專利名稱：一種多模式全輪轉向裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及多軸車輛的轉向技術。
背景技術：
對于具有后輪轉向功能多軸長軸距車輛，前后轉向車橋連接方式有兩種一種是前后轉向車橋采用純機械的方式連接，一種是前后轉向車橋采用液壓方式連接。純機械的方式連接較為典型的是四連桿機構的連接方式，后組的轉向橋通過一個或多個直拉桿和中間臂，將自己的轉向臂和前組的轉向臂連接起來，組成一個或多個四桿機構，將前組的轉動傳遞到后組，實現(xiàn)前組和后組的反向轉向。此種連接方式車輛僅具有前后組反轉向功能，車輛高速行駛穩(wěn)定性較差。(特種汽車多橋機械式控制裝置專利號 CN01262298. 2)采用液壓方式的前后組車輪桿系之間可以用聯(lián)動缸連接，聯(lián)動缸由一套液體流向裝置控制，實現(xiàn)兩種轉向功能聯(lián)動缸不工作時，前組車輪轉向，后組車輪不轉向；聯(lián)動缸工作時，前組車輪轉向，后組車輪按固定比例反向轉向。采用此種連接方式車輛具有兩種轉向模式前組轉向模式、前后組反轉向模式。在通過小直徑彎道時使用前后組反轉向模式，正常行駛時使用前組轉向模式，車輛高速行駛穩(wěn)定性較好。(多軸分組轉向裝置專利號 CN200620095238. 8 ；汽車后輪轉向機構的液壓對中缸專利號CN200520099777. 4)現(xiàn)有技術中，存在的不足在于只能實現(xiàn)前后組反轉向功能純機械連接方式車輛存在一定的安全隱患，當車輛從直道進入彎道時，后組車輪相對前組車輪出現(xiàn)較大的外偏量，如果外偏值過大，會給駕駛員判斷整車的通過性帶來困難，這種轉向特性會使剛開始駕駛這種車輛的駕駛人員感到不適應，在預估車輛的通過能力時造成誤判。此外，其他人員會因不熟悉這種車的特性，沒有及時避讓而導致危險。能實現(xiàn)前組轉向模式、前后組反轉向模式的液壓連接方式的車輛安全性能要好一些。駕駛員根據(jù)經(jīng)驗通過控制轉向模式的轉換時機，可減小后組車輪的外偏量。轉換時機與車輛的速度和轉彎半徑相關。普通貨車的司機要經(jīng)過一定的訓練才能獲得這種經(jīng)驗。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種多模式全輪轉向裝置，他具有通過將原有液壓系統(tǒng)的雙回路轉向器改為單回路轉向器，將前組聯(lián)動缸和后組聯(lián)動缸去掉，增加比例閥、過濾器、將聯(lián)動閥的管路重新連接，并增加電控系統(tǒng)，使得本實用新型具有包括前組轉向、前后組反向轉向、同軌跡轉向以及斜行四種轉向模式的特點。為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種多模式全輪轉向裝置，包括機械轉向系統(tǒng)、液壓助力系統(tǒng)，所述液壓助力系統(tǒng)中的液壓助力缸以及液壓對中缸連接于所述機械轉向系統(tǒng)中，其特征在于，還包括電控系統(tǒng)，所述機械轉向系統(tǒng)包括單回路半整體轉向器( 、轉向支架、轉向臂、轉向支座、轉向拉桿，所述轉向器支架及各轉向支座安裝在車架上，所述單回路半整體轉向器( 安裝在轉向器支架上，相應的轉向臂安裝在各轉向支座上，相應的各轉向拉桿分別將轉向臂與轉向臂連接起來；所述液壓助力系統(tǒng)包括前組車輪助力單元、后組車輪轉角控制單元、后組車輪對中控制單元，所述前組車輪控制單元包括前組轉向泵(71)、單回路半整體轉向器( 、流量閥 (82)、前組液壓助力缸、轉向油箱(72)，所述轉向油箱(72)、前組轉向泵(71)、流量閥(82)、 單回路半整體轉向器O)、前組液壓助力缸依次連接；所述后組車輪轉角控制單元包括后組轉向泵(70)、后組回路溢流閥(8 、后組供油電磁閥(81)、過濾器(80)、比例換向電磁閥(79)、后組液壓助力缸、轉向油箱(72)、助力泄壓電磁閥(77)，所述后組供油電磁閥(81)、過濾器(80)、比例換向電磁閥(79)、助力泄壓電磁閥(77)、后組轉向泵(70)、后組溢流閥(8 依次連接，再與所述后組液壓助力缸連接；所述后組車輪對中控制單元包括減壓閥(73)、單向閥(74)、對中控制電磁閥 (76)、液壓對中缸、蓄能器(75)、后組對中回路溢流閥(78)，所述減壓閥(73)、單向閥(74)、 