CN107618564A - 基于液压传动的车轮同向逆向转向机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于液压传动的车轮同向逆向转向机构，具有机械转向单元、电控单元和液压传动单元；其中，所述电控单元包括有控制器ECU；所述液压传动单元包括液压转向摇臂、液控单向阀、电磁换向阀、液压泵、溢流阀、油箱、油管路；所述电磁换向阀与所述控制器ECU连接；所述液压泵和所述控制器ECU连接；所述机械转向单元包括转向传动轴、齿轮齿条转向器、转向摇臂、转向拉杆；所述转向传动轴与齿轮齿条转向器通过万向节连接；所述齿轮齿条转向器与转向摇臂通过第一球头连接；所述转向摇臂与所述液压转向摇臂通过销轴连接；所述液压转向摇臂与转向拉杆通过第二球头连接。采用液压传动系统，传动平稳、噪声低，转向机构布置方便、利于轻量化。
Description
技术领域
本发明涉及用于汽车的转向机构系统，尤其涉及一种基于液压传动的车轮同向逆向转向机构。
背景技术
现代社会发展飞速，人们的生活水平也随之提高，汽车作为便捷出行的交通工具正进入千家万户。但随着汽车数量的大量增加，各地区的停车场、道路能留给汽车行驶转向、停车的区域越来越小，狭窄的地面给汽车停车、倒车等造成了诸多不便。
两侧车轮转向方向相同时为同向转向，两侧车轮转向方向相反时为逆向转向。前轮同向转向即满足正常行驶转向要求，前后轮组逆向转向，即可使汽车完成原地转向，或称之为360度转向。这样大大减小了停车转向时对地面面积的要求。
现有市场上的360度转向机构系统大多应用在高端燃油车型上，面对广大汽车驾驶员来说，在狭窄区域的转向和停车倒车是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种确保转向可靠性、且可以实现车辆正常转向及360度转向的基于液压传动的车轮同向逆向转向机构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于液压传动的车轮同向逆向转向机构具有机械转向单元、电控单元和液压传动单元；
其中，所述电控单元包括有控制器ECU；
所述液压传动单元包括液压转向摇臂、液控单向阀、电磁换向阀、液压泵、溢流阀、油箱、油管路；所述电磁换向阀与所述控制器ECU连接；所述液压泵和所述控制器ECU连接；
所述机械转向单元包括转向传动轴、齿轮齿条转向器、转向摇臂、转向拉杆；所述转向传动轴与齿轮齿条转向器通过万向节连接；所述齿轮齿条转向器与转向摇臂通过第一球头连接；所述转向摇臂与所述液压转向摇臂通过销轴连接；所述液压转向摇臂与转向拉杆通过第二球头连接；
所述液压转向摇臂与车身支架通过销轴连接；所述车身支架固定在车身钣金上。
齿轮齿条转向器与方向盘通过转向传动轴连接，方向盘转动带动转向传动轴转动，转向传动轴转动带动齿轮齿条转向器内齿条机构平动，齿轮齿条转向器内齿条机构平动带动转向摇臂转动，因转向摇臂与液压转向摇臂通过销轴连接、液压转向摇臂与车身支架通过销轴连接，从而带动液压转向摇臂旋转，转向拉杆与液压转向摇臂、制动器转向节均通过球头连接，液压转向摇臂转动，通过转向拉杆从而带动制动器转向节转动，从而带动车轮转向，实现车轮同向转向；此外，在车轮回正工况下，控制器ECU输出信号给电磁换向阀，液压传动系统驱动液压转向摇臂推杆伸出，带动转向拉杆驱动制动器转向节从而实现两侧车轮逆向转向；车轮转动主销轴线通常都带有内倾角度，并且车轮会上下摆动，只有通过球头连接才能实现综合工况下的车轮同向转向。
上述技术方案，使用了传统机械转向器件，技术成熟，所占空间相对较小，对于整车布置相当有利；采用液压传动机构，元件体积小，布局灵活，传动均匀平稳、噪声低，同时便于实现过载保护，更安全可靠；通过机械、液压传动，可承受工作压力大，可靠性高；两侧车轮可同向或逆向转向，可以实现汽车的正常转向和360度转向，提高了汽车的机动性能；该转向机构布置方便、利于轻量化。
优选的，所述齿轮齿条转向器内的齿条机构平动，从而通过转向摇臂带动液压转向摇臂转动，这种结构设置对于实现平稳快速同向转向控制至关重要。
优选的，所述液压转向摇臂为液压缸结构，与所述液控单向阀通过油管路连接，具体是油管路中的软管或硬管进行连接，使液压回路具有锁紧功能。
优选的，所述液控单向阀与电磁换向阀连接，具体是通过油管路中的软管或硬管进行连接。
优选的，所述电磁换向阀与所述控制器ECU连接；所述电磁换向阀与溢流阀连接，所述液压泵和所述控制器ECU连接。
优选的，所述溢流阀与油箱连接，所述液压泵与所述油箱之间还连接有溢流阀，调定系统压力，保证系统安全。
附图说明
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：
图1为本发明基于液压传动的车轮同向逆向转向机构的机械转向单元结构示意图；
图2为本发明基于液压传动的车轮同向逆向转向机构的液压传动单元系统回路图；
图3为液控单向阀连接示意图；
