專利名稱：滑動轉(zhuǎn)向全地形車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種滑動轉(zhuǎn)向全地形車(ATV)，其包括轉(zhuǎn)向裝置，由此ATV具有滑動轉(zhuǎn)向輪或環(huán)形履帶，并且該轉(zhuǎn)向裝置包括差速齒輪箱
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的ATV具有不同的布置并具有不同的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。能夠在這種車輛上實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的方式主要有兩類。在這種車輛的第一類也是最常見類型中，車輛通過至少兩個車輪轉(zhuǎn)向，這兩個車輪繞豎直樞轉(zhuǎn)點水平地樞轉(zhuǎn)。通過桿或齒輪將這些車輪機(jī)械地連接于方向盤或操縱柄。駕駛員轉(zhuǎn)動操縱柄或方向盤以使車輪轉(zhuǎn)向井使車輛轉(zhuǎn)向。能夠以液壓或電力的方式輔助轉(zhuǎn)向從而減小駕駛員的轉(zhuǎn)向力。在這種全地形車的第二類中，車輛為滑動轉(zhuǎn)向式并且不具有水平樞轉(zhuǎn)的車輪。所有車輪都關(guān)于車輛的驅(qū)動方向固定地安裝并且剛性地連接于懸架系統(tǒng)或直接連接于車輛本體。這適用于如圖2所示的具有4個、6個、或8個車輪的車輪驅(qū)動式車輛或者適用于具有環(huán)形履帶而不是車輪的車輛。本發(fā)明涉及該第二類。這種滑動轉(zhuǎn)向的ATV依據(jù)不同車輛種類的不同制造商而進(jìn)行區(qū)分，所述車輛種類從非常重的作戰(zhàn)坦克，到商用的雪處理車輛以及用于建筑等中的車輛，直至最大重量為大約I噸的輕型車輛等。本發(fā)明涉及所有可能的滑動轉(zhuǎn)向車輛中的一部分，例如屬于相同申請人的美國專利No. 7，131，507中所公開的全履帶式ATV或市場上現(xiàn)有的具有四個、六個或八個車輪的輕量小型車輛。這些車輛的干重量低于大約ー噸?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的ATV的一個缺點——同樣為輕量ATV (以下稱為LATV)的ー個缺點——涉及轉(zhuǎn)向，尤其是在較高車輛速度并且特別是在易變的或變化的地面條件下要求平穩(wěn)控制和完全安全的情況下。這些輕型并且相對較小的LATV通常以如下方式轉(zhuǎn)向?qū)Ⅱ?qū)動系統(tǒng)分成右輪或右履帶以及左輪或左履帶，并且如果施加轉(zhuǎn)向，則使用某種類型的離合器使左輪組(或履帯)或右輪組(或履帯)與驅(qū)動器分離，并且向該同一輪組或履帶施加制動カ以使其速度減慢并且使車輛因為由此引起的這種車輛的輪組或履帶的速度差而轉(zhuǎn)彎。這種系統(tǒng)的缺點在于，當(dāng)沿彎路行駛時使車輛轉(zhuǎn)向所需的制動使車輛的ー側(cè)例如車輛的內(nèi)側(cè)的扭矩?zé)o效，然而在車輛的另ー側(cè)即外側(cè)則需要較大的扭矩和履帶速度以使車輛速度保持恒定。該系統(tǒng)效率低，而且不允許在較高速度下平穩(wěn)地并且安全地操作車輛，特別是在圍繞這樣的拐角行駛時行駛地面條件由硬變?yōu)檐浝鐝恼闱嗦贩謩e變化至雪地或泥地的情況下在該拐角處，因為駕駛員必須在地面條件的這種改變期間適應(yīng)性調(diào)節(jié)所施加的制動カ以補償履帶或車輪的較高或較低的附著力及阻力特性，而因為所涉及的反應(yīng)時間非常短，所以這實際上是不可控制的，因此這些車輛失去控制。為了消除上文所提及的缺點，已知使用差速轉(zhuǎn)向裝置?，F(xiàn)已存在用于作戰(zhàn)坦克等重型車輛的非常重的并且非常復(fù)雜的差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，例如以下各示例，但是由于其復(fù)雜性、重量、尺寸以及成本，這些差速系統(tǒng)不能被用于輕型車輛及小型車輛美國專利No. 6，135，220公開了履帶式車輛并涉及用于支撐驅(qū)動機(jī)構(gòu)的模塊化系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括兩個驅(qū)動單元，該驅(qū)動単元包括差速器和使用附加差速器的轉(zhuǎn)向組件。美國專利No. 4，434，680公開了用于運土牽引車的轉(zhuǎn)向差速器，但是該轉(zhuǎn)向差速器不適用于快速移動的LATV并且對于輕型車輛及低成本的車輛來說太復(fù)雜。
