具有四轮转向的商用车制造技术

本发明专利技术公开了一种具有四轮转向的商用车，包括后转向桥以及后轮转向控制器，其中，后转向桥包括后轮转向驱动桥和后轮转向回正机构，后轮转向驱动桥包括桥体、分别位于桥体两端的左转向节和右转向节、两转向节臂、分别固定于左转向节和右转向节上的两梯形臂，以及连接两梯形臂的后转向横拉杆；后轮转向回正机构包括液压回正缸以及依次连接的电机、后轮转向机、转向摇臂和后轮转向拉杆，一转向节臂与后轮转向拉杆连接以驱动后轮转向，另一转向节臂与液压回正缸的活塞杆连接，后轮转向控制器与电机电连接，后轮转向控制器还与后轮转向机的液压源的液压电磁阀电连接。本商用车实现了四轮转向，同时提高了其机动性和操纵稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种具有四轮转向的商用车。
技术介绍
四轮转向作为汽车底盘控制领域的革命性技术，能极大改善汽车的操纵稳定性和机动性。目前四轮转向技术已经运用到轿车上，但对于商用车领域国内却少有涉足，四轮转向技术对于提高商用车的机动性和操纵稳定性具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种具有四轮转向的商用车，旨在实现商用车的四轮转向，同时提高其机动性和操纵稳定性。为实现上述目的，本专利技术提供一种具有四轮转向的商用车，包括后转向桥，以及用于采集方向盘与车身的转向信息并根据采集的转向信息来控制后轮转向的后轮转向控制器，其中，所述后转向桥包括后轮转向驱动桥和后轮转向回正机构，所述后轮转向驱动桥包括桥体、分别位于所述桥体两端的左转向节和右转向节、分别固定于左转向节和右转向节上的两转向节臂、分别固定于左转向节和右转向节上的两梯形臂，以及连接两所述梯形臂的后转向横拉杆；所述左转向节和右转向节分别与两后轮的轮毂固定连接以驱动其转向；所述后轮转向回正机构包括液压回正缸以及依次连接的电机、后轮转向机、转向摇臂和后轮转向拉杆，一转向节臂与所述后轮转向拉杆连接以驱动后轮转向，另一所述转向节臂与液压回正缸的活塞杆连接，所述后轮转向控制器与电机电连接，所述后轮转向控制器还与后轮转向机的液压源的液压电磁阀电连接；当后轮转向时，所述后轮转向控制器控制电机的转轴的转向、转角及转速并控制液压电磁阀的开合，所述电机带动后轮转向机运转，液压源对后轮转向机提供液压，以实现转向助力，通过转向摇臂和后轮转向拉杆驱动一所述转向节臂绕主销轴线转动以使后轮转向；当后轮回正时，所述液压回正缸的活塞杆带动另一所述转向节臂转动使后轮回正。优选地，所述后轮转向机和液压回正缸的液压源采用双联泵方案，其中一路为常流，为前转向机构提供液压；另一路作为选通使用，用于为后轮转向机和液压回正缸提供液压。优选地，所述液压源包括第一油泵、第二油泵、第一节流阀、第二节流阀、第一溢流阀、第二溢流阀以及两位三通电磁阀，其中，发动机与第一油泵和第二油泵连接以带动第一油泵和第二油泵转动；所述第一油泵的一端与油箱连通，另一端作为第一进油口通过管路与第一节流阀连通；所述第一节流阀远离第一油泵的一端为第一出油口；所述第二油泵的一端与油箱连通，另一端作为第二进油口通过管路与所述第二节流阀连通；所述两位三通电磁阀的入口与所述第二节流阀连通，两位三通电磁阀的第一出口为第二出油口，两位三通电磁阀的第二出口为第一回油口，所述第一溢流阀的入口与所述第一油泵和第一节流阀之间的管路连接，该第一溢流阀的出口为第二回油口；所述第二溢流阀的入口与所述第二油泵和第二节流阀之间的管路连接，所述第二溢流阀的出口与所述两位三通电磁阀的第二出口通过管路连接，所述第二出油口与后轮转向机和液压回正缸连接；当所述两位三通电磁阀通电时，第一出口导通，第二出口关闭；当所述两位三通电磁阀断电时，所述第一出口闭合，第二出口导通。优选地，所述后轮转向机的液压源采用电动液压泵，通过车载电池对所述电动液压泵进行供电。