CN209395535U - 一种后提升转向中置轴载货车底盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种后提升转向中置轴载货车底盘，包括前空气悬架系统、前转向轴、驱动轴、后空气悬架系统、后提升转向系统和ECAS控制系统，前空气悬架系统包括承载气囊、气囊支架、减震器和平衡臂，前转向轴通过前空气悬架系统与车架连接；驱动轴和后提升转向系统通过后空气悬架系统与车架连接组成后悬架转向系统，后空气悬架系统设有承载气囊一、均衡梁、前上推力杆、前下推力杆、承载气囊二、提升气囊、后上推力杆、后下推力杆和提升气囊支架，后提升转向系统包括提升转向轴、电动助力缸和电控转向控制器部分。本实用新型可根据需求调整整车姿态，调节整车高度；减少整车油耗；缩小转弯半径；转向控制更为精确，车辆行驶更加安全。

Description

一种后提升转向中置轴载货车底盘

技术领域

本实用新型涉及一种中置轴载货车底盘，属于重型载货汽车技术领域。

背景技术

随着GB1589-2016的实施、9.21治超新政的落地以及国家对模块化中置轴货运列车试点的推进，中置轴货运列车以其大容积、高效率、低油耗、高可靠性、前可甩箱后可甩挂、模块化可交换等优势在快递、冷链、普货快运等市场上受到广泛关注。GB1589-2016中规定，中置轴货运列车总长可达20 米，如果按国家标准允许用满20米，中置轴货运列车在未来将替代17.5m低平板专用半挂车。在货运市场中，17.5m低平板专用半挂车因长度较长且高度低，拉日用品等轻抛货具有明显优势。根据载荷计算，中置轴货车列车最大允许总质量49t，相对于6x4半挂牵引车底盘较轻，但承载能力相同，具有更优的货物空间利用率。根据公安部门统计，17.5m低平板专用半挂车库存 11万辆，多为干线运输的主力车型。如果这部分运力缺失以后，中置轴货运列车有可能填补这一空白。既满足国家法规，又具有极大的运量，迎来重大发展的契机。但是，中置轴货运列车相对于半挂牵引车具有轴距长、转弯半径大的缺点，目前，市场上有匹配后桥可提升的悬架系统，但是该悬架系统只能在空载或轻载时提升后桥，满载时，后桥不可提升，无法解决转弯半径大的问题。另外，装卸货箱时，底盘由于载荷的变化底盘高度会在换箱过程中发生变化，为装卸货箱带来极大不便，有些车辆虽然匹配了后桥空气悬架系统，但是前轴仍然采用板簧结构，不能实现底盘高度的整体升降。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种后桥可提升可主动转向的中置轴载货底盘。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种后提升转向中置轴载货车底盘，包括前空气悬架系统、前转向轴、驱动轴、后空气悬架系统、后提升转向系统和ECAS控制系统，所述前空气悬架系统包括承载气囊、气囊支架、减震器和平衡臂，所述前转向轴通过前空气悬架系统与整车车架连接，承载气囊高度变化时，前转向轴与车架的相对高度发生变化；所述驱动轴和后提升转向系统通过后空气悬架系统与整车车架连接、共同组成后悬架转向系统，所述后空气悬架系统设有承载气囊一、均衡梁、前上推力杆、前下推力杆、承载气囊二、提升气囊、后上推力杆、后下推力杆和提升气囊支架，所述后提升转向系统包括提升转向轴、电动助力缸和电控转向控制器部分，承载气囊高度变化时，驱动轴和后提升转向系统与车架的相对高度发生变化，前上推力杆和前下推力杆保证驱动轴高度变化时的定位角度姿态不发生改变，后上推力杆和后下推力杆保证后提升转向系统高度变化时的定位角度姿态不发生改变。

所述后空气悬架系统的均衡梁固定在驱动轴上，承载气囊一下部固定在均衡梁上，其上部通过气囊支架固定在车架上；所述前下推力杆通过圆柱销与驱动轴下部相连，前上推力杆通过球销与驱动轴上部相连；承载气囊二上部通过气囊支架固定在车架上，其下部固定在提升转向轴上；提升气囊上端固定在提升转向轴上，下端固定在提升气囊支架上，提升气囊支架与车架固定连接；后下推力杆通过圆柱销与提升转向轴下部相连，后上推力杆通过球销与提升转向轴上部相连。

