專利名稱：車橋轉向系統(tǒng)及其控制方法、工程車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛轉向控制系統(tǒng)，具體而言，涉及一種車橋轉向系統(tǒng)及其控制方法、工程車輛。
背景技術：
工程車輛目前朝著多軸重載方向發(fā)展，車輛對轉向系統(tǒng)提出更高要求一方面轉向系統(tǒng)與車輛安全息息相關，安全性、可靠性，駕駛舒適性一直是轉向系統(tǒng)追求的目標；另一方面由于工程車輛不同的行駛狀態(tài)，不同的作業(yè)空間則要求轉向系統(tǒng)具有多模式切換功倉泛。目前應用于工程車輛的轉向型式主要有桿系連接液壓助力式轉向和電液控制轉向。 桿系轉向在多軸車輛中應用時，各軸轉向通過桿系剛性連接，保持一定的轉向關系，為了實現(xiàn)蟹行轉向，前軸和后軸之間的連桿一般具有脫鎖機構，脫鎖后，后軸可以自由轉向，配合前橋實現(xiàn)蟹行，鎖定后即回到正常轉向。電液控制轉向在多軸車輛中應用時，通過各轉向軸的角度傳感器經(jīng)由控制器計算，進而控制各后軸的電液控制閥進行轉向，由于各軸的轉向角度是通過控制器計算得來，可以輕松實現(xiàn)多模式轉向。桿系轉向可靠性高，轉向沒有延遲，加入脫鎖機構后能夠實現(xiàn)蟹行，基本可以實現(xiàn)車輛作業(yè)空間需求，但其公路行駛時轉向模式單一，由于后橋轉向，車輛高速時存在甩尾現(xiàn)象，有安全隱患。另由于桿系機械間隙存在后橋偏擺現(xiàn)象，使得轉向操縱穩(wěn)定性差。電液轉向可以靈活切換轉向模式，通常隨車速升高逐漸減少轉向軸數(shù)量，能使得轉向操縱穩(wěn)定性好些。但是電液轉向也存在諸多缺點，控制系統(tǒng)復雜，控制元件多，使得其可靠性較低，轉向延遲現(xiàn)象明顯，造成前后轉向不協(xié)調，存在磨胎問題，并有安全隱患，因此目前并沒有大范圍使用。多橋重載車輛無論使用桿系轉向還是電液轉向方式，目前普遍存在行駛時轉向回正力差的問題，這嚴重影響駕駛舒適性，使得駕駛員在直線行駛時需要經(jīng)常修正方向，易駕駛疲勞。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種車橋轉向系統(tǒng)及其控制方法、工程車輛，以解決現(xiàn)有技術中桿系轉向模式單一，操縱穩(wěn)定性差的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種車橋轉向系統(tǒng)，包括前橋桿系、后橋桿系和轉向脫鎖機構，其中前橋桿系和后橋桿系固定連接在車架體上，轉向脫鎖機構連接在前橋桿系和后橋桿系之間，具有使前橋桿系與后橋桿系鎖定形成聯(lián)動的第一工作位置和使前橋桿系與后橋桿系脫鎖的第二工作位置；車橋轉向系統(tǒng)還包括對正油缸，對正油缸的第一端鉸接在車架體上，第二端與后橋桿系連接；對正油缸具有為后橋桿系提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。進一步地，對正油缸包括通過活塞隔離開的第一工作腔和第二工作腔，第一工作腔內設置有第一活塞桿，第二工作腔內設置有第二活塞桿，第一活塞桿和第二活塞桿分別可滑動地設置在對正油缸內，第一活塞桿連接至車架體，第二活塞桿連接至后橋桿系。進一步地，第一工作腔通過第一換向閥分別連接至壓力油源和回油箱，第二工作腔通過第二換向閥連接至高壓氣源；或第一工作腔通過第一換向閥連接至高壓氣源，第二工作腔通過第二換向閥分別連接至壓力油源和回油箱?！みM一步地，對正油缸還包括固定隔板，固定隔板固定設置在對正油缸中部，并將對正油缸的缸筒均分為第一封閉腔室和第二封閉腔室；活塞包括第一活塞和第二活塞，第一活塞可滑動地設置在第一封閉腔室內，并將第一封閉腔室分隔為第一工作腔與第三工作腔，第一活塞桿固定設置在第一活塞上；第二活塞可滑動地設置在第二封閉腔室內，并將第二封閉腔室分隔為第二工作腔與第四工作腔，第二活塞桿固定設置在第二活塞上；第三工作腔與第四工作腔分別位于固定隔板的兩側。