蓄能器(75)、對中控制電磁閥(76)、后組對中回路溢流閥(78)、轉向油箱(72)依次連接，再與液壓對中缸連接；所述電控系統(tǒng)包括微控制器，前組轉角傳感器、后組轉角傳感器，微控制器節(jié)點一與車速表、對中控制電磁閥、助力缸泄壓電磁閥、后組供油電磁閥相連；控制器節(jié)點一包括4個轉向模式選擇開關，分別是前組轉向開關、前后組反向轉向開關、前后組同軌跡轉向開關、斜行轉向開關；控制器節(jié)點一還包括前組轉向指示燈、前后組反向轉向指示燈、前后組同軌跡轉向指示燈、斜行轉向指示燈、報警指示燈；微控制器節(jié)點二與前組車輪的轉角傳感器相連，微控制器節(jié)點三與后組車輪的轉角傳感器、比例換向電磁閥相連，轉角傳感器安裝在轉向支座上。對上述基礎結構的優(yōu)選技術方案為，所述機械轉向系統(tǒng)中的轉向支座包括前組一橋助力缸支座(1)、前組二橋助力缸支座65)、后組一橋助力缸支座(M)、后組二橋助力缸支座(37)、前組一橋前傳動支座(68)、前組一橋左轉向臂支座(7)、后組一橋左轉向臂支座 ( )、后組二橋左轉向臂支座(35)、前組一橋右轉向臂支座(65)、前組二橋右轉向臂支座 (57)、后組一橋右轉向臂支座(52)、后組二橋右轉向臂支座(39)、前組二橋左轉向臂支座 (23)、后組一橋對中缸支座(M)、后組傳動中間支座06)；所述機械轉向系統(tǒng)中的轉向臂包括后組一橋左轉向臂(27)、后組一橋右轉向臂 (50)、后組一橋左輪臂(30)、后組一橋右輪臂G7)、轉向垂臂(4)、前組一橋前傳動臂(67)、 前組一橋傳動臂(10)；所述機械轉向系統(tǒng)中的轉向拉桿包括后組一橋橫拉桿08)、后組一橋左側拉桿 ( )、后組一橋右側拉桿(48)、第一前組一橋前直拉桿(5)、第二前組一橋前直拉桿(6)、第三前組一橋前直拉桿(66)；所述液壓助力系統(tǒng)中的前組車輪控制單元的前組液壓助力缸包括前組一橋助力缸(69)、前組二橋助力缸(56)；所述液壓助力系統(tǒng)中的后組車輪轉角控制單元的后組液壓助力缸包括后組一橋助力缸(53)、后組二橋助力缸(38)；所述液壓助力系統(tǒng)中的后組車輪對中控制單元的液壓對中缸包括后組一橋對中缸(25)、后組二橋對中缸(36)；所述后組一橋助力缸(53)缸體端銷軸安裝在后組一橋助力缸支座(54)上，活塞桿端銷軸安裝在后組一橋右轉向臂(50)上，所述后組一橋對中缸05)缸體端銷軸安裝在后組一橋對中缸支座(34)上，活塞桿端銷軸安裝在后組一橋左轉向臂(XT)上，所述后組一橋左轉向臂(XT)安裝在后組一橋左轉向臂支座06)上，所述后組一橋右轉向臂(50)，安裝在后組一橋右轉向臂支座(52)下部銷軸上，所述后組一橋左輪臂(30)安裝在后組一橋左輪上，所述后組一橋右輪臂G7)安裝在后組一橋右輪上；所述后組一橋橫拉桿08)將后組一橋右轉向臂(50)和一橋左轉向臂(XT)連接起來，所述后組一橋左側拉桿09)將后組一橋橫拉桿08)和后組一橋左輪臂(30)連接起來；所述后組一橋右側拉桿G8)將后組一橋橫拉桿08)和后組一橋右輪臂G7)連接起來，后組傳動桿系如此將后組一橋和二橋的機構連接起來；所述轉向垂臂(4)安裝在所述單回路半整體轉向器(2)上，所述前組一橋前傳動臂(67)安裝在前組一橋前傳動支座(68)上，第一前組一橋前直拉桿( 將轉向垂臂(4)和前組一橋前傳動臂(67)連接起來，第二前組一橋前直拉桿(6)將前組一橋前傳動臂(67)和前組一橋傳動臂(10)連接起來，單回路半整體轉向器( 就這樣和前組二橋車輪連接起來；前組一橋助力缸(69)缸體端銷軸安裝在前組一橋助力缸支座(1)上，活塞桿端銷軸安裝在前組一橋左轉向臂(8)上，第三前組一橋前直拉桿(66)將前組一橋前傳動臂(67) 和前組一橋助力缸(69)連接起來，單回路半整體轉向器( 就這樣和前組一橋車輪連接起來。對上述技術方案的改進為，所述微控制器還包括節(jié)點四，微控制器節(jié)點四通過CAN 總線與其他微控制器節(jié)點相連，微控制器節(jié)點四從微控制器節(jié)點一獲得現(xiàn)有的模式狀態(tài)、 車速信號、后組車輪的控制轉角、模式轉換請求信號，從微控制器節(jié)點三獲得后組車輪的實際轉角；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為O 