WO 97/02975公開了具有兩個差速器以及轉(zhuǎn)向差速器的差速驅(qū)動系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上文所提及的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是為滑動轉(zhuǎn)向LATV提供ー種有效但是簡單、并且易于制造的差速轉(zhuǎn)向裝置，從而使得能夠在較高車輛速度下以高安全性和平穩(wěn)性以受控的方式行駛和轉(zhuǎn)向，即使在當(dāng)圍繞拐角快速行駛時地表面條件顯著變化的情況下也如此。該目的由ー種差速轉(zhuǎn)向裝置來實現(xiàn)，其中，ATV是輕型ATV(LATV)，并且其中，差速轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計成產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角度有關(guān)而與車輛行駛于其上的地表面條件無關(guān)的、車輛的兩個驅(qū)動單元的限定的差速，由此，附加轉(zhuǎn)向驅(qū)動作用于差速齒輪上。


從參照附圖的以下詳細(xì)描述中，其它的特性和優(yōu)點將變得顯而易見。圖I示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的全履帶LATV的簡化立體圖；圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輪式LATV的簡化側(cè)視圖；圖2A示出了圖2中的LATV的俯視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的車輛的驅(qū)動部件的簡化俯視圖；圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的差速轉(zhuǎn)向裝置；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的液壓轉(zhuǎn)向単元；以及圖6示出了電子節(jié)氣門的簡化圖。
具體實施例方式如下文中將詳細(xì)描述的，該新的差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理能夠被用在車輪或履帶驅(qū)動的滑動轉(zhuǎn)向車輛上，其允許在高達(dá)超過60mph的高速下同樣安全地控制車輛，并且使車輛保持軌跡，即使在車輛圍繞拐角轉(zhuǎn)向的過程中行駛表面從浙青地面突然變成雪地或泥地的情況下也如此。該新系統(tǒng)基于以下方式運轉(zhuǎn)驅(qū)動動力由內(nèi)燃發(fā)動機(jī)產(chǎn)生，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)通過軸連接于變速箱或直接連接于差速轉(zhuǎn)向齒輪箱。驅(qū)動及轉(zhuǎn)向單元的確切構(gòu)造及其設(shè)計方式不相關(guān)，其可以實現(xiàn)為例如電氣式、液壓式、以及機(jī)械式或者這些方式的結(jié)合。如果車輛向前直線行駛，則將動カ施加至位于車輛驅(qū)動單元右側(cè)和左側(cè)中的每ー側(cè)的兩個車輪組或者履帶，兩個驅(qū)動單元均精確地以相同的速度轉(zhuǎn)彎，而與各側(cè)的根據(jù)行駛表面條件所需的扭矩?zé)o關(guān)。例如，在車輛的一側(cè)處于雪地或泥地這樣的又軟又滑的表面上，而另ー側(cè)處于混凝土或浙青這樣的硬表面上的情況下。