進一步地，第一工作腔和第四工作腔通過第一換向閥可選擇地連接至壓力油源和回油箱。進一步地，第二工作腔和第三工作腔通過第二換向閥可選擇地連接至高壓氣源。進一步地，第一換向閥和壓力油源之間設置有防止壓力油回流的單向閥。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種車橋轉向控制方法，使用的車橋轉向系統(tǒng)包括前橋桿系、后橋桿系、轉向脫鎖機構和對正油缸，對正油缸具有為后橋桿系提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)，轉向控制方法包括調節(jié)轉向脫鎖機構，使前橋桿系和后橋桿系處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)；調節(jié)對正油缸的工作狀態(tài)，使對正油缸的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式；控制前橋桿系和后橋桿系的轉向動作，完成轉向。進一步地，對正油缸內包括從第一端到第二端依次分布并相互隔開的第一工作腔、第三工作腔、第四工作腔和第二工作腔，第一工作腔和第三工作腔之間通過第一活塞隔開，第三工作腔和第四工作腔之間通過固定隔板隔開，第四工作腔和第二工作腔之間通過第二活塞隔開，第一工作腔和第四工作腔通過第一換向閥可選擇地連接至壓力油源和回油箱，第四工作腔和第二工作腔通過第二換向閥連接至高壓氣源。進一步地，調節(jié)轉向脫鎖機構，使前橋桿系和后橋桿系處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)的步驟包括使轉向脫鎖機構鎖定如橋桿系和后橋桿系，使如橋桿系和后橋桿系聯(lián)動；調節(jié)對正油缸的工作狀態(tài)，使對正油缸的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式的步驟包括控制第一換向閥，使第一工作腔和第四工作腔與回油箱連通，控制第二換向閥，通過高壓氣源向第三工作腔和第二工作腔內輸入高壓氣體，使對正油缸處于為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)。進一步地，調節(jié)轉向脫鎖機構，使前橋桿系和后橋桿系處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)的步驟包括使轉向脫鎖機構執(zhí)行脫鎖動作，解除前橋桿系和后橋桿系之間的聯(lián)動作用；調節(jié)對正油缸的工作狀態(tài)，使對正油缸的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式的步驟包括控制第一換向閥，使第一工作腔和第四工作腔與回油箱連通，控制第二換向閥，使第三工作腔和第二工作腔內的高壓氣體排出，使對正油缸處于不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。進一步地，調節(jié)轉向脫鎖機構，使前橋桿系和后橋桿系處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)的步驟包括使轉向脫鎖機構執(zhí)行脫鎖動作，解除前橋桿系和后橋桿系之間的聯(lián)動作用；調節(jié)對正油缸的工作狀態(tài)，使對正油缸的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式的步驟包括控制第一換向閥，使第一工作腔和第四工作腔與壓力油源連通，控制第二換向閥，使第三工作腔和第二工作腔內的高壓氣體排出，使對正油缸處于為后橋桿系提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)。 