所述后提升转向系统采用电控液压转向结构，包括提升转向轴、电动助力缸和电控转向控制器；所述电动助力缸装配在提升转向轴上。

所述提升转向轴包括转向节、转向横拉杆臂、转向节臂、转向横拉杆、转向主销和轴管，车辆右转时，转向管柱内的转角传感器会向整车CAN总线发出转角信号，电控转向控制单元读取转角信号、计算电动助力缸的位移、并控制电动助力缸进油口进油，电动助力缸拉伸，推动转向节臂围绕转向主销向左转动，左侧转向节向左转动、同时通过转向横拉杆臂和转向横拉杆带动右侧转向节向左转动，后提升转向系统向左转弯，实现车辆主动右转弯动作。

所述后空气悬架系统装配有感载阀，感知驱动轴和提升转向轴上的载荷，提升转向轴在落下时，后空气悬架系统使驱动轴和提升转向轴作为一个整体对车身后部起承载作用，并且ECAS控制系统可以自动为后空气悬架系统中的承载气囊充放气，使驱动轴载荷和提升转向轴载荷达到预设的比例；提升转向轴提升时，轮胎离开地面，驱动轴单独承载车辆后部载荷，ECAS控制系统会根据载荷变化实时对承载气囊一充放气；承载气囊一本身有载荷限值，当承载桥承载气囊载荷超过设定载荷限值时，ECAS控制系统会将提升转向轴落下与驱动轴作为一个整体对车身后部起承载作用。

所述前空气悬架系统和后空气悬架系统的承载气囊通过中央控制系统 ECAS可单独控制，实现车头或车尾的升高和降低。

有益效果：本实用新型匹配空气悬架，可根据需求调整整车姿态，调节整车高度；采用ECAS电控悬架系统，实现二三轴轴荷的自动分配和智能控制；匹配后提升转向轴，满载时可作为支撑轴为驱动轴分担轴荷，减少驱动轴负荷；空载行驶时后提升转向轴可提升，一方面可减少轮胎磨损，另一方面可减少轮胎滚动阻力，从而减少整车油耗；后提升转向轴可主动转向，在有限的空间下，可缩小转弯半径；转向系统采用电控液压转向系统，转向控制更为精确，同时通过电子控制，可实现高速转向、提升、倒车等工况下安全模式控制，使车辆行驶更加安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意主视图；

图2为本实用新型后悬架转向系统的结构示意图；

图3为本实用新型后提升转向系统的结构示意图。

图中：1前空气悬架系统、2前转向轴、3驱动轴、4后空气悬架系统、 41承载气囊一、5后提升转向系统、51承载气囊二、7提升气囊、8电动助力缸、9提升转向轴、10前上推力杆、11后上推力杆、12前下推力杆、13后下推力杆、14均衡梁、15提升气囊支架、16转向横拉杆臂、17转向横拉杆、 18转向节臂、19转向节、20主销、21轴管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。

图1所示为本实用新型的结构示意主视图。

本实用新型提供了一种后提升转向中置轴载货底盘，包括前空气悬架系统1、前转向轴2、驱动轴3、后空气悬架系统4、后提升转向系统5和ECAS 控制系统。

所述前空气悬架系统1包括承载气囊、气囊支架、减震器和平衡臂，所述前转向轴2通过前空气悬架系统1与整车车架连接，承载气囊高度变化时，前转向轴2与车架的相对高度发生变化。

所述驱动轴3和后提升转向系统5通过后空气悬架系统4与整车车架连接、共同组成后悬架转向系统。

ECAS电控单元实现了对前空气悬架系统、后空气悬架系统的统筹控制，解决了二三轴轴荷的自动分配和智能控制，增加驱动力，有效解决打滑、吃胎等问题；所述前空气悬架系统1和后空气悬架系统4的承载气囊一41通过中央控制系统ECAS可单独控制，实现车头或车尾的升高和降低。