如果車輛轉(zhuǎn)向至ー側(cè)，則位于轉(zhuǎn)向齒輪箱中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將由液壓系統(tǒng)和差速齒輪產(chǎn)生的差速應(yīng)用于各驅(qū)動單元的行駛速度。右驅(qū)動單元和左驅(qū)動單元的速度依據(jù)車輛行駛的期望轉(zhuǎn)角半徑而不同。兩個驅(qū)動單元的差速是通過兩個驅(qū)動單元之間的傳動比的受控變化來實現(xiàn)的，而不是通過施加任何轉(zhuǎn)向制動來實現(xiàn)的，因此不會使驅(qū)動動力無效。施加于驅(qū)動系統(tǒng)的總扭矩在轉(zhuǎn)向期間不變，而僅改變扭矩的分布。在一側(cè)減小的扭矩被施加/添加至另ー側(cè)。基于該特性，車輛在轉(zhuǎn)向期間保持恒定的行駛速度，而無需向驅(qū)動單元提供任何額外的動カ以補償轉(zhuǎn)向制動損失。下文將解釋的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)正好補償液壓系統(tǒng)啟動轉(zhuǎn)向輸入所需的額外動力。該系統(tǒng)允許對車輛的駕駛性能進(jìn)行控制以平穩(wěn)地且容易地進(jìn)行駕駛，而且能夠?qū)@ 樣的車輛速度極限進(jìn)行控制該車輛速度極限用于不同駕駛模式即學(xué)習(xí)者模式，或者僅是為了在以通過電子節(jié)氣門而不是任何硬性發(fā)動機(jī)倒檔限制器所控制的限制車速來駕駛車輛平穩(wěn)倒退時實現(xiàn)安全性。相同的功能能夠應(yīng)用于其它檔位，也就是說，在較小傳動比時保護(hù)發(fā)動機(jī)使其免于過度反應(yīng)。在該示例中，通過操縱柄來完成轉(zhuǎn)向輸入，但是也能夠通過方向盤完成，或者甚至能夠通過用于車輛的遠(yuǎn)程控制的伺服機(jī)構(gòu)來完成。該轉(zhuǎn)向輸入裝置的轉(zhuǎn)向角度限定車輛的兩個驅(qū)動單元的差速并且因此限定了取決于車輛的速度的車輛的轉(zhuǎn)彎半徑；并且這與兩個驅(qū)動單元上的各種各樣的附著條件無關(guān)。由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置，轉(zhuǎn)向效果以遞減的方式取決于車輛的速度，從而在低的車輛速度下，轉(zhuǎn)向輸入導(dǎo)致驅(qū)動單元的較高的差速比，并且因此導(dǎo)致車輛的較小的轉(zhuǎn)彎半徑。在較高的車輛速度下，相同的轉(zhuǎn)向輸入導(dǎo)致驅(qū)動單元的較低的差速比并且因此導(dǎo)致較大的轉(zhuǎn)彎半徑。該遞減特性允許低速下的車輛的高的可操作性，而在高速下提供了平穩(wěn)且安全的反應(yīng)。從對此也相當(dāng)關(guān)注的汽車應(yīng)用中也已知這種特性。如果在轉(zhuǎn)向過程中，地表面改變，則系統(tǒng)平衡每側(cè)所需的扭矩并且保持與轉(zhuǎn)向輸入需求相同的差速比。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的該特性是非常有利的，并且在較高的車輛速度以及在各種各樣的或改變的地表面條件下同樣有助于使車輛安全地且精確地轉(zhuǎn)向。圖I示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的全履帶LATV的簡化立體圖，在該LATV中，兩個履帶50由安裝于懸架臂的惰輪51支撐?？珧T式座位53可容納ー個人或一前一后兩個人，駕駛員通過摩托車型操縱柄52控制車輛。圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輪式LATV的簡化立體圖，在該LATV中，車輪55通常直接安裝于車身54。座位56同樣提供用于兩個人的空間，但這兩個人是并排的，駕駛員通過轉(zhuǎn)向桿57以將ー個桿向后拉使得車輛轉(zhuǎn)到相應(yīng)側(cè)的方式來控制車輛。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的車輛的簡化的俯視圖，其中在本示例中為汽油內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)I通過可變傳動裝置2和切換齒輪箱3為快速前進(jìn)檔、低速檔、空擋，倒檔以及停車等位置的選擇給送動力。