[0021] 下面将对本发明作进一步说明。
[0022] 实施例1:
[0023] 如图1所示,一种重型载重汽车用电液转向控制系统,包括方向盘1、与方向盘1连接的液压转向器2、对液压转向器2进行供油的液压油源9、第一梯形转向系统6和至少一个第二梯形转向系统7;
[0024] 所述第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7均主要由车桥15、对称地铰接于车桥15两端外部的两个梯形臂13、铰接在两个梯形臂13远离车桥15一端之间的拉杆14、设置在左侧的梯形臂13与车桥15左端的铰接点处的转角传感器5和设置在车桥15左侧的转向液压缸12组成,所述两个梯形臂13靠近车桥15一端的外部还分别与两个轮胎11相连接;所述转向液压缸12活塞杆端与左侧的梯形臂13的中部铰接,转向液压缸12的缸筒底座铰接在车桥15左部的一侧;
[0025] 所述第一梯形转向系统6中的转向液压缸12通过油路与液压转向器2连接,具体地,液压转向器2向转向液压缸12进行动力油的供给。
[0026] 还包括电液控制系统18,所述第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中的拉杆14均由位于左侧的连杆17和位于右侧的拉杆液压缸16组成,所述连杆17的右端与拉杆液压缸16的缸筒的底座固定连接,连杆17的左端和拉杆液压缸16活塞杆端分别作为拉杆14的两个端部;所述拉杆液压缸16内部安装有位移检测装置10;位移检测装置10为位移传感器。
[0027] 通过使拉杆由连杆和拉杆液压缸组成,可以在由车桥、梯形臂、拉杆、转向液压缸和转角传感器所组成的传统的梯形转向结构发生转向误差时,可以通过拉杆液压缸的伸缩来增加拉杆的整体长度或缩短拉杆的整体长度以进行误差的消除,从而能有效消除转向角误差,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。第一梯形转向系统6中的拉杆液压缸16、转角传感器5和位移检测装置10以及第二梯形转向系统7中的转向液压缸12、拉杆液压杆16、转角传感器5和位移检测装置10均与所述电液控制系统18连接。
[0028] 如图2所示,所述电液控制系统18包括控制器8、电磁比例换向阀一4和电磁比例换向阀二19,其中第一梯形转向系统6中的拉杆液压缸16通过电磁比例换向阀一4与所述液压油源9连接;第二梯形转向系统7中的转向液压缸12和拉杆液压杆16分别通过电磁比例换向阀二19和电磁比例换向阀一4与所述液压油源9连接;第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中的转角传感器5、位移检测装置10和电磁比例换向阀4均与控制器8连接。
[0029] 为了使油缸稳定地保持在某一个伸出或缩回状态,以提高控制精度,第一梯形转向系统6中的拉杆液压缸16与电磁比例换向阀4之间通过液压锁3连接。液压锁3为两个液控口彼此连接的单向阀组成。为了使油缸稳定地保持在某一个伸出或缩回状态,以提高控制精度,第二梯形转向系统7中的拉杆液压缸16与电磁比例换向阀4之间、转向液压缸12与电磁比例换向阀4之间各自通过一个液压锁3连接。
[0030] 所述第二梯形转向系统为两个。
[0031] 工作原理:驾驶员通过方向盘1控制车辆的转向动作,进而液压转向器2向第一梯形转向系统6中的转向液压缸12进行供油,该转向液压缸12的活塞杆伸出或缩回以调整第一梯形转向系统6中轮胎11的转向角度,其中第一梯形转向系统6中左侧的转角传感器5测得转向角度传递给控制器8,控制器8收到该角度信号后通过其内部的逻辑运算(控制器8内部具有车桥15、梯形臂13、连杆17、拉杆液压缸16和轴距等各项参数,根据车辆的转向模式,按照阿克曼原理计算出各个轮胎的理论角度)后,通过合适的电压或电流信号输出给电磁比例换向阀以分别控制各个第二梯形转向系统7中转向液压缸12的活塞杆伸出或缩回。该控制过程中,各个第二梯形转向系统7中左侧的转角传感器5将测得的转向角度信息均实时传递给控制器8。第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中右侧的轮胎11在拉杆14的同步拉动下进行转动,同时,控制器8根据收到的第二梯形转向系统7中的转角传感器5的角度信息后能够计算出得出相应的第二梯形转身系统7中的右侧的轮胎11的角度,控制器8根据其内部的逻辑运算后得出相应的拉杆液压缸16需要伸出或缩回的位移量,进而通过合适的电压或电流信号输出给电磁比例换向阀以分别控制各个第二梯形转向系统7中拉杆液压缸16的活塞杆伸出或缩回的位移量,当对应的拉杆液压缸16上的位移检测装置10检测到的拉杆液压缸16的活塞杆的实际位移与所述位移量相等时,使该拉杆液压缸7停止动作,进而控制第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中右侧的轮胎11的垂线均与其右侧的轮胎11的垂线相交于一点。这样车辆在转向时,其即能达到纯滚动无滑动的动作工况。