图2所示为本实用新型后悬架转向系统的结构示意图。

所述后空气悬架系统4设有承载气囊一41、均衡梁14、前上推力杆10 和前下推力杆12、承载气囊二51、提升气囊7、后上推力杆11、后下推力杆 13、提升气囊支架15，所述均衡梁14固定在驱动轴3上，承载气囊一41下部固定在均衡梁14上，其上部通过气囊支架固定在车架上；所述前下推力杆 12通过圆柱销与驱动轴3下部相连，前上推力杆10通过球销与驱动轴3上部相连。

所述承载气囊二51上部通过气囊支架固定在车架上，其下部固定在提升转向轴9上；提升气囊7上端固定在提升转向轴9上，下端固定在提升气囊支架15上，提升气囊支架15与车架固定连接；后下推力杆13通过圆柱销与提升转向轴9下部相连，后上推力杆11通过球销与提升转向轴9上部相连；当承载气囊二51高度变化时，驱动轴3和后提升转向系统5与车架的相对高度发生变化，前上推力杆10和前下推力杆12保证驱动轴3高度变化时的定位角度姿态不发生改变，后上推力杆11和后下推力杆13保证后提升转向系统5高度变化时的定位角度姿态不发生改变。

所述提升转向轴9通过后空气悬架系统实现单独提升，后提升转向系轴9 提升时提升气囊7充气，气囊压力增大，气囊高度增加，在提升气囊支架反作用力作用下提升气囊带动后提升转向系统5升高；同时后空气悬架系统中连接后提升转向轴的承载气囊6放气，提升气囊7克服提升转向轴9重力使提升转向轴提升。满载时可作为支撑桥为驱动轴分担轴荷，减少驱动轴负荷，提高了驱动轴寿命，空载行驶时提升转向轴可提升，一方面可减少轮胎磨损，另一方面可减少轮胎滚动阻力，从而减少整车油耗，提高整车经济性，为用户带来经济效益。

图3所示为本实用新型后提升转向系统的结构示意图。

所述后提升转向系统5采用电控液压转向结构，包括提升转向轴9、电动助力缸8和电控转向控制器。所述电动助力缸8装配在提升转向轴9上。可实现提升转向轴9主动转向，从而减小整车转弯半径，使车辆通过性更优，环境适应性更强。

所述提升转向轴9由转向节19、转向横拉杆臂16、转向节臂18、转向横拉杆17、转向主销20、轴管21组成。转向节19左右各有一个，各通过左右两侧的转向主销20与轴管21连接，转向节19上固定有转向横拉杆臂16，左右两侧的横拉杆臂通过转向横拉杆17连接，通过转向横拉杆臂16和转向横拉杆17保证两侧转向节19的转角比例。

所述后提升转向系统采用电控液压转向结构，电动转向控制器可读取整车CAN中的方向盘转角信号，控制液压泵泵油，通过液压油控制电动助力缸8 伸缩动作。采用电控液压方式使转向控制更为精确，避免了由于转向协调性差导致的轮胎磨损，同时通过电子控制，可实现高速转向、提升、倒车等工况下安全模式控制，使车辆行驶更加安全。

所述后空气悬架系统4配有感载阀。

本实用新型的实施方式：

(1)底盘高度整体调节实施方式：前转向轴2通过前空气悬架系统1与整车车架连接，气囊高度变化时，前转向轴2与车架的相对高度发生变化；驱动轴3、后提升转向系统5通过后空气悬架系统4与整车车架连接，承载气囊高度变化时，驱动轴3、后提升转向系统5与车架的相对高度发生变化，前上推力杆10和前下推力杆13可保证驱动轴3高度变化时的定位角度姿态不发生改变，同样后上推力杆11和后下推力杆13可保证后提升转向系统5高度变化时的定位角度姿态不发生改变。