根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種工程車輛，包括車橋轉向系統(tǒng)，該車橋轉向系統(tǒng)為上述的車橋轉向系統(tǒng)。應用本發(fā)明的技術方案，車橋轉向系統(tǒng)包括前橋桿系、后橋桿系和轉向脫鎖機構，其中如橋桿系和后橋桿系固定連接在車架體上，轉向脫鎖機構連接在如橋桿系和后橋桿系之間，具有使前橋桿系與后橋桿系鎖定形成聯(lián)動的第一工作位置和使前橋桿系與后橋桿系脫鎖的第二工作位置；車橋轉向系統(tǒng)還包括對正油缸，對正油缸的第一端鉸接在車架體上，第二端與后橋桿系驅動連接；對正油缸具有為后橋桿系提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。通過調整轉向脫鎖機構的狀態(tài)，并相應地改變對正油缸的工作狀態(tài)，可以使車橋轉向系統(tǒng)實現(xiàn)正常轉向、蟹行轉向以及后橋直行三種轉向模式，且能夠使車橋轉向系統(tǒng)在正常轉向時具有自動回正功能，降低了駕駛疲勞，提高了車橋轉向時的操縱穩(wěn)定性。


構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車橋轉向系統(tǒng)的結構示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車橋轉向系統(tǒng)處于蟹行轉向時對正油缸的工作狀態(tài)示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車橋轉向系統(tǒng)處于正常轉向時對正油缸的工作狀態(tài)示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車橋轉向系統(tǒng)處于后橋直行時對正油缸的工作狀態(tài)示意圖；以及圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的車橋轉向系統(tǒng)的轉向模式控制示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。如圖I至圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種車橋轉向系統(tǒng)包括前橋桿系10、后橋桿系20、轉向脫鎖機構30和對正油缸50，其中前橋桿系10和后橋桿系20固定連接在車架體40上。前橋桿系10主要控制前橋的轉向動作，并與方向盤相連接。車輛轉向時可以通過方向盤來操縱前橋桿系10轉向，并通過前橋桿系10帶動后橋桿系20的運動，實現(xiàn)車輛的正常轉向。后橋桿系20與后橋相連，控制后橋的轉向動作。轉向脫鎖機構30連接在前橋桿系10和后橋桿系20之間，具有使前橋桿系10與后橋桿系20鎖定形成聯(lián)動的第一工作位置和使前橋桿系10與后橋桿系20脫鎖的第二工作位置。在轉向脫鎖機構30位于第一工作位置時，前橋桿系10與后橋桿系20之間為剛性連接，前橋桿系10的運動會帶動后橋桿系20作出相應的動作。在轉向脫鎖機構30位于第二工作位置時，前橋桿系10與后橋桿系20之間不相關聯(lián)，可以分別控制前橋桿系10與后橋桿系20的運動。對正油缸50的第一端鉸接在車架體40上，第二端與后橋桿系20驅動連接，控制后橋桿系20的工作狀態(tài)。對正油缸50的總長應該具有三種狀態(tài)，第一種是處于穩(wěn)定的伸長狀態(tài)，此時對正油缸50的總體伸出長度是固定不變的，即不會隨外界作用力的變化而改變伸出長度。第二種是趨向于第一種穩(wěn)定伸長狀態(tài)時長度的彈性狀態(tài)，該彈性狀態(tài)使對正油缸50可以在一定范圍內的總體長度有所改變，但總體上是趨向于第一種穩(wěn)定狀態(tài)時的總體伸出長度的，如此，在車輛轉向時就會為車輛提供一個不斷向直行狀態(tài)趨近的運動趨勢，在轉向后無需司機進行操作就可以使車輛快速回復直行狀態(tài)，避免了駕駛疲勞。