一種前輪轉向半徑可控的助力轉向裝置，包括方向盤、ECU(電控單元)、油缸、減速機構、橫拉桿以及控制閥、方向盤轉角傳感器和方向盤轉矩傳感器以及車速傳感器和橫拉桿位移傳感器、液壓總泵等組成，將橫拉桿分為左右兩部分，左部分的橫拉桿由方向盤、閥以及減速機構來控制，右側橫拉桿根據左側橫拉桿的變化隨動，通過閥控制油缸的行程實現對右側轉向輪轉向半徑的控制；本發明專利技術主要解決兩前輪不能按著理想的左右輪轉向半徑進行轉向的問題，本發明專利技術的轉向裝置可以改變左、右前輪的轉向半徑，提高轉向精度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種對汽車前輪的轉向半徑進行控制的轉向裝置，尤其涉及一種利用電控液壓技術來實現對汽車前輪的轉向半徑進行控制的助力轉向裝置，適用于對各種地面車輛的轉向助力及按理想轉向半徑轉向的場合。
技術介紹
在汽車行駛過程中，駕駛員轉動方向盤通過一套轉向機 構實現車輛的轉向，保證汽車能按駕駛員的駕駛意圖進行轉向行駛。為了避免汽車轉向時產生路面對汽車行駛的附加阻力和輪胎過快磨損，要求轉向系統保證在汽車轉向時所有車輪均做純滾動。顯然，只有在所有車輪的軸線相交于同一點時方能實現。即其理想的轉彎半徑滿足條件COtn = COtp + J ,其轉向如附圖I所示。現有技術中轉向機構運動主要通過橫拉桿來傳遞，但由于橫拉桿無法進行伸縮，不能夠實現利用橫拉桿對前輪進行左右轉向的轉向半徑相同。為此，目前主要通過改變汽車轉向傳動機構中轉向梯形的幾何參數，使得轉向梯形在一定的車輪偏轉角范圍內，以達到兩側車輪偏轉角的關系大體上接近于理想關系。但由于橫拉桿的不可伸縮性，這種轉向機構仍然無法改變其自身的缺陷實現所有車輪的軸線相交于同一點，即無法滿足理想的轉彎半徑。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種前輪轉向半徑可控的電控液壓助力轉向裝置，當汽車進行轉向時所有車輪的軸線能夠相交于同一點，以實現在汽車轉向時所有車輪均做純滾動，將汽車的安全性與靈活性有機的融合在一起，是一種理想的轉向系統，具有廣闊的應用前旦-5^ O本專利技術采用的技術方案為包括方向盤、轉動軸和橫向直拉桿，所述轉動軸分為左轉動軸和右轉動軸；所述橫向直拉桿分為左橫向直拉桿和右橫向直拉桿；所述左橫向直拉桿與所述方向盤之間連接左轉向軸，所述右橫向直拉桿與所述右轉向軸連接；所述左轉向軸和所述右轉向軸分別與轉動角度控制單元連接，所述轉動角度控制單元用來控制所述左轉向軸和所述右轉向軸的轉動角度。所述轉動角度控制單元包括信號收集裝置、動力機構、轉動角度執行機構和電控單元ECU，所述信號收集裝置包括位于方向盤上的方向盤轉向力矩傳感器和方向盤轉角傳感器、位于左橫向直拉桿上的左橫向直拉桿位移傳感器、位于右橫向直拉桿上的右橫向直拉桿位移傳感器以及車速傳感器和前輪側向角速度傳感器；所述動力機構包括液壓總泵、左油缸和右油缸；所述液壓總泵和左油缸之間設有控制閥門來實現左油缸活塞桿的伸縮運動；所述液壓總泵和右油缸之間設有控制閥門來實現右油缸活塞桿的伸縮運動；所述左活塞缸活塞桿與所述左轉向軸通過左轉動角度執行機構連接，所述右活塞缸活塞桿與所述右轉向軸通過右轉動角度執行機構連接；所述電控單元ECU內部裝有運算器，所述電控單元ECU的輸入端與所述信號收集裝置連接，所述電控單元ECU的輸出端與所述動力機構的控制閥門連接，電控單元ECU首先通過對所述信號收集裝置的輸入信號進行內部運算，利用運算得到的反饋來控制所述動力機構的控制閥門的通斷，利用控制閥門的通斷來間接控制所述左助力機構和所述右助力機構的啟用和停止。所述左轉動角度執行機構為齒輪齒條機構，所述左轉向軸上設置齒輪，所述左油缸活塞桿上設置齒條；所述右轉動角度執行機構為齒輪齒條機構，所述右轉向軸上設置齒輪，所述右油缸活塞桿上設置齒條。所述左轉向軸與所述左橫向直拉桿為蝸輪蝸桿機構連接，所述左轉向軸上設置蝸輪，所述左橫向拉直桿上設置蝸桿；所述右轉向軸與所述右橫向直拉桿為蝸輪蝸桿機構連接，所述右轉向軸上設置蝸輪，所述右橫向拉直桿上設置蝸桿。本專利技術的技術效果本專利技術將汽車的橫向直拉桿分為左右兩部分，左橫向直拉桿 由方向盤、控制閥以及左轉動角度執行機構來控制，右橫向直拉桿根據左橫向直拉桿的變化隨動，通過閥控制油缸的行程實現對右側轉向輪轉向半徑的控制，實現了汽車前輪轉向時所有車輪的軸線能夠相交于同一點，保證在汽車轉向時所有車輪均做純滾動，減少了汽車轉向時產生的路面對汽車行駛的附加阻力和輪胎過快磨損。