所有承载气囊可通过中央控制系统ECAS统筹控制，通过对承载气囊充放气调节气囊的高度。承载气囊充气时，气囊高度升高，载货底盘高度整体升高，承载气囊放气时，气囊高度降低，载货底盘高度整体降低。另外，通过中央控制系统ECAS可实现对前后空气悬架系统的单独控制，单独对前、后空气悬架中的承载气囊充、放气，实现车头或车尾的升高和降低。底盘高度的机动调节对装卸货箱提供了便利条件，解决了靠人力或机器抬高货箱的问题。

(2)载荷智能分配实施方式：后空气悬架系统4的感载阀可以感知驱动轴3和提升转向轴9上的载荷，提升转向轴9在落下时，后空气悬架系统4 使驱动轴3和提升转向轴9作为一个整体对车身后部起承载作用，并且ECAS 控制系统可以自动为后空气悬架系统4中的承载气囊充放气，使驱动轴3载荷和提升转向轴9载荷达到预设的比例，防止路面冲击或车身载荷变化导致承载桥或提升转向轴过载的问题；当提升转向轴9提升时，轮胎距离地面一定的距离，驱动轴3单独承载车辆后部载荷，ECAS控制系统会根据载荷变化实时对承载气囊一41充放气；承载气囊一41本身有载荷限值，当承载气囊一41载荷超过设定载荷限值时，ECAS控制系统会将提升转向轴9落下与驱动轴3作为一个整体对车身后部起承载作用。

通过载荷智能分配功能，ECAS控制系统使承载气囊一41始终保持一定的气囊高度，可以有效的吸收路面对轮胎的冲击和载荷对车身的冲击，从而保证整车车身始终保持在设定的整车高度下行驶，避免因路面冲击导致的颠簸对货物造成损伤。

(3)后提升转向系统单独提升功能实施方式：后提升转向系统5可单独提升，后提升转向系统5提升时提升气囊7充气，气囊压力增大，气囊高度增加，在提升气囊支架反作用力作用下提升气囊带动后提升转向系统5升高；同时后空气悬架系统中连接后提升转向轴的承载气囊二51放气，提升气囊7 克服提升转向轴9重力使提升转向轴提升。通过后上推力杆11和后下推力杆 13的导向，在提升气囊7的牵引下，保证提升转向轴的后倾角和定位姿态。提升转向轴提升后轮胎离开地面，不再起承载作用。车辆轻载行驶时，可将提升转向轴提升起来，减少了车辆由于提升转向轴产生的滚动阻力，从而减少整车行驶油耗。

(4)后提升转向系统主动转向功能实施方式：提升转向轴9具有转向功能，车辆右转弯时，转向管柱内的转角传感器会向整车CAN总线发出转角信号，电控转向控制单元读取CAN总线中转角信号，计算电动助力缸8的位移，此时电控转向控制单元控制电动助力缸8进油口进油，电动助力缸8拉伸，推动转向节臂18围绕转向主销20向左转动，左侧转向节19向左转动，左侧转向节19转动的同时通过转向横拉杆臂16和转向横拉杆17带动右侧转向节19向左转动，后提升转向系统向左转弯，实现车辆主动右转弯动作。

后提升转向系统在落下状态时可根据驾驶员动作实现主动转向，减小了整车转弯半径，也有效的防止了吃胎现象。

本实用新型匹配空气悬架，可根据需求调整整车姿态，调节整车高度；采用ECAS电控悬架系统，实现二三轴轴荷的自动分配和智能控制；匹配后提升桥，满载时可作为支撑桥为驱动桥分担轴荷，减少驱动桥负荷；空载行驶时后提升桥可提升，一方面可减少轮胎磨损，另一方面可减少轮胎滚动阻力，从而减少整车油耗；后提升桥可转向，在有限的空间下，可缩小转弯半径；转向系统采用电控液压转向系统，转向控制更为精确，同时通过电子控制，可实现高速转向、提升、倒车等工况下安全模式控制，使车辆行驶更加安全。

本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。

Claims (6)