[0032] 另外,当转向控制系统中具有一个第二梯形转向系统7时,分两种情况,一种是由车桥、拉杆和两个梯形臂所组成的梯形转向结构为正梯形时(同一个车轴中拉杆较车桥更靠近车头),可以通过控制第一梯形转向系统6中的拉杆液压缸16的活塞杆缩回,同时,通过控制第二梯形转向系统7中的拉杆液压缸16的活塞杆向外伸出,并使第一梯形转向系统6中轮胎11、第二梯形转向系统7中的轮胎的垂线均能够相交于一点,这样,相对角设置的一对轮胎11均相平行,这样,即能实现原地转向功能。另一种是由车桥、拉杆和两个梯形臂所组成的梯形转向结构为倒梯形时(同一个车轴中车桥较拉杆更靠近车头),可以通过控制第一梯形转向系统6中的拉杆液压缸16的活塞杆向外伸出,同时,通过控制第二梯形转向系统7中的拉杆液压缸16的活塞杆向内缩回,并使第一梯形转向系统6中轮胎11、第二梯形转向系统7中的轮胎的垂线均能够相交于一点,这样,相对角设置的一对轮胎11均相平行,这样,即能实现原地转向功能。
[0033] 如图3所示,当转向控制系统中具有二个第二梯形转向系统7时,分为两种情况一种是三桥均布模式,既第一梯形转向系统6中车桥15和两个第二梯形转向系统7中的车桥15中的三个车桥15等间距分布,另一种情况是三个车桥15不均布。当三个车桥15不均布时调整上式同上述过程一样。当三桥15为均布模式时,可以通过控制第一梯形转向系统6中的拉杆液压缸16的活塞杆缩回或伸出(具体对应正转向梯形和倒转向梯),以控制第一梯形转向系统6中的两个轮胎的前端同时向内旋转一定角度,同时,通过控制远离第二梯形转向系统7中的拉杆液压缸16的活塞杆向外伸出或缩回(具体对应正转向梯形和倒转向梯),并使第一梯形转向系统6中轮胎11、第二梯形转向系统7中的轮胎的垂线均能够相交于一点,这样,即能实现原地转向功能。
[0034] 实施例2:
[0035] 与实施例1不同的是,实施例2中的第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中均设置有两个转角传感器,分别设置在两个梯形臂13与车桥15两端的铰接点处,同时,实施例2中的第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中的拉杆液压缸16中均不具有位移检测装置10。
[0036] 工作原理:驾驶员通过方向盘1控制车辆的转向动作,进而液压转向器2向第一梯形转向系统6中的转向液压缸12进行供油,该转向液压缸12的活塞杆伸出或缩回以调整第一梯形转向系统6中轮胎11的转向角度,其中第一梯形转向系统6中左侧的转角传感器5测得转向角度传递给控制器8,控制器8收到该角度信号后通过其内部的逻辑运算(控制器8内部具有车桥15、梯形臂13、连杆17、拉杆液压缸16和轴距等各项参数,根据车辆的转向模式,按照阿克曼原理计算出各个轮胎的理论角度)后,通过合适的电压或电流信号输出给电磁比例换向阀以分别控制各个第二梯形转向系统7中转向液压缸12的活塞杆伸出或缩回一定距离。该控制过程中,各个第二梯形转向系统7中左侧的转角传感器5将测得的转向角度信息均实时传递给控制器8。第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中右侧的轮胎11在拉杆14的同步拉动下进行转动,同时,控制器8根据收到的第二梯形转向系统7中的转角传感器5的角度信息后能够计算出得出相应的第二梯形转身系统7中的右侧的轮胎11的角度,控制器8根据其内部的逻辑运算后得出第二梯形转身系统7中的右侧的轮胎11需要调整的角度量,并通过合适的电压或电流信号输出给电磁比例换向阀以控制第二梯形转向系统7中拉杆液压缸16的活塞杆伸出或缩回,当第二梯形转身系统7中的右侧的转角传感器5检测到右侧的轮胎11的角度达到所需要角度后,使该拉杆液压缸7停止动作,进而控制第一梯形转向系统6和第二梯形转向系统7中右侧的轮胎11的垂线均与其右侧的轮胎11的垂线相交于一点。这样车辆在转向时,其即能达到纯滚动无滑动的动作工况。
[0037] 本发明中的技术方案,可以广泛应用于各类重型载重汽车、军用超重型越野车辆、全地面起重机等车辆中,减少轮胎磨损,提高车辆在狭小场地和极端环境下的机动性能。