CN201553197U - 具有多方位控制的车辆稳定系统 - Google Patents
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Abstract
一种具有多方位控制的车辆稳定系统，转向盘、转向轴、转向器、左、右横拉杆、左、右转向节臂、左、右主销、左、右转向节、左、右前车轮分别顺次连接；发动机、离合器、变速器、减速器、差速器、万向节、左、右半轴、左、右前车轮顺次连接；转向轴、转角传感器、转向器、转向摇臂、纵向直拉杆、左后转向节臂、左后主销、左后转向节、左后车轮顺次连接；左后主销、后横拉杆、右后转向节臂、右后主销、右后转向节、右后车轮顺次连接；弹簧和减震器固定在车轴上且支撑滑道，车身在滑道上。利用这种系统不仅能降低车辆侧滑、侧翻的可能性、提高车辆运行的稳定性、改善操控性且使车辆的结构简单、节省动力和提高整车运行的可靠性和乘坐的舒适度。
Description
所属技术领域
本专利申请涉及一种具有多方位控制的车辆稳定系统，尤其适用于公路上行驶的四轮车辆。
背景技术
目前，公知的公路上行驶的车辆是由转向盘、转向轴、转向器、左、右横拉杆、左、右转向节臂、左、右主销、左、右转向节、左、右前车轮分别顺次连接；发动机、离合器、变速器、减速器、差速器、万向节、左、右半轴、左、右前车轮顺次连接；车架通过悬架与前后车轴、车轮连接；车身固定在车架上。利用改变前轮与车身的角度来实现转向的。这种车辆转向方式带来了诸多不利因素：其一是车辆在转弯时前轮与车身产生一个角度，车身的惯性作用给前车轮一个侧向力，使车辆产生侧滑；其二是在车辆转弯时前轮移动的方向偏离车辆离心力需要支撑的方向，产生侧翻力偶，增加了车辆侧翻力，是不安全的主要因素；其三是对于当前大量使用的前轮驱动的车辆，其前轮即要驱动又要实现机械转向而使结构复杂，特别是必须采用万向节产生大角度传动而降低传动效率，会引起振动。又由于前轮转向对车辆阻力大，不适应于高速。如果采用后轮改变角度，前轮被动差速转向又会造成车辆转向滞后的缺欠。还有一个不利于车辆稳定的因素是车轮以外的所有部件的位置相对于车轮是固定的，车辆重心相对于车轮不能移动，不能用调整重心使车辆稳定。
发明内容
为了克服现有车辆转向系统和车辆重心相对于车轮是固定而带来的车辆不稳定因素，本实用新型目的是提供一种转向稳定、减少侧翻力、结构简单具有多方位控制的车辆稳定系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种具有多方位控制的车辆稳定系统，转向盘、转向轴、转向器、左、右横拉杆、左、右转向节臂、左、右主销、左、右转向节、左、右前车轮分别顺次连接；发动机、离合器、变速器、减速器、差速器、万向节、左、右半轴、左、右前车轮顺次连接；车架通过悬架与前后车轴、车轮连接；车身固定在车架上，其特征是：转向轴、转角传感器、转向器、转向摇臂、纵向直拉杆、左后转向节臂、左后主销、左后转向节、左后车轮顺次连接；左后主销、后横拉杆、右后转向节臂、右后主销、右后转向节、右后车轮顺次连接；弹簧和减震器固定在车轴上且支撑滑道，车身在滑道上。
转向轴与转向电磁分配阀连接，转向电磁分配阀与左、右前车轮制动油缸连接。
离心传感器、转角传感器、路况传感器、发动机传感器、制动传感器和车轮转速传感器分别与电子控制器及执行模块连接，执行模块与转向电磁分配阀及电控分配阀连接，电控分配阀与两后轮制动油缸连接；执行模块与发动机连接。
流体缸固定在车轴上，其活塞与拉杆连接，拉杆与车身连接；差速器和左、右传动轴连接，左、右传动轴分别与左、右半轴通过内外花键连接。