發(fā)動機(jī)還可以是柴油機(jī)或任意其它類型的動カ裝置。本齒輪箱組件為手動換擋式齒輪箱，其還可以是自動齒輪箱、或任意其它類型的離合器以及包括靜液壓驅(qū)動器的傳動裝置。齒輪箱3聯(lián)接于驅(qū)動軸4，該驅(qū)動軸4將動カ送至車輛后部的差速齒輪箱5。差速齒輪箱的輸出與位于兩側(cè)的最終驅(qū)動軸6以及制動器7相連接并且將動力給送至位于車輛的每ー側(cè)的履帶51。發(fā)動機(jī)還驅(qū)動液壓泵9，如果駕駛員做出轉(zhuǎn)向輸入，則該液壓泵9根據(jù)圖5中的功能性說明對液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8進(jìn)行供給。部件的本布置方案是能夠根據(jù)屬于同一申請人的美國專利No. 7，131，507來實現(xiàn)該系統(tǒng)的方式的示例。在本上下文中，精確的布置不重要，可以不同的方式設(shè)置發(fā)動機(jī)以及轉(zhuǎn)向齒輪箱，從而獲得系統(tǒng)的相同的功能性。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的差速轉(zhuǎn)向裝置，其中，來自發(fā)動機(jī)的動カ傳至聯(lián)接器11和輸入軸10，然后傳至錐齒輪以及齒輪減速單元15。將從動齒輪減速單元15剛性連接于位于兩側(cè)的差速齒輪輸入軸16并且將動カ給送至在本示例中為行星齒輪組的差速齒輪箱14的輸入齒輪19。還可將差速齒輪實現(xiàn)為錐齒輪組或任意其它類型的齒輪箱布置。在本示例中的輸入作用于行星齒輪組的恒星齒輪19，但是在具有根據(jù)系統(tǒng)適配的傳動比的輸入/輸出的任意構(gòu)造中，輸入還可作用于行星齒輪或齒圈。在本布置中，動カ輸出從齒圈12被導(dǎo)引至輸出軸20和連接凸緣13上。轉(zhuǎn)向輸入 從液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8通過齒輪和軸23、24、25、22被導(dǎo)引至行星齒輪架21和行星齒輪。當(dāng)在沒有任何轉(zhuǎn)向輸入的情況下在向前或倒退方向上直線駕駛車輛時，所有這些部件都靜止不動，獲得在兩側(cè)具有相同輸出速度的差速齒輪的固定傳動比。因此兩個履帶51被剛性地連接用于最大牽引。當(dāng)駕駛員施加轉(zhuǎn)向輸入時，例如下面圖5中所詳細(xì)描述的，差速齒輪受到來自轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動。根據(jù)轉(zhuǎn)向量，液壓馬達(dá)8關(guān)于所要求的轉(zhuǎn)彎方向在ー個方向上較快地進(jìn)行驅(qū)動而在另ー個方向上較慢地進(jìn)行驅(qū)動，并且通過齒輪和軸23、24、22、25驅(qū)動行星齒輪架21。行星齒輪架21通過軸18移動行星齒輪17，改變恒星齒輪19與齒圈12之間的行星齒輪組的傳動比并獲得兩個輸出軸20的差速。為了保持車輛的恒定速率，外側(cè)輸出軸20和驅(qū)動單元需要比空檔車輛速度運轉(zhuǎn)得更快，另ー側(cè)輸出軸需要等量地比空檔車輛速度運轉(zhuǎn)得更慢，這可通過如下方式實現(xiàn)通過中間軸25使一側(cè)的行星齒輪架的旋轉(zhuǎn)方向反向以將行星齒輪組的傳動比或者改變成正的或者改變成負(fù)的。在該系統(tǒng)內(nèi)，液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8的驅(qū)動導(dǎo)致兩個行星齒輪架反向旋轉(zhuǎn)，并且因此導(dǎo)致輸出軸20和最終驅(qū)動器13分別相對于輸入軸10的轉(zhuǎn)速的較低的和較高的傳動比。本系統(tǒng)的重要的優(yōu)點還引起如下事實即，行星齒輪架21的轉(zhuǎn)向驅(qū)動輸入轉(zhuǎn)速范圍被差速齒輪輸入軸16的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)速范圍所覆蓋，這導(dǎo)致最終驅(qū)動器13的差速取決于車輛速度。