一種第二前橋轉向裝置及雙前橋汽車轉向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種第二前橋轉向裝置及雙前橋汽車轉向系統(tǒng)，前者包括由橫拉桿、前橋工字梁和兩個轉向梯形臂構成的轉向梯形機構，第二前橋獨立轉向裝置還包括壓力傳動系統(tǒng)、方向盤轉角傳感器和控制單元，壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸安裝在前橋工字梁上，壓力缸的活塞桿與其中一個轉向梯形臂連接，控制單元根據(jù)方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號控制壓力傳動系統(tǒng)動作。本發(fā)明裝置因取消了原有連接于第一前橋轉向裝置與第二前橋之間的所有傳動臂和連桿，所以具有裝配工藝簡單、易于控制整車重量、避免發(fā)生干涉的優(yōu)點；另外，又由于第二前橋轉向裝置由單獨的液壓傳動系統(tǒng)提供動力，而無需通過第一前橋轉向裝置傳遞動力，因此還具有轉向輕便的優(yōu)點。
【專利說明】一種第二前橋轉向裝置及雙前橋汽車轉向系統(tǒng)
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及汽車【技術領域】，尤其涉及一種第二前橋轉向裝置及雙前橋汽車轉向系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有雙前橋汽車轉向系統(tǒng)通常包括第一前橋轉向裝置和第二前橋轉向裝置，如圖1所示，第一前橋轉向裝置包括轉向器A4、第一轉向垂臂Al、第一前橋直拉桿A2和第一前橋A3,其中，第一轉向垂臂Al與轉向器A4的輸出軸固定連接,第一前橋直拉桿A2的一端與第一轉向垂臂Al鉸接，另一端與第一前橋A3的轉向節(jié)臂連接；第二前橋轉向裝置包括轉向器A4、第一轉向垂臂Al、第一過渡拉桿A5、過渡搖臂A7、第二過渡拉桿A8、第二轉向垂臂AlO和第二前橋直拉桿A13，其中，過渡搖臂A7與固定安裝在大梁上的過渡搖臂支架A6鉸接，第一過渡拉桿A5的兩端分別與第一轉向垂臂Al和第一過渡搖臂A7鉸接，第二過渡拉桿A8的兩端分別與過渡搖臂A7和第二轉向垂臂AlO鉸接，而第二轉向垂臂AlO與固定安裝在大梁上的第二轉向垂臂支架A9鉸接，第二前橋直拉桿A13的一端與第二轉向垂臂AlO鉸接，另一端與第二前橋的轉向節(jié)臂連接。該種雙前橋汽車轉向系統(tǒng)的工作原理為:轉向器A4為轉向系統(tǒng)提供扭矩，控制第一轉向垂臂Al前后擺動，第一轉向垂臂Al拉動第一前橋直拉桿A2從而控制第一前橋A3轉向；同時，第一過渡拉桿AS跟隨第一轉向垂臂Al的擺動而前后運動，進而帶動第二過渡拉桿AS前后運動，最終使第二前橋直拉桿A13前后運動而拉動第二前橋A14實現(xiàn)轉向功能。由此可見，第一前橋A3與第二前橋A14之間通過一系列拉桿和搖臂之間的機械連接實現(xiàn)聯(lián)動，從而保證第一前橋A3和第二前橋A14之間的運動協(xié)調。該種雙前橋汽車轉向系統(tǒng)存在的缺陷為:1、第一前橋和第二前橋之間的聯(lián)動裝置零部件較多，存在結構復雜、裝配工藝復雜及不利于控制整車重量的問題；2、由于第一前橋和第二前橋之間空間有限，因此，在轉向過程中，第一過渡拉桿容易和第一前橋輪胎干涉，第二過渡拉桿容易與第一前橋輪胎和減震器干涉，第二前橋直拉桿容易和第二前橋輪胎干涉，而過渡搖臂和第二轉向垂臂在擺動過程中也可能與消聲器和排氣管等零部件干涉；3、第一前橋和第二前橋均由轉向器提供扭矩，存在轉向笨重的問題。
[0003]另外還有一種取消中間過渡搖臂結構的雙前橋汽車轉向系統(tǒng)，而由一根連接拉桿直接連接第一轉向垂臂和第二轉向垂臂。