第三種是對正油缸50的總體長度可變，無固定的伸出長度，即對正油缸50不對前橋桿系10或后橋桿系20施加作用力。通過控制對正油缸50的三種總長狀態(tài)，使對正油缸50可以具有為后 橋桿系20提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。對正油缸50包括通過活塞隔離開的第一工作腔51和第二工作腔52，第一工作腔51內設置有第一活塞桿55,第二工作腔52內設置有第二活塞桿56。第一活塞桿55和第二活塞桿56分別可滑動地設置在對正油缸50內，第一活塞桿55伸出對正油缸50的第一端，第二活塞桿56伸出對正油缸50的第二端，第一活塞桿55連接至車架體40，第二活塞桿56連接至后橋桿系20。第一活塞桿55與第二活塞桿56之間的距離可以具有三種狀態(tài)，第一種為固定伸長狀態(tài)；第二種為彈性伸長狀態(tài)，彈性伸長狀態(tài)時兩個活塞桿之間的距離總是趨近于第一種狀態(tài)下的距離；第三種為可變伸長狀態(tài)，此種狀態(tài)下，兩個活塞桿之間的距離是不定的，根據(jù)實際受力情況而變。第一活塞桿55和第二活塞桿56之間的距離控制機構的形式可以為多種，以可以實現(xiàn)上述的三種狀態(tài)變化為準。在本實施例中，對正油缸50包括固定隔板57，固定隔板57固定設置在對正油缸50中部，并將對正油缸50的缸筒均分為第一封閉腔室和第二封閉腔室?；钊ǖ谝换钊?8和第二活塞59,第一活塞58可滑動地設置在第一封閉腔室內，并將第一封閉腔室分隔為第一工作腔51與第三工作腔53，第一活塞桿55固定設置在第一活塞58上，并隨第一活塞58在缸筒內運動。第二活塞59可滑動地設置在第二封閉腔室內，并將第二封閉腔室分隔為第二工作腔52與第四工作腔54。第二活塞桿56固定設置在第二活塞59上，并隨第二活塞59 —起運動。第三工作腔53與第四工作腔54分別位于固定隔板57的兩側，隨活塞的運動而改變腔室的大小。其中第一工作腔51和第四工作腔54通過第一換向閥61共同可選擇地連接至壓力油源和回油箱，第二工作腔52和第三工作腔53共同連接至高壓氣源。在第二工作腔52和第三工作腔53與高壓氣源之間可以設置一第二換向閥64，通過該第二換向閥64來控制高壓氣源與第二工作腔52和第三工作腔53的連通狀態(tài)。在這里兩個換向閥均可以選擇為二位三通電磁換向閥。對正油缸50為左右兩側對稱布置,具有第一活塞桿55全伸和第二活塞桿56全縮，或第一活塞桿55全縮和第二活塞桿56全伸兩種伸縮狀態(tài),兩種伸縮狀態(tài)時對正油缸50的總長度相同，在安裝此對正油缸50及后橋桿系20時,如果對正油缸50處于上述兩種伸縮狀態(tài)，并保持此長度時，此狀態(tài)則對應為后橋直行的狀態(tài)。在正常轉向時，對正油缸的總長度會在兩個活塞桿全縮和全伸之間變化，并最終趨向于其中的一個狀態(tài)。第一工作腔51和第四工作腔54連在一起，并由第一換向閥61控制第一工作腔51和第四工作腔54是否進液壓高壓油；第三工作腔53和第二工作腔52連接在一起，并由第二換向閥64控制第三工作腔53和第二工作腔52是否接氣路。其中第一換向閥61為常接回油箱，第二換向閥64是常接高壓氣源。當?shù)谝粨Q向閥61失電，且第二換向閥64失電時，第一工作腔51和第四工作腔54接液壓回油，僅氣路產(chǎn)生的壓力使得第一活塞桿55趨向全伸，第二活塞桿56趨向全縮,對正油缸50作用于后橋桿系20,使轉向趨向于直行狀態(tài),如圖2所示狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，氣路產(chǎn)生的作用力有限，總油缸長度可以伸長或縮短，并不總是處于圖3中所示的狀態(tài)，但無論怎么轉向，氣路作用于對正油缸50的力總是使得對正油缸50趨向于圖3所示狀態(tài)，即回正力。