锤杆的一端固定有重锤，锤杆的另一端与离心传感器连接，锤杆的中部与电磁换向阀连接，电磁换向阀与进、出油管连接组成离心控制阀，离心控制阀与固定在车轴上的流体缸连接。
离心控制阀的锤杆上装有锁块。
采用以上方案就做成了具有多方位控制的稳定系统的车辆。
在车辆转弯时，后轮改变与车身的角度，两前轮总是与车身平行。电子控制器将离心传感器、转角传感器、路况传感器、发动机传感器、制动传感器和车轮转速传感器获得的信号进行整理和计算后发出指令给执行模块去控制转向电磁分配阀与电控分配阀给一侧前、后车轮以制动及控制发动机的转数在差速器的作用下使不制动的驱动轮以适当的转数旋转。还可以在车辆转弯产生的离心力达到即将使车辆侧翻时及时改变转弯方向及其半径以避免车辆侧滑、侧翻。
在离心力的作用下锤杆按重锤移动的反方向控制电磁换向阀给固在车轴上的油缸注油，通过活塞及拉杆使车辆重心向车辆离心力的反方向运动。
本实用新型的有益效果是，利用这种系统就避免了现有车辆的上述弊病，不仅能降低车辆侧滑、侧翻的可能性、提高车辆运行的稳定性、改善操控性；而且使车辆的结构简单与合理、节省动力和提高整车运行的可靠性及乘坐的舒适度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的转向结构原理图。
图中，1.右前车轮，2.制动器，3.车轮转速传感器，4.电控制动分配阀，5.储液室，6.制动总泵，7.制动传感器，8.脚踏板，9.执行模块，10.电子控制器，11.路况传感器，12.发动机传感器，13.离心传感器，14.电控分配阀，15.右后车轮，16.转向横拉杆，17.左后车轮，18.转向直拉杆，19.方向盘，20.转向轴，21.转角传感器，22.转向器，23.转向摇臂，24.左前车轮，25.左前车轮制动油缸，26.左前车轮换向阀，27.转向电磁分配阀，28.转向油泵，29.右前轮换向阀，30.右前轮制动油缸。
图2是车身水平移动结构原理图。
图中，13.离心传感器，31.车厢，32.滑道，33.弹簧，34.车轮，35.左半轴，36.左传动轴，37.差速器，38.右传动轴，39.拉杆，40.活塞杆，41.右半轴，42.油缸，43.输油管，44.电磁换向阀。
图3是车身摆动结构原理图。
图中，13.离心传感器，44.电磁换向阀，45.溢流阀，46.右前油缸，47.支撑活塞杆。
图4是离心控制阀结构原理图。
图中，44.电磁换向阀，48.锁块，49.左出油管，50.重锤，51.锤杆，52.右出油管，53.进油管。
具体实施方式
下面以前驱轿车为例说明具体实施方式，在图1中，转向轴(20)即要控制转向器(22)，又与转角传感器(21)相连接，以记录方向盘转角数据。电子控制器(10)是对通过各个车轮转速传感器、转角传感器(21)、制动传感器(7)、路况传感器(11)、发动机传感器(12)、离心传感器(13)采集到的各个车轮转速和滑移率、滑转率、转角、制动力度及转向轴的转角、路况、发动机转速和输出功率、车辆转弯离心力等变量建立相应的数学模型，利用现代最优化理论进行优化计算后发出指令的计算机控制器。如图2，左传动轴(36)安装在左半轴(35)的花键孔中；右传动轴(38)安装在右半轴(41)的花键孔中。油缸(42)安装在车轴的侧面或下面。