該種雙前橋汽車轉向系統(tǒng)雖然一定程度上解決了上述缺陷I和2，但是仍然存在上述缺陷3，而且由于該種前橋汽車轉向系統(tǒng)采用一根連接拉桿的連接結構，因此還存在結構強度較差的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明實施例的目的在于克服現(xiàn)有雙前橋汽車轉向系統(tǒng)存在的缺陷，提供一種易于裝配且可避免在轉向過程中發(fā)生干涉的第二前橋轉向裝置及雙前橋汽車轉向系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:一種第二前橋轉向裝置，包括由橫拉桿、前橋工字梁和兩個轉向梯形臂構成的轉向梯形機構，所述第二前橋獨立轉向裝置還包括壓力傳動系統(tǒng)、方向盤轉角傳感器和控制單元，所述壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸安裝在所述前橋工字梁上，所述壓力缸的活塞桿與其中一個轉向梯形臂連接，所述控制單元根據(jù)所述方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號控制所述壓力傳動系統(tǒng)動作。
[0006]優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿上安裝有用于檢測活塞桿位置的行程傳感器，所述行程傳感器將檢測到的位置信號反饋至所述控制單元，以在所述控制單元根據(jù)所述方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號控制所述壓力傳動系統(tǒng)動作時，使所述壓力缸的活塞桿運動至與所述轉角信號相對應的位置上。
[0007]優(yōu)選的是，所述壓力傳動系統(tǒng)包括連接在所述壓力缸的循環(huán)管路上的流量控制閥。
[0008]優(yōu)選的是，所述壓力傳動系統(tǒng)為液壓傳動系統(tǒng)。
[0009]優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿與所述轉向梯形臂的內側面連接。
[0010]優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿與兩個轉向梯形臂中的左轉向梯形臂鉸接。
[0011]優(yōu)選的是，所述壓力缸與所述前橋工字梁之間通過球銷副連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿與其中一個轉向梯形臂之間通過球銷副連接。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明米用的技術方案為:一種雙前橋汽車轉向系統(tǒng)，包括第一前橋轉向裝置和第二前橋轉向裝置，所述第二前橋轉向裝置為上述任一種所述的第二前橋轉向裝置。
[0014]優(yōu)選的是，所述壓力傳動系統(tǒng)經流量分配閥同時為第一前橋轉向裝置的轉向器和第二前橋轉向裝置的壓力缸提供動力轉向介質。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的第二前橋轉向裝置及雙前橋汽車轉向系統(tǒng)因取消了原有連接于第一前橋轉向裝置的第一轉向垂臂與第二前橋之間的所有傳動臂和連桿，所以具有裝配工藝簡單、易于控制整車重量、避免發(fā)生干涉的優(yōu)點；另外，又由于本發(fā)明的第二前橋轉向裝置由單獨的液壓傳動系統(tǒng)提供動力，而無需通過第一前橋轉向裝置傳遞動力，因此還具有轉向輕便的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了一種現(xiàn)有雙前橋轉向系統(tǒng)的結構示意圖；
[0017]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明所述第二前橋轉向裝置的一種實施方式的結構示意圖；
[0018]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明所述雙前橋汽車轉向系統(tǒng)的液壓傳動系統(tǒng)的一種實施方式的方框原理圖，其中，圖中的粗實線為管路，細實線為電路。
【具體實施方式】