附圖說明現結合附圖對本專利技術的技術方案做進一步的詳細說明。圖I是汽車在理想的轉彎半徑時車輪軸線相交圖。圖2是本專利技術的前輪轉向半徑可控的助力轉向裝置結構原理圖。具體實施例方式如圖I所示，一種前輪轉向半徑可控的助力轉向裝置，包括方向盤3和橫向直拉桿，所述橫向直拉桿分為左右兩部分，其中左橫向直拉桿11與方向盤3之間連接有左轉向軸21，所述左轉向軸21與所述左橫向直拉桿11為蝸輪蝸桿機構連接，所述左轉向軸21上設置蝸輪，所述左橫向拉直桿11上設置蝸桿；右橫向直拉桿12與右轉向軸22連接；所述右轉向軸22與所述右橫向直拉桿12為蝸輪蝸桿機構連接，所述右轉向軸22上設置蝸輪，所述右橫向拉直桿12上設置蝸桿。所述左轉向軸21和所述右轉向軸22分別與轉動角度控制單元連接，所述轉動角度控制單元用來控制左轉向軸21和右轉向軸22的轉動角度；所述轉動角度控制單元包括信號收集裝置41、動力機構、轉動角度執行機構和電控單元ECU42，所述信號收集裝置包括位于方向盤3上的方向盤轉向力矩傳感器和方向盤轉角傳感器、位于左橫向直拉桿11上的左橫向直拉桿位移傳感器411、位于右橫向直拉桿12上的右橫向直拉桿位移傳感器412以及車速傳感器和前輪側向角速度傳感器；所述動力機構包括液壓總泵431、左油缸432和右油缸433 ;所述液壓總泵431和左油缸432之間設有閥I和閥2，通過對閥A和閥B的開關動作來實現左油缸活塞桿434的伸縮運動；所述液壓總泵431和右油缸433之間設有閥C和閥D，通過控制閥C和閥D的開關來實現右油缸活塞桿435的伸縮運動；所述左活塞缸活塞桿434與所述左轉向軸21通過左轉動角度執行機構441連接，所述左轉動角度執行機構441為齒輪齒條機構，所述左轉向軸21上設置齒輪，所述左油缸活塞桿434上設置齒條；所述右活塞缸活塞桿435與所述右轉向軸22通過右轉動角度執行機構442連接；所述右轉動角度執行機構442為齒輪齒條機構,所述右轉向軸22上設置齒輪，所述右油缸活塞桿435上設置齒條。所述電控單元ECU42內部裝有運算器，所述電控單元ECU42的輸入端與所述信號收集裝置連接，所述電控單元ECU42的輸出端與所述動力機構的控制閥門連接，電控單元ECU首先通過對所述信號收集裝置的輸入信號進行內部運算，利用運算得到的反饋來控制所述動力機構的閥A、閥B、閥C、閥D的開關，利用四個閥門的開關來間接實現對所述左轉動角度執行機構441和所述右轉動角度執行機構442的啟用和停止進行控制。駕駛員轉動方向盤3時,方向盤轉向力矩傳感器信號和方向盤轉角傳感器信號輸入到ECU42中，同時ECU42檢測車輛的速度和前輪側向角速度傳感器檢測的信號以及左橫向直拉桿位移傳感器411和右橫向直拉桿位移傳感器412的信號,根據外部傳感器信號通過內部運算，得出閥A、閥B、閥C、和閥D各自的占空比，控制液壓總泵431的高壓油輸入給左油缸432、右油缸433，推動左油缸推桿434和右油缸推桿435運動，依靠左轉動角度執行機構441和右轉動角度執行機構的齒輪齒條帶動左轉向軸21和右轉向軸22旋轉，為轉向 提供助力。通過對左油缸推桿434和右油缸推桿435的伸縮量來調節齒條的運動量，從而帶動齒輪的不同轉動角度來間接控制左轉動軸21和右轉向軸22不同的轉動角度，實現左右兩側轉向輪能夠按照理論的轉向半徑進行轉向。當駕駛員松開方向盤，即方向盤3轉向力本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種前輪轉向半徑可控的助力轉向裝置，包括方向盤（3）、轉向軸和橫向直拉桿，其特征在于：所述轉向軸分為左轉向軸（21）和右轉向軸（22）；所述橫向直拉桿分為左橫向直拉桿（11）和右橫向直拉桿（12）；所述左橫向直拉桿（11）與所述方向盤（3）之間連接左轉向軸（21），所述右橫向直拉桿（12）與所述右轉向軸（22）連接；所述左轉向軸（21）和所述右轉向軸（22）分別與轉動角度控制單元連接，所述轉動角度控制單元用來控制所述左轉向軸（21）和所述右轉向軸（22）的轉動角度。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉文光，何仁，陳峰，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：
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