35km/h，并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到前組轉向模式轉換請求信號時，確認所述前組轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送前組轉向模式轉換執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，控制所述后組供油電磁閥斷電、助力缸卸油閥斷電、對中控制電磁閥通電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為O 35km/h，并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到前后組同軌跡轉向模式轉換請求信號時，確認所述前后組同軌跡轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送前后組同軌跡轉向模式轉換執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送前后組同軌跡轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥通電、助力缸卸油閥通電、對中控制電磁閥斷電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為O 20km/h，并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到前后組反向轉向模式轉換請求信號時，確認所述前后組反向轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送前后組反向轉向模式轉換執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送前后組反向轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥通電、助力缸卸油閥通電、對中控制電磁閥斷電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為0 10km/h，并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到斜行轉向模式轉換請求信號時，確認所述斜行轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送斜行轉向模式轉換執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送斜行轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥通電、助力缸卸油閥通電、對中控制電磁閥斷電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為超過 35km/h時，確認所述切換至前組轉向模式請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送切換至前組轉向模式執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送前組轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥斷電、助力缸卸油閥斷電、對中控制電磁閥通電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)。對上述技術方案進一步的改進為，還包括發(fā)聲設備，所述微控制器節(jié)點四還包括角度差檢測單元，所述微控制器節(jié)點四連接所述發(fā)聲設備，微控制器節(jié)點四的角度差檢測單元通過CAN總線從微控制器節(jié)點一獲得控制轉角的角度數(shù)據(jù)，通過CAN總線從微控制器節(jié)點三獲得實際轉角的角度數(shù)據(jù)，并計算出控制轉角與實際轉角的角度差，當控制轉角與實際轉角的角度差大于5°時，微控制器節(jié)點四控制發(fā)聲設備播放減小角度差提示音，并且不處理模式轉換請求信號；當控制轉角與實際轉角的角度差小于5°時，確認模式轉換成功，向微控制器節(jié)點一發(fā)送模式轉換執(zhí)行指令。本實用新型的優(yōu)點在于1.本實用新型所提供的多模式全輪轉向裝置，在前組轉向模式、前后組反轉向模式的基礎上增加同軌跡模式，從而減少車輪的軌跡偏差，降低駕駛員操作的復雜性，增加安全性和道路通過性。