[0019]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0020]如圖2和圖3所示，本發(fā)明的第二前橋轉向裝置包括現(xiàn)有技術的第二前橋部分，第二前橋包括由橫拉桿3、前橋工字梁2、左轉向梯形臂Ia和右轉向梯形臂Ib構成的轉向梯形機構，其中，左轉向梯形臂Ia和右轉向梯形臂Ib分別與左轉向節(jié)和右轉向節(jié)固定連接。本發(fā)明的第二前橋獨立轉向裝置取消原有連接于第一前橋轉向裝置的第一轉向垂臂與第二前橋之間的所有傳動臂和連桿，取而代之地包括壓力傳動系統(tǒng)、用于檢測方向盤的轉角信號的方向盤轉角傳感器7和控制單元9，該方向盤轉角傳感器7安裝于轉向管柱，其輸出的轉角信號包括轉角方向及轉角大小，該壓力傳動系統(tǒng)包括作為動力元件的動轉泵81，作為執(zhí)行元件的壓力缸6，控制和調節(jié)介質的壓力、流量和流動方向的控制調節(jié)元件，包括連接管路和動力轉向介質源(簡稱動轉介質源)82(如動力轉向介質為液壓油則動力轉向介質源為動力轉向油壺，如動力轉向介質為氣體則動力轉向介質源為動力轉向氣源箱)在內的輔助元件，及用于傳遞能量的動力轉向介質。該壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸6例如是通過壓力缸支架5安裝在前橋工字梁2上，壓力缸6的活塞桿與其中一個轉向梯形臂連接，例如與轉向梯形臂的內側面連接，圖2中與左轉向梯形臂Ia連接，控制單元9根據(jù)方向盤轉角傳感器7輸出的轉角信號控制壓力傳動系統(tǒng)動作，在此，由于實際中該方向盤轉角傳感器7輸出的轉角信號是直接輸出至電子控制單元(ECU)，因此，也可以設計為電子控制單元將接收到的轉角信號輸出給第二前橋轉向裝置的控制單元9。
[0021]以壓力缸6的活塞桿與左轉向梯形臂Ia連接為例，說明本發(fā)明的第二前橋轉向裝置的工作原理為:當?shù)谝磺皹蛴肄D向時，第二前橋轉向裝置將根據(jù)方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號使壓力缸的活塞桿收縮，從而拉動左轉向梯形臂Ia向右運動，進而拉動左輪右轉向，同時左轉向梯形臂Ia推動橫拉桿3控制右轉向梯形臂Ib右轉，從而使右輪向右轉動；當?shù)谝磺皹蜃筠D向時，第二前橋轉向裝置將根據(jù)方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號使壓力缸的活塞桿伸出，進而使左右輪均向左運動。這樣，即可保證第一、第二前橋運動協(xié)調。
[0022]本發(fā)明的第二前橋轉向裝置因取消了原有連接于第一前橋轉向裝置的第一轉向垂臂與第二前橋之間的所有傳動臂和連桿，所以具有裝配工藝簡單、易于控制整車重量、避免發(fā)生干涉的優(yōu)點；另外，又由于本發(fā)明的第二前橋轉向裝置由單獨的液壓傳動系統(tǒng)提供動力，而無需通過第一前橋轉向裝置傳遞動力，因此還具有轉向輕便的優(yōu)點。
[0023]為了使控制單元可以根據(jù)轉角信號準確地控制壓力缸6的活塞桿的運動行程，可在壓力缸6的活塞桿上安裝用于檢測活塞桿位置的行程傳感器，行程傳感器將檢測到的位置信號反饋至控制單元9，以在控制單元9根據(jù)方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號控制壓力傳動系統(tǒng)動作時，使壓力缸6的活塞桿運動至與轉角信號相對應的位置上，在此，本領域技術人員可以根據(jù)方向盤轉角與第一前橋轉向裝置的轉向梯形臂轉角之間的對應關系，計算第二前橋轉向裝置的轉向梯形臂在使第一前橋和第二前橋具有相同的瞬時轉動中心的約束條件下所需的轉角，進而可以計算出壓力缸6的活塞桿所需的運動行程，該種控制方式可以減小車輛轉彎半徑，避免輪胎磨損。
[0024]如圖3所示，本發(fā)明的壓力傳動系統(tǒng)根據(jù)動作要求可包括與壓力缸的兩個腔連接的換向閥83，以供控制單元9控制壓力缸6的活塞桿的運動方向，其中，換向閥83的進油(氣)口與動轉泵81連接，回油(氣)口與介質源82連通。另外，為了使控制單元9可以控制活塞桿的運動速度及運動行程，可在壓力缸6的循環(huán)管路上設置用于控制介質的流動速度及流量的流量控制閥84，該循環(huán)管路包括壓力缸6的進油(氣)路和回油(氣)路，該流量控制閥84通常設置在壓力缸6的與動轉泵81連接的進油(氣)路上。