因而，在來自操縱柄52的轉(zhuǎn)向輸入相同的情況下，轉(zhuǎn)彎半徑隨著車輛速度的增加而變大。該遞減轉(zhuǎn)向特性是極為有利的并且允許在高車輛速度下安全地控制車輛，而且還允許在低車輛速度下具有最好的可操作性。本系統(tǒng)的另一重要的優(yōu)點為在該可變傳動比范圍內(nèi)，兩個最終驅(qū)動器13始終聯(lián)接在一起，確保了車輛在任何類型的行駛表面和行駛阻カ條件下安全并且平穩(wěn)地運動，而不受駕駛員施加的扭矩的大小的任何影響。由此可見，通過軸16將輸入驅(qū)動軸10剛性連接于位于各側(cè)的任何類型的兩個差速齒輪。這些差速齒輪的輸出在各側(cè)剛性連接于車輪或履帶的驅(qū)動軸6。如果車輛在沒有任何轉(zhuǎn)向輸入的情況下直線行駛，則附加液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8、車軸及齒輪2、4停止，并且兩個從動車輪和履帶因此而彼此固定連接并與輸入軸6固定連接。在這種情況下，傳動系是純機(jī)械的而無任何額外損耗。如果將轉(zhuǎn)向輸入施加于馬達(dá)8，則馬達(dá)根據(jù)轉(zhuǎn)向輸入開始沿向左或向右中的ー個方向轉(zhuǎn)動。該馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍取決于轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向角度。基于軸及齒輪2的作用——這還可以是例如帶傳動，差速齒輪開始轉(zhuǎn)動，這導(dǎo)致位于兩側(cè)的輸出軸20的差速。由于ー個輪或履帶需要比另ー個轉(zhuǎn)動得更快的事實，或如同在靜止情況下那樣，當(dāng)原地打轉(zhuǎn)時，一個軸向前驅(qū)動而另ー個軸向后驅(qū)動，轉(zhuǎn)向傳動系需要車軸及齒輪4改變差速齒輪箱的ー個驅(qū)動側(cè)的旋轉(zhuǎn)方向。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，其中，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)I通過側(cè)驅(qū)動器驅(qū)動液壓泵9以產(chǎn)生用于轉(zhuǎn)向功能所需的液壓壓力。在本示例中，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)I還驅(qū)動車輛，然而，這對系統(tǒng)的功能性而言不重要。液壓泵9還可由例如単獨的電動機(jī)驅(qū)動。為了安全，閥27控制工作壓カ并且限制系統(tǒng)最大壓力。優(yōu)先流量控制閥28以如下方式控制流至轉(zhuǎn)向閥29的流量將轉(zhuǎn)向閥的壓力降用作為控制壓カ差。優(yōu)先流量控制閥28在本布置中用作為壓カ平衡裝置并且實現(xiàn)三通流量控制閥的功能。因此其增加或減少流至轉(zhuǎn)向閥29的流量，因而控制壓カ差始終保持恒定。使用閥30將控制壓カ差切換至液壓回路中的一個流動方向或另ー個流動方向。在本系統(tǒng)中，該閥被一體形成于轉(zhuǎn)向閥29中。轉(zhuǎn)向閥29 —方面如可調(diào)節(jié)孔ロ那樣起作用，另ー方面其控制流過液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8的流動方向，以便根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入實現(xiàn)向前旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)，從而使車輛轉(zhuǎn)向ー側(cè)或另ー側(cè)。使用這種構(gòu)型，結(jié)果在于流量和開ロ的橫截面面積的恒定關(guān)系且因此在于液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8的相關(guān)的轉(zhuǎn)速范圍，與當(dāng)前系統(tǒng)壓カ以及從液壓泵9的給送的流量無關(guān)。 