多軸車由于車身長，在進入停車位時，如果空間不大就需要反復倒車才能就位，本實用新型增加斜行(蟹行)轉向模式，車輛可在姿態(tài)不變的情況下能夠平行移動，迅速就位，提高車輛的機動性，從而提高了多軸超長車輛的道路通過性、機動性和安全性。2.本實用新型采用車速作為模式轉換的前提，防止駕駛員誤操作，并且通過控制角度與實際角度的角度差，根據(jù)車輪轉角確定微控制器動作時機，并實時為司機提供轉角信息，消除安全隱患。3.將原有的液壓定比分組轉向裝置改為本實用新型的多模式轉向后，能夠增加更多的轉向模式，提高運輸車輛的道路適應能力。采用本實用新型，不影響產(chǎn)品的連續(xù)性，能夠保留了原有的前組轉向模式和前后組反向轉向模式，同時可根據(jù)需要增加了斜行轉向模式，使泊車更加容易，增加同軌跡轉向模式后進一步提高轉向時的操作性和安全性。4.本實用新型能夠實現(xiàn)包括前組轉向、前后組反向轉向、同軌跡轉向以及斜行四種轉向模式。在同軌跡轉向模式下，車輛由直行變?yōu)閺澋佬旭倳r，前后輪的軌跡偏差很小。5.本實用新型的液壓系統(tǒng)，前組車輪由單回路轉向器控制，后組接受電控系統(tǒng)的指令，能實現(xiàn)轉向和對中動作，還能實現(xiàn)兩動作的互斥。6.本實用新型的電控系統(tǒng)，將電磁閥控制放在微控制器的節(jié)點一，前組車輪轉角測量放在微控制器的節(jié)點二，閉環(huán)控制放在微控制器的節(jié)點三。這種結構將功能進行了合理的劃分，減少了節(jié)點間的通訊量，節(jié)點三的計算資源可更多地用于控制轉角，提高了響應速度和控制精度，各節(jié)點都能獨立工作，單一節(jié)點失效，系統(tǒng)還能保留部分功能，避免更大的危害。本實用新型所提供的多模式全輪轉向裝置，在前組轉向模式、前后組反轉向模式的基礎上增加同軌跡轉向模式、斜行轉向模式，從而提高提高了多軸超長車輛的道路通過性、機動性和安全性；用車速作為模式轉換的前提，防止駕駛員誤操作，并且通過控制角度與實際角度的角度差，根據(jù)車輪轉角確定微控制器動作時機，可靠性高、易操作、使用效果好。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。


圖1為本實用新型機械轉向系統(tǒng)示意圖。圖2為本實用新型的液壓助力系統(tǒng)示意圖。圖3為本實用新型的電控系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
下面，結合
圖1對本實用新型的各組成部件及連接方式進行介紹本實用新型所提供的多模式全輪轉向裝置，主要由機械轉向系統(tǒng)、液壓助力系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成。其中，機械轉向系統(tǒng)包括轉向器、轉向支架、轉向臂、轉向支座、轉向拉桿。如
圖1所示的本實用新型機械轉向系統(tǒng)示意圖，機械系統(tǒng)由轉向器、轉向臂、轉向支座、轉向拉桿組成，其主要作用保持各車輪的轉角關系，將液壓缸的力傳遞到車輪，前組車輪用機械桿系連接，并與轉向器用直拉桿相連；后組車輪用機械桿系連接。前組一橋助力缸支座1、轉向器支架3、前組一橋前傳動支座68、前組一橋左轉向臂支座7、前組二橋轉向臂支座23、后組一橋助力缸支座M、后組一橋右轉向臂支座52、后組傳動中間支座46、后組二橋右轉向臂支座39、后組二橋助力缸支座37、后組二橋左轉向臂支座35、后組一橋左轉向臂支座沈、后組一橋對中缸支座24、前組二橋助力缸支座55、前組二橋右轉向臂支座57、 前組一橋右轉向臂支座65用螺栓固定在車架17上，后組一橋右轉向臂50安裝在后組一橋右轉向臂支座52下部銷軸上，后組一橋助力缸53缸體端銷軸安裝在后組一橋助力缸支座 M上，活塞桿端銷軸安裝在后組一橋右轉向臂50上，后組一橋左轉向臂27安裝在后組一橋左轉向臂支座26上，后組一橋對中缸25缸體端銷軸安裝在后組一橋對中缸支座34上，活塞桿端銷軸安裝在后組一橋左轉向臂27上，后組一橋橫拉桿觀將后組一橋右轉向臂50和一橋左轉向臂27連接起來，后組一橋右輪臂47安裝在后組一橋右輪上，后組一橋右側拉桿 48將后組一橋橫拉桿觀和后組一橋右輪臂47連接起來，后組一橋左輪臂30安裝在后組一橋左輪上，后組一橋左側拉桿四將后組一橋橫拉桿觀和后組一橋左輪臂30連接起來；后組二橋的轉向機構按相同的方法安裝，前組一橋和二橋的轉向機構按相同的方法安裝。