优选地，所述后轮转向拉杆的两端通过球头销分别连接转向节臂和转向摇臂，所述后轮转向机通过万向节与所述电机的转轴连接。优选地，所述后轮转向控制器包括电源模块、传感器模块、通信模块、电磁阀驱动模块、电机控制模块以及控制模块，其中，所述控制模块分别与电源模块、传感器模块、通信模块、电磁阀驱动模块和电机控制模块电连接，所述控制模块用于根据传感器模块的所采集的信号，控制液压源相应液压电磁阀开合，并计算后轮转角，控制电机的转轴的转向、转角及转速，使后轮和前轮协同转向；所述电磁阀驱动模块根据所述控制模块的控制信号，控制液压源相应液压电磁阀开合；所述电机控制模块根据所述控制模块的控制信号，控制电机的转轴的转向、转角及转速；所述传感器模块用于采集方向盘与车身的转向信息；所述电源模块用于对控制模块进行供电。优选地，所述传感器模块具体包括：方向盘角度传感器，用于采集方向盘角度信号；车速测量传感器，用于采集整车车速；绝对式光电编码器，用于采集后轮的当前转角信号；三轴倾角传感器，用于采集车身倾角信号；液压压力继电器，用于采集后轮转向机和液压回正缸的液压源的液压压力信号。优选地，所述通信模块包括三路CAN通信模块和一路RS232串口通信模块。优选地，所述通信模块的三路CAN总线，其中一路CAN总线用于与整车控制器通信，其余两路用于与传感器及监控系统的通信。优选地，所述后轮转向控制器还包括与所述控制模块电连接的报警模块，该报警模块用于当车速大于预设车速阈值、传感器模块工作异常或液压源工作异常时发出警报以提示用户。本专利技术提出的具有四轮转向的商用车，采用电机加液压驱动的方法，一方面实现了后轮转向和回正功能，另一方面保证其行驶稳定性和操纵稳定性。另外，因现有技术中纯机械结构式的转向机构存在结构复杂，对整个车架及底盘结构改动很大的问题，而纯液压式的转向结构是通过控制液压缸行程来完成四轮转向，其存在着控制难度大、机构响应速度慢、以及驾驶员操作复杂的问题，而本商用车结构简单，通过电机驱动加液压助力，电机带动后轮转向机，后轮转向机通过液压助力，再推动转向节臂，其对底盘结构的改动小，同时还具有响应速度快、控制难度小的优点，降低了对驾驶员的操作要求。附图说明图1为本专利技术具有四轮转向的商用车优选实施例中底盘的俯视结构示意图；图2为本专利技术具有四轮转向的商用车优选实施例中底盘的侧视结构示意图；图3为本专利技术具有四轮转向的商用车优选实施例中后转向桥一视角的结构示意图；图4为本专利技术具有四轮转向的商用车优选实施例中后转向桥另一视角的结构示意图；图5为本专利技术具有四轮转向的商用车优选实施例中液压源的结构示意图；图6为本专利技术具有四轮转向的商用车在实施双联泵方案时的原理示意图；图7为本专利技术具有四轮转向的商用车在实施电动液压泵方案时的原理示意图；图8本专利技术具有四轮转向的商用车优选实施例中后轮转向控制器的原理框图。图中，1-方向盘，2-前轮转向拉杆，3-前转向桥，4-前转向横拉杆，5-发动机支架，7-车架纵梁，8-传动轴支架，9-横向加强梁，10-纵向加强梁，13-钢板弹簧，14-后转向横拉杆，15-后轮转向驱动桥，16-桥体，21-前轮，22-后轮，23-转向节臂，27-梯形臂，29-法兰盘，30-后轮转向拉杆，31-电机，32-后轮转向机，33-液压回正缸，34-转向摇臂，35-固定支架，36-第一油泵，37-第二油泵，38-发动机，39-第一节流阀，40-第二节流阀，41-第一溢流阀，42-第二溢流阀，43-两位三通电磁阀，44-电源模块，45-传感器模块，46-通信模块，47-电磁阀驱动模块，48-电机控制模块，49-控制模块，50-后轮转向回正机构，51-双联泵，52-液压电磁阀，53-后轮转向控制器，54-第一电池组，55-第二电池组，56-电动液压泵，57-报警模块。