[发明专利]主动式转向汽车列车及转向控制方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种汽车列车牵引装置，尤其涉及一种主动式转向汽车列车及转向控制方法。

背景技术

汽车运输的发展,要求不断提高车辆的承载能力,但普通汽车的轴负荷和外廓尺寸受到公路法规的限制，不可能造得过重过大，于是出现了拖挂形式的汽车列车，即由一辆牵引车牵引一辆或多辆挂车，它比普通载重汽车具有更多的轴数和更大的承载面积，因而有较大的承载能力。

其中，挂车又有半挂车和全挂车之分，半挂车只有后轮对，其前部由牵引车或前一半挂车提供支撑，而全挂车有独立的支撑结构；全挂车和半挂车由于支撑结构上的差异，其运动特性也完全不同；就全挂车而言，目前的汽车列车的行驶动作完全由牵引车起控制作用，全挂车只能被动地跟随牵引车运动，这种牵引模式存在以下缺陷：在转向时，全挂车在牵引连接装置的带动下被动地跟随牵引车转向，从而导致整车需要很大的转向半径，而由于全挂车的转向偏移距（牵引车前轴中心轨迹与全挂车后轴中心轨迹偏差的距离）相比半挂车较大，全挂车的追随性较差，导致全挂车的行驶稳定性也较差；由于前述缺陷的存在，目前采用全挂车的汽车列车的长度都不太长，全挂车的挂接数一般不宜超过2辆，而且由于全挂车的行驶稳定性较半挂车更差，因此，目前在我国高等级公路上运行的汽车列车基本上全都是采用半挂车的汽车列车。虽然采用全挂车的汽车列车存在行驶稳定性差的缺点，但全挂车的运输效率更高，牵引车的燃料消耗更低，在不考虑其他因素条件下，同样马力的牵引车，可以牵引的全挂车数量比半挂车数量多，若能进一步提高全挂车的行驶稳定性，实现一车多挂，可以进一步提高运输的效率。

要解决采用全挂车的汽车列车的行驶稳定性问题，最关键的是要提高全挂车的追随性。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种可提高全挂车追随性的方案，其具体方案为：一种主动式转向汽车列车，包括牵引车、多级全挂车，其改进在于：牵引车和第一级全挂车之间通过第一级主动转向装置连接，第一级全挂车与第二级全挂车之间通过第二级主动转向装置连接，第n-1级全挂车与第n级全挂车之间通过第n级主动转向装置连接；

每级主动转向装置都连接有一级数对应的控制器，第一级控制器与牵引车的ECU连接，第二级控制器与第一级控制器连接，第n级控制器与第n-1级控制器连接；

ECU为第一级控制器提供牵引车的实时运动数据，第一级控制器为第二级控制器提供第一级全挂车的实时运动数据，第n-1级控制器为第n级控制器提供第n-1级全挂车的实时运动数据；后一级控制器根据前车的实时运动数据，调整主动转向装置的动作，使后车的运动轨迹跟随前车的运动轨迹。

在前述结构的基础上，本发明还提出了一种主动转向装置的优选结构方案：每级主动转向装置由四根牵引杆、两个液压缸、电磁控制阀和液压泵组成，第一牵引杆的一端与第一液压缸的活塞同轴连接，第一牵引杆的另一端与前车的车体转动连接，第二牵引杆的一端与第一液压缸的底座连接，且第一牵引杆和第二牵引杆同轴，第二牵引杆的另一端与后车的车体转动连接；

第三牵引杆的一端与第二液压缸的活塞同轴连接，第三牵引杆的另一端与前车的车体转动连接，第四牵引杆的一端与第二液压缸的底座连接，且第三牵引杆和第四牵引杆同轴，第四牵引杆的另一端与后车的车体转动连接；

第一牵引杆和第三牵引杆在同一水平面内平行设置；

液压泵通过油管向两个液压缸提供液压，电磁控制阀控制相应油管的导通或断开，以调整液压缸的活塞动作；电磁控制阀与该主动转向装置同级数的控制器连接。

所述各级全挂车都设置有独立的制动装置，各级全挂车上的制动装置与级数对应的控制器连接，当牵引车发生制动时，各级控制器控制对应的制动装置同时制动。

本发明还提出了一种基于前述主动式转向汽车列车的转向控制方法，其特征在于：当前车发生转向动作时，后车的控制器根据前车的实时运动数据，调整对应的主动转向装置的动作，使后车发生转向的时刻比前车发生转向的时刻延后，并且使后车发生转向时的前轮位置与前车发生转向时的后轮位置重合。

ECU为第一级控制器提供牵引车的实时运动数据，当牵引车发生转向时，第一级控制器根据牵引车的实时运动数据，调整第一级主动转向装置的动作，使第一级全挂车发生转向的时刻比牵引车发生转向的时刻延后，并且使第一级全挂车发生转向时的前轮位置与牵引车发生转向时的后轮位置重合；