當?shù)谝粨Q向閥61得電，第一工作腔51和第四工作腔54同時進液壓高壓油，產(chǎn)生較大的力使得第一活塞桿55全縮，第二活塞桿56全伸，在液壓力持續(xù)作用下將對正油缸50鎖定在對正長度，如圖4所示狀態(tài)，進而對正油缸50作用 于后橋桿系20上，使得后橋處于直行狀態(tài)。本發(fā)明采用液壓助力式的桿系轉向系統(tǒng)，利用轉向脫鎖機構30實現(xiàn)車輛正常轉向和蟹行轉向的模式切換，在控制后橋轉向的后橋桿系20上安裝對正油缸50，并分別由液壓和氣壓等作用力作用在對正油缸上，從而能夠提供兩種不同的力，其中液壓可以提供液壓鎖緊力，氣壓可以提供具有緩沖的氣壓作用力。通過這兩種不同的作用力，可以使車輛具有高速行駛時后橋直行鎖定，以及車輛正常轉向模式行駛時轉向具有回正力兩種工作狀態(tài)。在車輛轉向時，通過控制轉向脫鎖機構和工作位置和對正油缸的三種狀態(tài)，可以使車橋轉向系統(tǒng)實現(xiàn)車輛的正常轉向狀態(tài)、蟹行狀態(tài)以及后橋直行狀態(tài)三種轉向模式，模式更加多樣化，能夠適應更多種情況下的行車需要，使得車輛操作的靈活性更好，操縱穩(wěn)定性更高。通過使對正油缸在車輛正常轉向時為車橋轉向系統(tǒng)提供回正力，使得車輛正常轉向時能夠實現(xiàn)轉向回正功能，提高了駕駛舒適性，無需駕駛員在直線行駛時修正方向，防止了駕駛員的駕駛疲勞，提高了駕駛安全性。為了使對正油缸50具有更加穩(wěn)定的工作性能，在第一換向閥61和壓力油源之間設置有防止壓力油回流的單向閥62。在對正油缸50處于后橋鎖定狀態(tài)下時，即使將工作腔與高壓氣源接通，由于單向閥62的單向通過作用，液壓油也無法從對正油缸50內向壓力油源流動，因此，對正油缸50不會由于高壓氣體的進入而使液壓油倒流，使對正油缸50始終處于穩(wěn)定的伸長狀態(tài)，保證了對正油缸50工作的穩(wěn)定性和可靠性。在第一換向閥61與壓力油源之間的連接管路上還可以設置溢流閥63，以防止液壓油的壓力過大對系統(tǒng)造成損傷。為實現(xiàn)正常的轉向需求，前橋和后橋將總是以相反的角度轉向，此時轉向脫鎖機構30處于鎖定狀態(tài)，即轉向脫鎖機構30相當于一根剛性連接桿；為實現(xiàn)蟹行轉向等模式，則需要后橋的轉向與前橋解除桿系連接關系，這是通過轉向脫鎖機構30脫鎖來實現(xiàn)的，此時轉向脫鎖機構30處于自由長度，即不對前橋桿系10和后橋桿系20的運動形成關聯(lián)。對正油缸50連接在后橋桿系20上，通過第一換向閥61控制對正油缸50是否接液壓高壓油路，通過第二換向閥64控制對正油缸是否接通氣路系統(tǒng)。液壓高壓油氣路作用于對正油缸50時，為車橋轉向系統(tǒng)提供后橋鎖定；氣路作用于對正油缸時，為車橋轉向系統(tǒng)提供轉向回正功能。 采用上述的車橋轉向系統(tǒng)，可以實現(xiàn)車橋轉向的多種模式轉換，在車橋轉向時，調節(jié)轉向脫鎖機構30，使前橋桿系10和后橋桿系20處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)；調節(jié)對正油缸50的工作狀態(tài)，使對正油缸50的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式；控制前橋桿系10和后橋桿系20的轉向動作，完成轉向。結合參見圖5所示，具體來講，在車橋轉向系統(tǒng)進行正常轉向時，控制轉向脫鎖機構30的狀態(tài)，使轉向脫鎖機構30鎖定前橋桿系10和后橋桿系20，使前橋桿系10和后橋桿系20之間為剛性連接，從而實現(xiàn)聯(lián)動作用。然后控制第一換向閥61失電，使第一工作腔51和第四工作腔54與回油箱連通，控制第二換向閥64失電，通過高壓氣源向第三工作腔53和第二工作腔52內輸入高壓氣
