧；所述第一梯形转向系统中的转向液压缸通过油路与液压转向器连接；还包括电液控制系统，所述第一梯形转向系统和第二梯形转向系统中的拉杆均由位于左侧的连杆和位于右侧的拉杆液压缸组成，所述连杆的右端与拉杆液压缸的缸筒的底座固定连接，连杆的左端和拉杆液压缸活塞杆端分别作为拉杆的两个端部；所述拉杆液压缸内部安装有位移检测装置；第一梯形转向系统中的拉杆液压缸、转角传感器和位移检测装置以及第二梯形转向系统中的转向液压缸、拉杆液压杆、转角传感器和位移检测装置均与所述电液控制系统连接。