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有四轮转向的商用车，其特征在于，包括后转向桥，以及用于采集方向盘与车身的转向信息并根据采集的转向信息来控制后轮转向的后轮转向控制器，其中，所述后转向桥包括后轮转向驱动桥和后轮转向回正机构，所述后轮转向驱动桥包括桥体、分别位于所述桥体两端的左转向节和右转向节、分别固定于左转向节和右转向节上的两转向节臂、分别固定于左转向节和右转向节上的两梯形臂，以及连接两所述梯形臂的后转向横拉杆；所述左转向节和右转向节分别与两后轮的轮毂固定连接以驱动其转向；所述后轮转向回正机构包括液压回正缸以及依次连接的电机、后轮转向机、转向摇臂和后轮转向拉杆，一转向节臂与所述后轮转向拉杆连接以驱动后轮转向，另一所述转向节臂与液压回正缸的活塞杆连接，所述后轮转向控制器与电机电连接，所述后轮转向控制器还与后轮转向机的液压源的液压电磁阀电连接；当后轮转向时，所述后轮转向控制器控制电机的转轴的转向、转角及转速并控制液压电磁阀的开合，所述电机带动后轮转向机运转，液压源对后轮转向机提供液压，以实现转向助力，通过转向摇臂和后轮转向拉杆驱动一所述转向节臂绕主销轴线转动以使后轮转向；当后轮回正时，所述液压回正缸的活塞杆带动另一所述转向节臂转动使后轮回正。...

【技术特征摘要】
1.一种具有四轮转向的商用车，其特征在于，包括后转向桥，以及用于采集方向盘与车身的转向信息并根据采集的转向信息来控制后轮转向的后轮转向控制器，其中，所述后转向桥包括后轮转向驱动桥和后轮转向回正机构，
所述后轮转向驱动桥包括桥体、分别位于所述桥体两端的左转向节和右转向节、分别固定于左转向节和右转向节上的两转向节臂、分别固定于左转向节和右转向节上的两梯形臂，以及连接两所述梯形臂的后转向横拉杆；所述左转向节和右转向节分别与两后轮的轮毂固定连接以驱动其转向；
所述后轮转向回正机构包括液压回正缸以及依次连接的电机、后轮转向机、转向摇臂和后轮转向拉杆，一转向节臂与所述后轮转向拉杆连接以驱动后轮转向，另一所述转向节臂与液压回正缸的活塞杆连接，所述后轮转向控制器与电机电连接，所述后轮转向控制器还与后轮转向机的液压源的液压电磁阀电连接；
当后轮转向时，所述后轮转向控制器控制电机的转轴的转向、转角及转速并控制液压电磁阀的开合，所述电机带动后轮转向机运转，液压源对后轮转向机提供液压，以实现转向助力，通过转向摇臂和后轮转向拉杆驱动一所述转向节臂绕主销轴线转动以使后轮转向；当后轮回正时，所述液压回正缸的活塞杆带动另一所述转向节臂转动使后轮回正。
2.如权利要求1所述的具有四轮转向的商用车，其特征在于，所述后轮转向机和液压回正缸的液压源采用双联泵方案，其中一路为常流，为前转向机构提供液压；另一路作为选通使用，用于为后轮转向机和液压回正缸提供液压。
3. 如权利要求2所述的具有四轮转向的商用车，其特征在于，所述液压源包括第一油泵、第二油泵、第一节流阀、第二节流阀、第一溢流阀、第二溢流阀以及两位三通电磁阀，其中，
发动机与第一油泵和第二油泵连接以带动第一油泵和第二油泵转动；所述第一油泵的一端与油箱连通，另一端作为第一进油口通过管路与第一节流阀连通；所述第一节流阀远离第一油泵的一端为第一出油口；所述第二油泵的一端与油箱连通，另一端作为第二进油口通过管路与所述第二节流阀连通；所述两位三通电磁阀的入口与所述第二节流阀连通，两位三通电磁阀的第一出口为第二出油口，两位三通电磁阀的第二出口为第一回油口，所述第一溢流阀的入口与所述第一油泵和第一节流阀之间的管路连接，该第一溢流阀的出口为第二回油口；所述第二溢流阀的入口与所述第二油泵和第二节流阀之间的管路连接，所述第二溢流阀的出口与所述两位三通电磁阀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄妙华，周洲，喻厚宇，张振良，陶冶，廖长英，陶盛飞，程勇，赵亚超，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42