其中：1-转向传动轴；2-齿轮齿条转向器；3-转向摇臂；4-液压转向摇臂；5-转向拉杆；6-制动器转向节；7-上叉臂；8-下叉臂；9-车身支架；10-油管路；11-液控单向阀；12-电磁换向阀；13-液压泵；14-油箱；15-溢流阀；16-控制器ECU；17-万向节；18-液控单向阀控制口X1；19-液控单向阀控制口X2； 20-油管路支路口P1；21-油管路支路口P2；22-齿条机构；23-液控单向阀F1；24-液控单向阀F2；25-液压转向摇臂推杆；26-机械转向单元；27-液压传动单元。
具体实施方式
如图1-2所示，该基于液压传动的车轮同向逆向转向机构具有机械转向单元26、电控单元和液压传动单元27；
其中，所述电控单元包括有控制器ECU 16；
所述液压传动单元27包括液压转向摇臂4、液控单向阀11、电磁换向阀12、液压泵13、溢流阀15、油箱14、油管路10；所述电磁换向阀12与所述控制器ECU 16连接；所述液压泵13和所述控制器ECU 16连接；所述溢流阀与油箱通过油管路10连接；所述液压转向摇臂4为液压缸结构，与所述液控单向阀11通过油管路10连接；所述电磁换向阀12与所述控制器ECU 16连接；所述电磁换向阀12与溢流阀15连接，所述液压泵13和所述控制器ECU 16连接。
所述液控单向阀与电磁换向阀通过油管路10连接。
所述机械转向单元26包括转向传动轴1、齿轮齿条转向器2、转向摇臂3、转向拉杆5；所述转向传动轴1与齿轮齿条转向器2通过万向节17连接；所述齿轮齿条转向器2与转向摇臂3通过第一球头连接；所述转向摇臂3与所述液压转向摇臂4通过销轴连接；所述液压转向摇臂4与转向拉杆5通过第二球头连接；所述液压转向摇臂4与车身支架9通过销轴连接；所述车身支架9固定在车身钣金上。
具体的还有，如图3所示，所述液压传动单元27的液控单向阀F1 23、液控单向阀控制口X1 18与油管路支路口P2 21连接，液控单向阀F2 24、液控单向阀控制口X2 19与油管支路口P1 20连接。
本实施例中基于液压传动的车轮同向逆向转向机构的控制方法如下：
同向转向控制方法：齿轮齿条转向器2与转向摇臂3通过第一球头连接，转向摇臂3与液压转向摇臂4通过销轴连接，液压转向摇臂4与车身支架9通过销轴连接，并且车身支架9固定在车身钣金上，从而转向传动轴1转动带动齿轮齿条转向器2的齿条机构22平动，通过转向摇臂3带动液压转向摇臂4绕固定轴线转动；转向拉杆5与液压转向摇臂4和制动器转向节6均通过球头连接，液压转向摇臂4转动通过转向拉杆5带动制动器转向节6转动，从而使两侧车轮实现同向转向。
逆向转向控制方法：控制器ECU 16输出信号给电磁换向阀12和液压泵13，电磁换向阀12转换通路，液压泵13工作，液压通过油管路10传递至液控单向阀F1 23、F2 24，液控单向阀F1 23、F2 24均通路，液压传递至液压转向摇臂4，使液压转向摇臂推杆25伸出，通过转向拉杆5带动制动器转向节6转动，使两侧车轮实现逆向转向。
其中，上叉臂7、下叉臂8分别与所述制动器转向节6连接，以连接点的连线作为轴线，制动器转向节6转动是按照该轴线转动的。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用与其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于液压传动的车轮同向逆向转向机构，其特征在于，具有机械转向单元、电控单元和液压传动单元；
其中，所述电控单元包括有控制器ECU；
所述液压传动单元包括液压转向摇臂、液控单向阀、电磁换向阀、液压泵、溢流阀、油箱、油管路；所述电磁换向阀与所述控制器ECU连接；所述液压泵和所述控制器ECU连接；
所述机械转向单元包括转向传动轴、齿轮齿条转向器、转向摇臂、转向拉杆；所述转向传动轴与齿轮齿条转向器通过万向节连接；所述齿轮齿条转向器与转向摇臂通过第一球头连接；所述转向摇臂与所述液压转向摇臂通过销轴连接；所述液压转向摇臂与转向拉杆通过第二球头连接；
所述液压转向摇臂与车身支架通过销轴连接；所述车身支架固定在车身钣金上。
2.根据权利要求1所述的基于液压传动的车轮同向逆向转向机构，其特征在于，所述齿轮齿条转向器内的齿条机构平动，从而通过所述转向摇臂带动所述液压转向摇臂转动。
3.根据权利要求1所述的基于液压传动的车轮同向逆向转向机构，其特征在于，所述液压转向摇臂为液压缸结构，与所述液控单向阀通过油管路连接。
4.根据权利要求1所述的基于液压传动的车轮同向逆向转向机构，其特征在于，所述液控单向阀与电磁换向阀连接。
5.根据权利要求1所述的基于液压传动的车轮同向逆向转向机构，其特征在于，所述电磁换向阀与所述控制器ECU连接；所述电磁换向阀与溢流阀连接，所述液压泵和所述控制器ECU连接。
6.根据权利要求1所述的基于液压传动的车轮同向逆向转向机构，其特征在于，所述溢流阀与所述油箱连接。
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