1.一种后提升转向中置轴载货车底盘，其特征在于：包括前空气悬架系统(1)、前转向轴(2)、驱动轴(3)、后空气悬架系统(4)、后提升转向系统(5)和ECAS控制系统，所述前空气悬架系统(1)包括承载气囊、气囊支架、减震器和平衡臂，所述前转向轴(2)通过前空气悬架系统(1)与整车车架连接，承载气囊高度变化时，前转向轴(2)与车架的相对高度发生变化；所述驱动轴(3)和后提升转向系统(5)通过后空气悬架系统(4)与整车车架连接、共同组成后悬架转向系统，所述后空气悬架系统(4)设有承载气囊一(41)、均衡梁(14)、前上推力杆(10)和前下推力杆(12)、承载气囊二(51)、提升气囊(7)、后上推力杆(11)、后下推力杆(13)、提升气囊支架(15)，所述后提升转向系统(5)包括提升转向轴(9)、电动助力缸(8)和电控转向控制器部分，承载气囊高度变化时，驱动轴(3)和后提升转向系统(5)与车架的相对高度发生变化，前上推力杆(10)和前下推力杆(12)保证驱动轴(3)高度变化时的定位角度姿态不发生改变，后上推力杆(11)和后下推力杆(13)保证后提升转向系统(5)高度变化时的定位角度姿态不发生改变。

2.根据权利要求1所述的后提升转向中置轴载货车底盘，其特征在于：所述后空气悬架系统(4)的均衡梁(14)固定在驱动轴(3)上，承载气囊一(41)下部固定在均衡梁(14)上，其上部通过气囊支架固定在车架上；所述前下推力杆(12)通过圆柱销与驱动轴(3)下部相连，前上推力杆(10)通过球销与驱动轴(3)上部相连；承载气囊二(51)上部通过气囊支架固定在车架上，其下部固定在提升转向轴(9)上；提升气囊(7)上端固定在提升转向轴(9)上，下端固定在提升气囊支架(15)上，提升气囊支架(15)与车架固定连接；后下推力杆(13)通过圆柱销与提升转向轴(9)下部相连，后上推力杆(11)通过球销与提升转向轴(9)上部相连。

3.根据权利要求1所述的后提升转向中置轴载货车底盘，其特征在于：所述后提升转向系统(5)采用电控液压转向结构，包括提升转向轴(9)、电动助力缸(8)和电控转向控制器；所述电动助力缸(8)装配在提升转向轴(9)上。

4.根据权利要求3所述的后提升转向中置轴载货车底盘，其特征在于：所述提升转向轴(9)包括转向节(19)、转向横拉杆臂(16)、转向节臂(18)、转向横拉杆(17)、转向主销(20)和轴管(21)，车辆右转时，转向管柱内的转角传感器会向整车CAN总线发出转角信号，电控转向控制单元读取转角信号、计算电动助力缸(8)的位移、并控制电动助力缸(8)进油口进油，电动助力缸(8)拉伸，推动转向节臂(18)围绕转向主销(20)向左转动，左侧转向节(19)向左转动、同时通过转向横拉杆臂(16)和转向横拉杆(17)带动右侧转向节(19)向左转动，后提升转向系统向左转弯，实现车辆主动右转弯动作。

5.根据权利要求1所述的后提升转向中置轴载货车底盘，其特征在于：所述后空气悬架系统(4)装配有感载阀，感知驱动轴(3)和提升转向轴(9)上的载荷，提升转向轴(9)在落下时，后空气悬架系统(4)使驱动轴(3)和提升转向轴(9)作为一个整体对车身后部起承载作用，并且ECAS控制系统可以自动为后空气悬架系统(4)中的承载气囊充放气，使驱动轴(3)载荷和提升转向轴(9)载荷达到预设的比例；提升转向轴(9)提升时，轮胎离开地面，驱动轴(3)单独承载车辆后部载荷，ECAS控制系统会根据载荷变化实时对承载气囊一(41)充放气；承载气囊一(41)本身有载荷限值，当承载桥承载气囊载荷超过设定载荷限值时，ECAS控制系统会将提升转向轴(9)落下与驱动轴(3)作为一个整体对车身后部起承载作用。

6.根据权利要求1-5任一项所述的后提升转向中置轴载货车底盘，其特征在于：所述前空气悬架系统(1)和后空气悬架系统(4)的承载气囊(6)通过中央控制系统ECAS可单独控制，实现车头或车尾的升高和降低。