[0025]由于液壓具有較大的工作壓力，所以大部分汽車轉向系統(tǒng)，尤其是重型汽車的轉向系統(tǒng)均采用液壓控制，對于采用液壓控制的轉向系統(tǒng)，上述壓力傳動系統(tǒng)即為液壓傳動系統(tǒng)，而壓力缸即為液壓缸。[0026]在汽車轉向領域中，上述壓力缸6與前橋工字梁2之間通常通過球銷副連接；而壓力缸6的活塞桿與其中一個轉向梯形臂之間也可通常通過球銷副連接。
[0027]本發(fā)明的雙前橋汽車轉向系統(tǒng)包括現(xiàn)有的第一前橋轉向裝置和本發(fā)明的第二前橋轉向裝置，因此，本發(fā)明的雙前橋汽車轉向系統(tǒng)具有裝配工藝簡單、易于控制整車重量、避免發(fā)生干涉及轉向輕便的優(yōu)點。
[0028]如圖3所示，本發(fā)明的第一前橋轉向裝置和第二前橋轉向裝置可共用相同的轉向泵81和介質源82，因此，上述壓力傳動系統(tǒng)的轉向泵81可經流量分配閥85同時為第一前橋轉向裝置的轉向器A4和第二前橋轉向裝置的壓力缸6提供動力轉向介質。
[0029]以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本發(fā)明的構造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發(fā)明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種第二前橋轉向裝置，包括由橫拉桿、前橋工字梁和兩個轉向梯形臂構成的轉向梯形機構，其特征在于，所述第二前橋獨立轉向裝置還包括壓力傳動系統(tǒng)、方向盤轉角傳感器和控制單元，所述壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸安裝在所述前橋工字梁上，所述壓力缸的活塞桿與其中一個轉向梯形臂連接，所述控制單元根據(jù)所述方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號控制所述壓力傳動系統(tǒng)動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿上安裝有用于檢測活塞桿位置的行程傳感器，所述行程傳感器將檢測到的位置信號反饋至所述控制單元，以在所述控制單元根據(jù)所述方向盤轉角傳感器輸出的轉角信號控制所述壓力傳動系統(tǒng)動作時，使所述壓力缸的活塞桿運動至與所述轉角信號相對應的位置上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述壓力傳動系統(tǒng)包括連接在所述壓力缸的循環(huán)管路上的受控于所述控制單元的流量控制閥。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述壓力傳動系統(tǒng)為液壓傳動系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿與所述轉向梯形臂的內側面連接。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿與兩個轉向梯形臂中的左轉向梯形臂連接。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述壓力缸與所述前橋工字梁之間通過球銷副連接。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿與其中一個轉向梯形臂之間通過球銷副連接。
9.一種雙前橋汽車轉向系統(tǒng)，包括第一前橋轉向裝置和第二前橋轉向裝置，其特征在于，所述第二前橋轉向裝置為權利要求1至8中任一項所述的第二前橋轉向裝置。
10.根據(jù)權利要求9所述的雙前橋汽車轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳動系統(tǒng)經流量分配閥同時為第一前橋轉向裝置的轉向器和第二前橋轉向裝置的壓力缸提供動力轉向介質。
【文檔編號】B62D5/06GK103979011SQ201410214085
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權日:2014年5月19日
【發(fā)明者】鄭文林, 王定華, 李剛 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司