體，使對正油缸50處于為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)。此時在高壓氣體的作用下，液壓油被從對正油缸50中排出，并流向回油箱。隨著高壓氣體的逐漸通入，對正油缸50無限趨向于第一活塞桿55全部伸出，第二活塞桿56全部縮回的工作狀態(tài)，但由于氣壓產(chǎn)生的作用力有限，因此，不會將對正油缸50的長度鎖死。在車輛駕駛的過程中，可操縱方向盤控制車輛正常轉向，之后在氣體的作用下，對正油缸50會趨向于第一活塞桿55全部伸出，第二活塞桿56全部縮回，由此會帶動后橋桿系20趨向于后橋直行，并通過后橋桿系20帶動前橋桿系10，使前橋桿系10帶動方向盤，保證方向盤趨向于直行狀態(tài)，此時無需駕駛員進行操作就可實現(xiàn)車輛的直行狀態(tài)，有效避免了疲勞駕駛。此時車輛處于正常轉向狀態(tài)，前、后橋按照一定轉向關系轉向，此種狀態(tài)一般對應較小的轉彎半徑，由于氣路作用于對正油缸50，轉向系統(tǒng)有一定的回正力。在車橋轉向系統(tǒng)處于蟹行轉向模式時，需要控制轉向脫鎖機構30動作，使轉向脫鎖機構30執(zhí)行脫鎖動作，解除前橋桿系10和后橋桿系20之間的聯(lián)動作用，此時可以分別對前橋桿系10和后橋桿系20進行轉向操作，而此種狀態(tài)下前橋桿系10和后橋桿系20之間的轉向操作也是互不干涉的。然后控制第一換向閥61失電，使第一工作腔51和第四工作腔54與回油箱連通，控制第二換向閥64得電，使第三工作腔53和第二工作腔52內的高壓氣體排出，使對正油缸50處于不參與轉向控制的閑置狀態(tài)，此時液壓系統(tǒng)與氣壓系統(tǒng)均不對對正油缸50產(chǎn)生作用力，對正油缸50的兩個活塞桿的伸出長度可根據(jù)受力情況任意調節(jié)，不會對后橋桿系20和前橋桿系10的動作產(chǎn)生任何影響，前橋桿系10和后橋桿系20均可以完成各自獨立的轉向動作，因此可以實現(xiàn)車輛的蟹行轉向動作。在車橋轉向系統(tǒng)切換為高速后橋直行模式時，需要控制轉向脫鎖機構30動作，使轉向脫鎖機構30執(zhí)行脫鎖動作，解除前橋桿系10和后橋桿系20之間的聯(lián)動作用，此時可以分別對前橋桿系10和后橋桿系20進行轉向操作,而前橋桿系10和后橋桿系20之間的轉向操作也是互不干涉的。然后控制第一換向閥61得電，使第一工作腔51和第四工作腔54與壓力油源連通，控制第二換向閥64得電，控制第三工作腔53和第二工作腔52內的高壓氣體排出，使對正油缸50處于為后橋桿系20提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)。在此種工作狀態(tài)下，壓力油從外部進入對正油缸50的第一工作腔51和第四工作腔54中，并使對正油缸50最終處于第一活塞桿55全部縮回，第二活塞桿56全部伸出的工作狀態(tài)，此時對正油缸50的總長鎖定在對正長度上，并作用在后橋桿系20上，從而鎖定后橋桿系20，使后橋處于直行狀態(tài)，使車輛行駛處于高速后橋直行狀態(tài)。在此種模式下，也可以控制第二換向閥64失電，使第三工作腔53和第二工作腔52與高壓氣源連通。由于氣壓產(chǎn)生的作用力有限，且在第一工作腔51和第四工作腔54中不斷輸入高壓油，因此最終對正油缸50還是處于第一活塞桿55全部縮回，第二活塞桿56全部伸出的穩(wěn)定工作狀態(tài)，不會對對正油缸50的后橋鎖定造成影響。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種工程車輛包括車橋轉向系統(tǒng)，該車橋轉向系統(tǒng)為上述的車橋轉向系統(tǒng)。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果車橋轉向系統(tǒng)包括前橋桿系、后橋桿系和轉向脫鎖機構，其中前橋桿系和后橋桿系固定連接在車架體上，轉向脫鎖機構連接在前橋桿系和后橋桿系之間，具有使前橋桿系與后橋桿系鎖定形成聯(lián)動的第一工作位置和使前橋桿系與后橋桿系脫鎖的第二工作位置；車橋轉向系統(tǒng)還包括對正油缸，對正油缸的第一端鉸接在車架體上，第二端與后橋桿系驅動連接；對正油缸 具有為后橋桿系提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。