后組一橋傳動臂51安裝在后組一橋右轉向臂支座52上部銷軸上，后組傳動中間臂45安裝在后組傳動中間支座46上，后組二橋傳動臂40安裝在后組二橋右轉向臂支座39的上部銷軸上，后組一橋直拉桿49將后組一橋傳動臂51和后組傳動中間臂45連接起來，后組二橋直拉桿44將后組傳動中間臂45和后組二橋右轉向臂支座20連接起來，后組傳動桿系如此將后組一橋和二橋的機構連接起來，。轉向垂臂4安裝在轉向器支架3上，前組一橋前傳動臂67安裝在前組一橋前傳動支座68上，前組一橋前直拉桿一 5將轉向垂臂4和前組一橋前傳動臂67連接起來，前組一橋前直拉桿二 6將前組一橋前傳動臂67和前組一橋傳動臂 10連接起來，單回路半整體轉向器2就這樣和前組二橋車輪連接起來。前組一橋助力缸69 缸體端銷軸安裝在前組一橋助力缸支座1上，活塞桿端銷軸安裝在前組一橋左轉向臂8上， 前組一橋前直拉桿三66將前組一橋前傳動臂67和前組一橋助力缸69連接起來，單回路半整體轉向器2就這樣和前組一橋車輪連接起來。液壓助力系統(tǒng)的主要作用有三個一是幫助前組車輪轉向；二是按照控制系統(tǒng)的指令控制后組車輪的轉角；三是按照控制系統(tǒng)的指令強制后組車輪的對中。前組車輪控制系統(tǒng)由前組轉向泵71、單回路半整體轉向器2、流量閥82、前組二橋助力缸56、前組一橋助力缸69及管路組成。其中前組轉向泵71出來的高壓油經(jīng)流量閥82節(jié)流后流入單回路半整體轉向器2，進入前組一橋助力缸69和前組二橋助力缸56，在單回路半整體轉向器2的控制下推動前組車輪轉動，回油經(jīng)單回路半整體轉向器2流回轉向油箱72。后組車輪控制系統(tǒng)主要作用是按照控制系統(tǒng)的指令控制后組車輪的轉角。它包括兩套執(zhí)行機構，一套控制車輪的轉動，其中，溢流閥83控制助力回路的油壓，避免油壓過高損壞系統(tǒng)元件，高壓油經(jīng)過后組供油電磁閥81、過濾器80、比例換向電磁閥79，進入后組一橋助力缸53和后組二橋助力缸38，推動機構帶動車輪轉動，同時助力缸回油經(jīng)過比例換向電磁閥和過后組供油電磁閥的另一通路流回轉向油箱72 ；另一套機構控制車輪的對中，高壓油經(jīng)減壓閥73減壓后，通過單向閥74和對中控制電磁閥76，進入后組一橋對中缸25和36后組二橋對中缸的兩個油腔強制車輪回中位，在對中控制電磁閥76之前安裝了蓄能器75，用來補充對中時泵的流量，溢流閥78控制對中回路的油壓；助力缸泄壓電磁閥77將助力缸的油導入油箱，避免助力缸阻礙對中缸帶動車輪回位。對中控制電磁閥76、助力缸泄壓電磁閥77、后組供油電磁閥81保證兩個動作的互鎖關系，當以上三個電磁閥同時得電時，助力缸泄壓電磁閥切斷助力缸兩腔的聯(lián)系，油源開始向助力回路供油，對中油路的液壓油經(jīng)對中控制電磁閥連回油箱，同時切斷蓄能器與對中油路的聯(lián)系。此時，當助力缸推動車輪轉動時，對中缸解鎖。 當三個電磁閥同時失電時，助力缸泄壓電磁閥將助力缸兩腔聯(lián)回油箱，油源直接通過后組供油電磁閥流回油箱，蓄能器中的高壓油經(jīng)對中控制電磁閥流入對中油路，進入對中缸，此時，對中缸強制車輪回中位，助力缸的壓力油源切斷，油路泄壓。電控系統(tǒng)由節(jié)點一 84、前組轉角傳感器86、節(jié)點二 87、后組轉角傳感器88、節(jié)點三 89、車速表85、顯示屏90組成。其主要作用是接受駕駛員的操作指令，采集車的狀態(tài)信息 (前組、后組車輪的轉角信息，車速信息等)來確定車輛處于何種模式，并發(fā)出相應的指令， 控制電磁閥和比例閥，通過油缸的運動，帶動后組車輪轉動。節(jié)點一與顯示屏相連，節(jié)點上安裝有控制按鈕，使駕駛員能夠控制車輛的轉向狀態(tài)。轉速表中的車速信號也輸入到節(jié)點一中。顯示屏可顯示車輛的轉向模式、車速、前組車輪轉角、后組車輪轉角、后組車輪控制轉角、系統(tǒng)故障代碼，節(jié)點二與前組車輪的轉角傳感器相連，采集車輪轉角信號。節(jié)點三與后組車輪的轉角傳感器相連，與比例閥、液壓缸一起組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。節(jié)點二的轉角信號通過CAN通訊送到節(jié)點一，節(jié)點一在分析模式狀態(tài)、車速、前后車輪的轉角后，計算出后組車輪的控制轉角，將控制轉角送到節(jié)點三，同時控制電磁的的動作。