未用于轉(zhuǎn)向以實現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的油量能夠被用于驅(qū)動任何工作液壓單元31或?qū)⑼ㄟ^帶有熱交換器35和過濾器36的回流管路39回流而返回至油箱37中。油箱通過蓋28通風(fēng)以防止箱內(nèi)的負(fù)壓或超壓。轉(zhuǎn)向保持恒定地工作，其獨立于經(jīng)流量控制閥32和系統(tǒng)壓カ控制閥27控制的用于工作液壓單元的壓力。如果根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)I和泵9的工作轉(zhuǎn)速范圍沒有足夠的體積流量可用于滿足轉(zhuǎn)向要求的需要，則轉(zhuǎn)向始終由于優(yōu)先閥28的作用而具有優(yōu)先權(quán)。在這種情況下，工作液壓系統(tǒng)僅獲取不為轉(zhuǎn)向功能所需的油。為了通過手柄或任意其它轉(zhuǎn)向裝置獲得反饋至駕駛員的轉(zhuǎn)向力，能夠?qū)⑷芜x的液壓缸33添加至液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8的供給管路中。該反饋力與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中所需的壓力有夫，并且因此與用于車輛的兩個履帶或車輪的牽引的指示器有夫。4-2閥34用于使液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8的旋轉(zhuǎn)方向反向井且因此用于保持轉(zhuǎn)向輸入方向獨立于車輛前進(jìn)或倒退運動。該閥34能夠通過電的、液壓的或機(jī)械的方式來進(jìn)行切換，由于安全的原因，該閥34始終處于用于向前行駛的默認(rèn)的位置。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的用于對發(fā)動機(jī)扭矩和車輛的駕駛性能進(jìn)行控制的電子節(jié)氣門控制的簡化形式。在現(xiàn)有技術(shù)的ATV中，發(fā)動機(jī)的扭矩是經(jīng)由節(jié)氣門拉索機(jī)械地控制，呈節(jié)氣門踏板42A或拇指節(jié)氣門拉桿42的形式的輸入裝置打開和關(guān)閉內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的節(jié)氣門本體以控制驅(qū)動車輛所要求的扭矩。
呈節(jié)氣門踏板42A或拇指節(jié)氣門拉桿42的形式的輸入裝置向電子節(jié)氣門控制(ETC)単元41提供電子信號。該控制単元41能夠一體形成于發(fā)動機(jī)控制單元中以對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃料、點火等進(jìn)行控制。由于以下事實S卩，甚至根據(jù)本發(fā)明的滑動轉(zhuǎn)向車輛也使用一些動カ増加以使車輛轉(zhuǎn)向，因此在無需車輛駕駛員做出任何校正以允許安全行駛的情況下，發(fā)動機(jī)需要給送更多扭矩以保證平穩(wěn)行駛。/
根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)向是由液壓系統(tǒng)啟動的，該液壓系統(tǒng)控制履帶或車輪的差速以使車輛沿ー個方向轉(zhuǎn)向。如液壓系統(tǒng)中所解釋的，具有動カ輸出49的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)I驅(qū)動液壓泵9，液壓油經(jīng)由通到液壓泵的供給管路46被供應(yīng)至該液壓泵，并且從該液壓泵經(jīng)由壓カ管路47被供應(yīng)至壓力傳感器48。參見圖5，優(yōu)先閥28限定所需要的液壓系統(tǒng)的壓カ以產(chǎn)生由液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)8驅(qū)動的所要求的差速。