通過調整轉向脫鎖機構的狀態(tài)，并相應地改變對正油缸的工作狀態(tài)，可以使車橋轉向系統(tǒng)實現(xiàn)正常轉向、蟹行轉向以及后橋直行三種轉向模式，且能夠使車橋轉向系統(tǒng)在正常轉向時具有自動回正功能，降低了駕駛疲勞，提高了車橋轉向時的操縱穩(wěn)定性。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種車橋轉向系統(tǒng)，包括前橋桿系(10)、后橋桿系(20)和轉向脫鎖機構(30)，其中 所述前橋桿系(10)和所述后橋桿系(20)固定連接在車架體(40)上，所述轉向脫鎖機構(30)連接在所述前橋桿系(10)和所述后橋桿系(20)之間，具有使所述前橋桿系(10)與所述后橋桿系(20)鎖定形成聯(lián)動的第一工作位置和使所述前橋桿系(10)與所述后橋桿系(20)脫鎖的第二工作位置； 其特征在于，所述車橋轉向系統(tǒng)還包括 對正油缸(50)，所述對正油缸(50)的第一端鉸接在所述車架體(40)上，第二端與所述后橋桿系(20)連接；所述對正油缸(50)具有為所述后橋桿系(20)提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求I所述的車橋轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述對正油缸(50)包括通過活塞隔離開的第一工作腔(51)和第二工作腔(52)，所述第一工作腔(51)內設置有第一活塞桿(55)，所述第二工作腔(52)內設置有第二活塞桿(56)，所述第一活塞桿(55)和所述第二活塞桿(56)分別可滑動地設置在所述對正油缸(50)內，所述第一活塞桿(55)連接至所述車架體(40)，所述第二活塞桿(56)連接至所述后橋桿系(20)。
3.根據(jù)權利要求2所述的車橋轉向系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一工作腔(51)通過第一換向閥￠1)分別連接至壓力油源和回油箱，所述第二工作腔(52)通過第二換向閥￠4)連接至高壓氣源；或者 所述第一工作腔(51)通過所述第一換向閥￠1)連接至所述高壓氣源，所述第二工作腔(52)通過所述第二換向閥￠4)分別連接至所述壓力油源和所述回油箱。
4.根據(jù)權利要求2所述的車橋轉向系統(tǒng)，其特征在于， 所述對正油缸(50)還包括固定隔板(57)，所述固定隔板(57)固定設置在所述對正油缸(50)中部,并將所述對正油缸(50)的缸筒均分為第一封閉腔室和第二封閉腔室； 所述活塞包括第一活塞(58)和第二活塞(59)， 所述第一活塞(58)可滑動地設置在所述第一封閉腔室內，并將所述第一封閉腔室分隔為所述第一工作腔(51)與第三工作腔(53)，所述第一活塞桿(55)固定設置在所述第一活塞(58)上； 所述第二活塞(59)可滑動地設置在所述第二封閉腔室內，并將所述第二封閉腔室分隔為所述第二工作腔(52)與第四工作腔(54)，所述第二活塞桿(56)固定設置在所述第二活塞(59)上； 所述第三工作腔(53)與所述第四工作腔(54)分別位于所述固定隔板(57)的兩側。
5.根據(jù)權利要求4所述的車橋轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述第一工作腔(51)和所述第四工作腔(54)通過第一換向閥￠1)可選擇地連接至壓力油源和回油箱。
6.根據(jù)權利要求5所述的車橋轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述第二工作腔(52)和所述第三工作腔(53)通過第二換向閥￠4)可選擇地連接至高壓氣源。