節(jié)點三在接收到節(jié)點一的控制轉角信號后，與采集到的后組車輪轉角進行比較，根據(jù)轉角差值，通過比例閥控制液壓缸，帶動車輪轉動。機械裝置、液壓助力、電控三部分構成了一個有機的整體，控制轉向車輪的轉角。為保證行駛安全性，系統(tǒng)的模式轉換要以車速為前提。當車速超過35km/h時，車輛自動切換到前組轉向模式；當車速在20km/h到35km/h之間時，可選擇前組轉向模式和同軌跡模式，選擇其他模式無效；當車速在10km/h到20km/h之間時，可選擇前組轉向模式、同軌跡模式、前后組反轉模式，選擇斜行模式無效；當車速小于10km/h時，可選擇四種模式。為保證裝置在模式轉換時平穩(wěn)過渡，模式轉換的動作時機要根據(jù)前后組車輪的狀態(tài)來確定。如果控制轉角和實際轉角大于5°，系統(tǒng)將用揚聲器通知司機減小轉角差，當轉角差小于5°時，執(zhí)行器才動作，這樣才能保證模式轉換時的平穩(wěn)。比如車輛現(xiàn)在處于前組轉向模式，車速小于10km/h，前組車輪左轉20°，如果司機選擇斜行模式，當計算機確認模式轉換條件滿足，開始模式轉換，但由于轉角差為20°，執(zhí)行器并未動作，而是告訴司機找適當?shù)牡胤綄④囕啍[正，當前組車輪轉角小于5°時，執(zhí)行器動作，模式轉換成功。在不同的車速，轉角差是不一樣的，車速越高，轉角差越小，10km/h到20km/h為3°，10km/h以下為 2°。最后所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解， 可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種多模式全輪轉向裝置，包括機械轉向系統(tǒng)、液壓助力系統(tǒng)，所述液壓助力系統(tǒng)中的液壓助力缸以及液壓對中缸連接于所述機械轉向系統(tǒng)中，其特征在于，還包括電控系統(tǒng)，所述機械轉向系統(tǒng)包括單回路半整體轉向器( 、轉向支架、轉向臂、轉向支座、轉向拉桿，所述轉向器支架及各轉向支座安裝在車架上，所述單回路半整體轉向器( 安裝在轉向器支架上，相應的轉向臂安裝在各轉向支座上，相應的各轉向拉桿分別將轉向臂與轉向臂連接起來；所述液壓助力系統(tǒng)包括前組車輪助力單元、后組車輪轉角控制單元、后組車輪對中控制單元，所述前組車輪控制單元包括前組轉向泵(71)、單回路半整體轉向器O)、流量閥 (82)、前組液壓助力缸、轉向油箱(72)，所述轉向油箱(72)、前組轉向泵(71)、流量閥(82)、 單回路半整體轉向器O)、前組液壓助力缸依次連接；所述后組車輪轉角控制單元包括后組轉向泵(70)、后組回路溢流閥(83)、后組供油電磁閥(81)、過濾器(80)、比例換向電磁閥(79)、后組液壓助力缸、助力泄壓電磁閥(77)， 所述后組供油電磁閥(81)、過濾器(80)、比例換向電磁閥(79)、助力泄壓電磁閥(77)、轉向油箱(72)、后組轉向泵(70)、后組溢流閥(8 依次連接，再與所述后組液壓助力缸連接；所述后組車輪對中控制單元包括減壓閥(73)、單向閥(74)、對中控制電磁閥(76)、液壓對中缸、蓄能器(75)、后組對中回路溢流閥(78)，所述減壓閥(73)、單向閥(74)、蓄能器 (75)、對中控制電磁閥(76)、后組對中回路溢流閥(78)、轉向油箱m依次連接，再與液壓對中缸連接；所述電控系統(tǒng)包括微控制器，前組轉角傳感器、后組轉角傳感器，微控制器節(jié)點一與車速表、對中控制電磁閥、助力缸泄壓電磁閥、后組供油電磁閥相連；控制器節(jié)點一包括4 個轉向模式選擇開關，分別是前組轉向開關、前后組反向轉向開關、前后組同軌跡轉向開關、斜行轉向開關；控制器節(jié)點一還包括前組轉向指示燈、前后組反向轉向指示燈、前后組同軌跡轉向指示燈、斜行轉向指示燈、報警指示燈；微控制器節(jié)點二與前組車輪的轉角傳感器相連，微控制器節(jié)點三與后組車輪的轉角傳感器、比例換向電磁閥相連，轉角傳感器安裝在轉向支座上。
