[发明专利]多轴混合动力车辆机械液压与主动差速分组混合转向系统

说明书

本发明公开了一种多轴混合动力车辆机械液压与主动差速分组混合转向系统，该系统采用一二桥方向盘机械控制液压助力转向和五六桥电控轮毂电机主动差速转向，由后桥电控主动差速转向系统、转向操纵机构1、转向传动机构2、转向液压控制系统3、转向控制器及显示系统4、角度传感器装置5组成；在低速转弯时后组车轮和前组车轮反向转动，可以减小车辆的转弯半径，提高了车辆的机动灵活性；在高速时前组车轮有转向功能，后组车轮无转向功能，提高高速转弯以及加速超车时车辆的稳定性，减小车辆在高速转弯时产生回旋运动，且后组车轮的转向是转向控制器自动识别，无需驾驶者干预，使得操纵车辆变得更为简单。

技术领域

本发明涉及汽车转向技术领域，尤其涉及多轴混合动力车辆机械液压与主动差速分组混合转向系统。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，环境污染和能源问题也日益凸显，因此对重型特种多轴混合动力车辆的研发也受到广泛关注。多轴混合动力特种越野车辆为五轴10×10驱动形式，其中一、二、五、六桥为转向桥，前三桥采用常规内燃机驱动系统，后两桥采用新型轮毂电机驱动系统，两系统既可独自运行，还可同时协调运行，相较于传统燃油车辆，混合动力车辆在能源消耗、尾气排放等方面均有一定改善。特种混合动力车辆行驶工况比较复杂，特别会在一些条件恶劣路况下行驶，对车辆操纵性稳定性和转向灵活性要求较高。

车辆常用的多轴分组转向系统有机械液压助力转向系统、机械液压助力与电控液压助力混合转向系统。这些转向系统重量大、利用空间程度低，而且操纵性稳定性和转向灵活性较差，降低了转向系统的安全性。轮毂电机驱动车轮可通过控制轮毂电机的转矩和转速实现差速转向功能，可以精确地控制轮毂电机驱动车轮的速度和转矩，提高车辆的操纵性稳定性和转向灵活性，但是轮毂电机驱动车轮存在电机失效情况，如何在电机失效的情况下保证车辆的稳定性需要解决的问题。同时多轴车辆在高速行驶时容易产生甩尾，增加车轮磨损及危险性，如何让车辆的安全性与灵活性协调统一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供了一种多轴混合动力车辆机械液压与主动差速分组混合转向系统。

本发明为解决上述问题采用以下技术方案：

本发明实施一种多轴混合动力车辆机械液压与主动差速分组混合转向系统，采用多轴分组转向，一二桥采用方向盘机械控制液压助力转向，五六桥采用电控轮毂电机主动差速转向，这两种转向系统组合使用，称为机械液压与主动差速分组混合转向技术，分组混合转向系统由后桥电控主动差速转向系统、转向操纵机构、转向传动机构、转向液压控制系统、转向控制器及显示系统、角度传感器装置组成。

上述方案中，所述后桥电控主动差速转向系统包括四五桥前置断开式转向梯形机构、后转向桥组液压系统、角度传感器装置、转向控制器及显示系统、轮毂电机，角度传感器装置将转向桥角度信号和车速信号传至转向控制器，转向控制器自主选择控制模式，控制模式信号传至执行机构四五桥前置断开式转向梯形机构、后转向桥组液压系统和轮毂电机，完成相应的转向模式，通过CAN总线将相应转向模式显示在副显示屏上。

上述方案中，所述转向操纵机构包括方向盘、转向管柱、传动轴，所述传动轴的转向节与转向器连接，操纵机构控制车辆左右行驶方向，同时控制转向器液压阀进而让一二桥助力油缸工作。

上述方案中，所述转向传动机构包括断开式转向梯形机构和纵向转向传动机构，所述断开式转向梯形机构将一、二桥断开式转向梯形后置，四、五桥断开式转向梯形前置，断开式转向梯形机构保证每根桥的内外轮转角满足一定的关系；所述纵向转向传动机构包括转向垂臂机构、转向直拉杆机构和轴间转向传动机构，转向垂臂机构布置在纵拉杆间，用来传递轴间转角关系，使各桥转向轮运动协调，保证一二桥车轮作纯滚动运动，不发生轮胎滑磨；转向直拉杆机构传递转向器与转向轮间的转角关系，传递方向盘与转向车轮间传动比，使方向盘具有良好的力特性，同时保证转向过程中方向盘具有合理的有效行程；轴间转向传动机构保证一二桥的车轮转角满足一定的关系。