用于轉(zhuǎn)向所需的扭矩主要取決于車輛行駛于其上的地表面條件。在如浙青或混凝土等硬表面上，需要更大的扭矩且因此需要較高的液壓壓カ以使車輛按照駕駛員的要求滑動轉(zhuǎn)向。在如泥、沙或雪等軟表面上，需要較小的扭矩以實現(xiàn)車輛的相同的轉(zhuǎn)向量和半徑。但是，通過傳動所設(shè)定的傳動系的傳動比也以相同的方式影響系統(tǒng)。在低速檔選擇小傳動比需要來自發(fā)動機(jī)的較小的扭矩，而在高速檔使用大傳動比以驅(qū)動車輛。為了補償從發(fā)動機(jī)吸取的該カ矩并且允許自動穩(wěn)定的車輛行駛，壓カ傳感器48測量所產(chǎn)生的液壓壓カ并且將該值報告給ETC控制單元41。ETC具有集成的模型和映射以計算期望的節(jié)氣門開度補償并且將該信息提供給節(jié)氣門致動器45。該節(jié)氣門致動器經(jīng)由車軸44改變節(jié)氣門本體43的開度，以打開一個或更多個節(jié)氣門。根據(jù)應(yīng)用，這可以是用于所有汽缸的一個或更多個節(jié)氣門或者用于每個汽缸的単獨的節(jié)氣門；本應(yīng)用示出了每個汽缸有単獨的節(jié)氣門，節(jié)氣門根據(jù)所需扭矩的量而同步，所需扭矩的量反映在更多的節(jié)氣門開度百分比中.依據(jù)壓カ傳感器48的壓カ輸入值將該補償量計算作為取決于車輛速度的基礎(chǔ)函數(shù)。為了適應(yīng)各種可能的情況，需要用于系統(tǒng)穩(wěn)定的附加的補償函數(shù)。在本發(fā)明中，基于三維映射表格或ニ維表格，使用車輛速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍、發(fā)動機(jī)負(fù)荷、檔位以及液壓油溫度來計算節(jié)氣門開度的最終校正百分比，以及發(fā)動機(jī)扭矩，這也可以是如經(jīng)常在現(xiàn)今的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的類似系統(tǒng)的汽車應(yīng)用中所使用的計算出的模型函數(shù)。參看圖5，除了滑動轉(zhuǎn)向車輛中的ETC系統(tǒng)的主要功能——補償轉(zhuǎn)向損失——之夕卜，能夠在沒有任何附加電子設(shè)備的情況下，安全地實現(xiàn)其它功能，如優(yōu)化的駕駛性能、具有降低的發(fā)動機(jī)動カ以及有限的車輛速度的學(xué)習(xí)模式、取決于所選檔位的平穩(wěn)且安全的車輛速度限制、無人駕駛時的遠(yuǎn)程控制、或者發(fā)動機(jī)動カ控制以與附加液壓設(shè)備31 —起工作。
權(quán)利要求
1.ー種滑動轉(zhuǎn)向全地形車(ATV)，包括用于位于車輛兩側(cè)的車輪或履帶的兩個驅(qū)動單元以及包括液壓泵和液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)的液壓轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述全地形車是輕型全地形車(LATV)，并且其中，液壓回路包括對連接于所述液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)向閥進(jìn)行控制的優(yōu)先流量控制閥。
2.如權(quán)利要求I所述的輕型全地形車，其中，其干重量小于大約I噸，其長度小于大約3. 5米，并且其寬度小于大約I. 65米。
3.如權(quán)利要求I所述的輕型全地形車，其中，所述優(yōu)先流量控制閥用作為壓カ差控制閥并且獨立于液壓系統(tǒng)的壓力來控制流到所述液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)的油量。
4.如權(quán)利要求I所述的輕型全地形車，其中，所述液壓回路進(jìn)ー步包括限壓閥。
5.如權(quán)利要求I所述的輕型全地形車，其中，使用液壓閥以根據(jù)前進(jìn)檔或倒檔是否接合來改變液壓油的流動方向。