2.如權利要求1所述的一種多模式全輪轉向裝置，其特征在于，所述機械轉向系統(tǒng)中的轉向支座包括前組一橋助力缸支座(1)、前組二橋助力缸支座( )、后組一橋助力缸支座64)、后組二橋助力缸支座(37)、前組一橋前傳動支座(68)、前組一橋左轉向臂支座 (7)、后組一橋左轉向臂支座( )、后組二橋左轉向臂支座(35)、前組一橋右轉向臂支座 (65)、前組二橋右轉向臂支座(57)、后組一橋右轉向臂支座(52)、后組二橋右轉向臂支座 (39)、前組二橋左轉向臂支座(23)、后組一橋對中缸支座(M)、后組傳動中間支座G6)；所述機械轉向系統(tǒng)中的轉向臂包括后組一橋左轉向臂(27)、后組一橋右轉向臂 (50)、后組一橋左輪臂(30)、后組一橋右輪臂(47)、轉向垂臂G)、前組一橋前傳動臂(67)、 前組一橋傳動臂(10)；所述機械轉向系統(tǒng)中的轉向拉桿包括后組一橋橫拉桿( )、后組一橋左側拉桿 ( )、后組一橋右側拉桿(48)、第一前組一橋前直拉桿(5)、第二前組一橋前直拉桿(6)、第三前組一橋前直拉桿(66)；所述液壓助力系統(tǒng)中的前組車輪控制單元的前組液壓助力缸包括前組一橋助力缸(69)、前組二橋助力缸(56)；所述液壓助力系統(tǒng)中的后組車輪轉角控制單元的后組液壓助力缸包括后組一橋助力缸(53)、后組二橋助力缸(38)；所述液壓助力系統(tǒng)中的后組車輪對中控制單元的液壓對中缸包括后組一橋對中缸 (25)、后組二橋對中缸(36)；所述后組一橋助力缸(53)缸體端銷軸安裝在后組一橋助力缸支座(54)上，活塞桿端銷軸安裝在后組一橋右轉向臂(50)上，所述后組一橋對中缸05)缸體端銷軸安裝在后組一橋對中缸支座(34)上，活塞桿端銷軸安裝在后組一橋左轉向臂(XT)上，所述后組一橋左轉向臂(XT)安裝在后組一橋左轉向臂支座06)上，所述后組一橋右轉向臂(50)，安裝在后組一橋右轉向臂支座(52)下部銷軸上，所述后組一橋左輪臂(30)安裝在后組一橋左輪上， 所述后組一橋右輪臂G7)安裝在后組一橋右輪上；所述后組一橋橫拉桿08)將后組一橋右轉向臂(50)和一橋左轉向臂(XT)連接起來，所述后組一橋左側拉桿09)將后組一橋橫拉桿08)和后組一橋左輪臂(30)連接起來；所述后組一橋右側拉桿G8)將后組一橋橫拉桿(28)和后組一橋右輪臂G7)連接起來，后組傳動桿系如此將后組一橋和二橋的機構連接起來；所述轉向垂臂(4)安裝在所述單回路半整體轉向器(2)上，所述前組一橋前傳動臂(67)安裝在前組一橋前傳動支座(68)上，第一前組一橋前直拉桿( 將轉向垂臂(4)和前組一橋前傳動臂(67)連接起來，第二前組一橋前直拉桿(6)將前組一橋前傳動臂(67)和前組一橋傳動臂(10)連接起來，單回路半整體轉向器( 就這樣和前組二橋車輪連接起來；前組一橋助力缸(69)缸體端銷軸安裝在前組一橋助力缸支座(1)上，活塞桿端銷軸安裝在前組一橋左轉向臂(8)上，第三前組一橋前直拉桿(66)將前組一橋前傳動臂(67)和前組一橋助力缸(69)連接起來，單回路半整體轉向器( 就這樣和前組一橋車輪連接起來。
3.如權利要求1或2所述的一種多模式全輪轉向裝置，其特征在于，所述微控制器還包括節(jié)點四，微控制器節(jié)點四通過CAN總線與其他微控制器節(jié)點相連，微控制器節(jié)點四從微控制器節(jié)點一獲得現(xiàn)有的模式狀態(tài)、車速信號、后組車輪的控制轉角、模式轉換請求信號， 從微控制器節(jié)點三獲得后組車輪的實際轉角；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為O 35km/h， 并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到前組轉向模式轉換請求信號時，確認所述前組轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送前組轉向模式轉換執(zhí)行指令， 微控制器節(jié)點一接到指令后，控制所述后組供油電磁閥斷電、助力缸卸油閥斷電、對中控制電磁閥通電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為O 35km/h， 并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到前后組同軌跡轉向模式轉換請求信號時，確認所述前后組同軌跡轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送前后組同軌跡轉向模式轉換執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送前后組同軌跡轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥通電、助力缸卸油閥通電、對中控制電磁閥斷電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為0 