转动方向盘(19)通过转向轴(20)和转向器(22)带动转向摇臂(23)及转向直拉杆(18)、转向横拉杆(16)及各连接处的转向节臂实现后轮改变与车身的角度的同时，通过转角传感器(21)采集的方向盘转角数据给电子控制器(10)，通过计算后发出指令给执行模块(9)控制转向电磁分配阀(27)和左前轮换向阀(26)或右前轮换向阀(29)给一侧车轮原有刹车油缸(25)或(30)注入具有适当压力的油，使该侧车轮获得一个制动阻力(以弥补后轮在转向时给前轮阻力的不足)，迫使前轮主动差速转向，实现前、后轮同步转向；在转弯同时还要制动时，由于踏下脚踏板(8)及时将各个车轮转速传感器、转角传感器(21)、制动传感器(7)、路况传感器(11)、发动机传感器(12)、离心传感器(13)采集到的各个车轮转速和滑移率、滑转率、转角、制动力度及转向轴的转角、路况、发动机转速和输出功率、车辆转弯离心力等变量传给电子控制器(10)，利用相应的数学模型和现代最优化理论进行优化计算，发出指令，通过执行摸块(9)给各车轮的制动油缸不同压力的油和调整发动机的转数让各车轮以最佳转数转动，与两后轮转角相配合达到即刹车又转向的目的。在车辆转弯或倾斜时如图2所示，通过离心传感器(13)的动作控制电磁换向阀(44)和油缸(42)使活塞杆(40)、拉杆(39)推动车辆(包括车厢(31)和除车轮及两半轴以外的部分)在滑道(32)上及左右半轴内平行移动。
对于有纵向传动轴的车辆可以按图3以传动轴为轴实现摆动。对于没有纵向传动轴的车辆也可以按照图3的形式实现车身的摆动。
如图4所示，上述离心传感器(13)记录重锤(50)的转角数据。由于锤杆的摆动控制电磁换向阀(44)控制左右出油管(49)或(52)输出适当压力的油。锁块(48)是在平直的道路上行使时锁紧锤杆(51)，在道路不平或转弯时打开锁块(48)任其工作。
以上通过示例性实施例的方式对本发明进行示例性的说明，但本发明并不局限于此。应该理解为，在不偏离本发明的构思、工作原理的情况下，以上实施例中的设备、材料、安装使用可通过本技术领域人员知悉的其它替换或等同方法来实现。
Claims (6)
1.一种具有多方位控制的车辆稳定系统，转向盘、转向轴、转向器、左、右横拉杆、左、右转向节臂、左、右主销、左、右转向节、左、右前车轮分别顺次连接；发动机、离合器、变速器、减速器、差速器、万向节、左、右半轴、左、右前车轮顺次连接；车架通过悬架与前后车轴、车轮连接；车身固定在车架上，其特征是：转向轴、转角传感器、转向器、转向摇臂、纵向直拉杆、左后转向节臂、左后主销、左后转向节、左后车轮顺次连接；左后主销、后横拉杆、右后转向节臂、右后主销、右后转向节、右后车轮顺次连接；弹簧和减震器固定在车轴上且支撑滑道，车身在滑道上。
2.根据权利要求1所述的具有多方位控制的车辆稳定系统，其特征是：转向轴与转向电磁分配阀连接，转向电磁分配阀与左、右前车轮制动油缸连接。
3.根据权利要求1所述的具有多方位控制的车辆稳定系统，其特征是：离心传感器、转角传感器、路况传感器、发动机传感器、制动传感器和车轮转速传感器分别与电子控制器及执行模块连接，执行模块与转向电磁分配阀及电控分配阀连接，电控分配阀与两后轮制动油缸连接；执行模块与发动机连接。
4.根据权利要求1所述的具有多方位控制的车辆稳定系统，其特征是：流体缸固定在车轴上，其活塞与拉杆连接，拉杆与车身连接；差速器和左、右传动轴连接，左、右传动轴分别与左、右半轴通过内外花键连接。
5.根据权利要求1所述的具有多方位控制的车辆稳定系统，其特征是：锤杆的一端固定有重锤，锤杆的另一端与离心传感器连接，锤杆的中部与电磁换向阀连接，电磁换向阀与进、出油管连接组成离心控制阀，离心控制阀与固定在车轴上的流体缸连接。
6.根据权利要求5所述的具有多方位控制的车辆稳定系统，其特征是：离心控制阀的锤杆上装有锁块。
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