6.如權(quán)利要求I所述的輕型全地形車，其中，用于轉(zhuǎn)向和輔助驅(qū)動的所述液壓泵安裝于發(fā)動機(jī)殼體上并且由內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的曲軸直接驅(qū)動。
7.如權(quán)利要求I所述的輕型全地形車，其中，所述回路進(jìn)ー步包括輔助工作液壓系統(tǒng)，并且液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)系統(tǒng)設(shè)計成使得相比于所述輔助工作液壓系統(tǒng)始終具有優(yōu)先權(quán)。
8.如權(quán)利要求I所述的輕型全地形車，其中，所述液壓轉(zhuǎn)向馬達(dá)作用于如權(quán)利要求2所述的差速齒輪上。
9.ー種滑動轉(zhuǎn)向全地形車(ATV)，包括用于位于車輛兩側(cè)的車輪或履帶的兩個驅(qū)動單元，其中，所述全地形車是包括發(fā)動機(jī)扭矩控制裝置的輕型全地形車(LATV)，所述發(fā)動機(jī)扭矩控制裝置具有與發(fā)動機(jī)和駕駛員節(jié)氣門拉桿或踏板相連接的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的輕型全地形車，其中，所述電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)根據(jù)控制電子節(jié)氣門的轉(zhuǎn)向壓カ傳感器值來補償用于轉(zhuǎn)向作用所需的扭矩，并且因而補償發(fā)動機(jī)扭矩。
11.如權(quán)利要求9所述的輕型全地形車，其中，將所述電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設(shè)計成在無駕駛員在所述駕駛員節(jié)氣門或踏板上的輸入的情況下對用于轉(zhuǎn)向作用所需的扭矩進(jìn)行補償以確保所述發(fā)動機(jī)在轉(zhuǎn)向過程中保持其轉(zhuǎn)速范圍穩(wěn)定。
12.如權(quán)利要求9所述的輕型全地形車，其中，將所述電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設(shè)計成在沒有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍限制的情況下根據(jù)所接合的檔位不同地控制最大車輛速度。
13.如權(quán)利要求9所述的輕型全地形車，其中，將所述電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設(shè)計成提供學(xué)習(xí)者模式，在所述學(xué)習(xí)者模式中，能夠根據(jù)駕駛員的技術(shù)來調(diào)節(jié)車輛速度。
14.如權(quán)利要求9所述的輕型全地形車，其中，其干重量小于大約ー噸，其長度小于大約3. 5米，并且其寬度小于大約I. 65米。
15.如權(quán)利要求I和9所述的輕型全地形車，其中，所述差速轉(zhuǎn)向裝置、所述液壓轉(zhuǎn)向裝置以及所述扭矩補償裝置使得所述輕型全地形車能夠就地轉(zhuǎn)彎并且能夠行駛于非常急的彎道。
全文摘要
一種滑動轉(zhuǎn)向全地形車(ATV)，電括用于位于車輛兩側(cè)的車輪或履帶的兩個驅(qū)動單元和具有差速齒輪的差速轉(zhuǎn)向裝置，其中，所述全地形車是輕型全地形車(LATV)，并且其中，差速轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計成產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向角度有關(guān)而與車輛行駛于其上的表面條件無關(guān)的、車輛的兩個驅(qū)動單元的限定的差速，由此，附加轉(zhuǎn)向驅(qū)動作用于差速齒輪上。
文檔編號B62D5/06GK102653283SQ20121005956
公開日2012年9月5日 申請日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者烏爾斯·文格爾, 比特·科勒, 漢斯-魯?shù)婪颉ふ材?申請人:瑞士自動摩托車有限公司