20km/h， 并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到前后組反向轉向模式轉換請求信號時， 確認所述前后組反向轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送前后組反向轉向模式轉換執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送前后組反向轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥通電、助力缸卸油閥通電、對中控制電磁閥斷電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為0 10km/h， 并且由微控制器節(jié)點一的轉向模式選擇開關接收到斜行轉向模式轉換請求信號時，確認所述斜行轉向模式轉換請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送斜行轉向模式轉換執(zhí)行指令， 微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送斜行轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥通電、助力缸卸油閥通電、對中控制電磁閥斷電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)；當所述微控制器節(jié)點四通過微控制器節(jié)點一接收到車速表發(fā)來的車速為超過35km/h 時，確認所述切換至前組轉向模式請求信號有效，向微控制器節(jié)點一發(fā)送切換至前組轉向模式執(zhí)行指令，微控制器節(jié)點一接到指令后，微控制器節(jié)點一向微控制器節(jié)點三發(fā)送前組轉向控制轉角指令，控制所述后組供油電磁閥斷電、助力缸卸油閥斷電、對中控制電磁閥通電進行模式轉換，并更新屏幕的模式狀態(tài)。
4.如權利要求3所述的一種多模式全輪轉向裝置，其特征在于，還包括發(fā)聲設備，所述微控制器節(jié)點四還包括角度差檢測單元，所述微控制器節(jié)點四連接所述發(fā)聲設備，微控制器節(jié)點四的角度差檢測單元通過CAN總線從微控制器節(jié)點一獲得控制轉角的角度數(shù)據(jù)，通過CAN總線從微控制器節(jié)點三獲得實際轉角的角度數(shù)據(jù)，并計算出控制轉角與實際轉角的角度差，當控制轉角與實際轉角的角度差大于5°時，微控制器節(jié)點四控制發(fā)聲設備播放減小角度差提示音，并且不處理模式轉換請求信號；當控制轉角與實際轉角的角度差小于5°時，確認模式轉換成功，向微控制器節(jié)點一發(fā)送模式轉換執(zhí)行指令。
專利摘要本實用新型涉及多軸車輛的轉向技術，公開了一種多模式全輪轉向裝置，包括機械轉向系統(tǒng)、液壓助力系統(tǒng)及電控系統(tǒng)，機械轉向系統(tǒng)包括轉向器、轉向支架、轉向臂、轉向支座、轉向拉桿；液壓助力系統(tǒng)包括前組車輪助力單元、后組車輪轉角控制單元、后組車輪對中控制單元；電控系統(tǒng)包括微控制器，前組轉角傳感器、后組轉角傳感器。本實用新型所提供的多模式全輪轉向裝置，在前組轉向模式、前后組反轉向模式的基礎上增加同軌跡轉向模式、斜行轉向模式，從而提高了多軸超長車輛的道路通過性、機動性和安全性；用車速作為模式轉換的前提，防止駕駛員誤操作，并且通過控制角度與實際角度的角度差，根據(jù)車輪轉角確定微控制器動作時機，可靠性高、使用效果好。
文檔編號B62D7/14GK201961369SQ20102064349
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權日2010年12月6日
發(fā)明者吳德旭, 周誼, 唐少雄, 徐照麗, 湯政鵬, 王新鄖 申請人:中國三江航天工業(yè)集團公司特種車輛技術中心