7.根據(jù)權利要求3或5所述的車橋轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換向閥(61)和所述壓力油源之間設置有防止壓力油回流的單向閥(62)。
8.一種車橋轉向控制方法，使用的車橋轉向系統(tǒng)包括前橋桿系(10)、后橋桿系(20)、轉向脫鎖機構(30)和對正油缸(50)，所述對正油缸(50)具有為所述后橋桿系(20)提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)，所述轉向控制方法包括 調節(jié)轉向脫鎖機構(30)，使前橋桿系(10)和后橋桿系(20)處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)； 調節(jié)對正油缸(50)的工作狀態(tài)，使對正油缸(50)的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式； 控制前橋桿系(10)和后橋桿系(20)的轉向動作，完成轉向。
9.根據(jù)權利要求8所述的車橋轉向控制方法，其特征在于，所述對正油缸(50)內包括從第一端到第二端依次分布并相互隔開的第一工作腔(51)、第三工作腔(53)、第四工作腔(54)和第二工作腔(52)，所述第一工作腔(51)和所述第三工作腔(53)之間通過第一活塞(58)隔開，所述第三工作腔(53)和所述第四工作腔(54)之間通過固定隔板(57)隔開，所述第四工作腔(54)和所述第二工作腔(52)之間通過第二活塞(59)隔開，所述第一工作腔(51)和所述第四工作腔(54)通過第一換向閥￠1)可選擇地連接至壓力油源和回油箱，所述第四工作腔(54)和所述第二工作腔(52)通過第二換向閥￠4)連接至高壓氣源。
10.根據(jù)權利要求9所述的車橋轉向控制方法，其特征在于， 所述調節(jié)轉向脫鎖機構(30)，使前橋桿系(10)和后橋桿系(20)處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)的步驟包括使轉向脫鎖機構(30)鎖定前橋桿系(10)和后橋桿系(20)，使前橋桿系(10)和后橋桿系(20)聯(lián)動； 所述調節(jié)對正油缸(50)的工作狀態(tài)，使對正油缸(50)的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式的步驟包括控制第一換向閥(61)，使第一工作腔(51)和第四工作腔(54)與回油箱連通，控制第二換向閥(64)，通過高壓氣源向第三工作腔(53)和第二工作腔(52)內輸入高壓氣體，使對正油缸(50)處于為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)。
11.根據(jù)權利要求9所述的車橋轉向控制方法，其特征在于， 所述調節(jié)轉向脫鎖機構(30)，使前橋桿系(10)和后橋桿系(20)處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)的步驟包括使轉向脫鎖機構(30)執(zhí)行脫鎖動作，解除前橋桿系(10)和后橋桿系(20)之間的聯(lián)動作用； 所述調節(jié)對正油缸(50)的工作狀態(tài)，使對正油缸(50)的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式的步驟包括控制第一換向閥(61)，使第一工作腔(51)和第四工作腔(54)與回油箱連通，控制第二換向閥(64)，使第三工作腔(53)和第二工作腔(52)內的高壓氣體排出，使對正油缸(50)處于不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。
12.根據(jù)權利要求9所述的車橋轉向控制方法，其特征在于， 所述調節(jié)轉向脫鎖機構(30)，使前橋桿系(10)和后橋桿系(20)處于所需轉向模式下的連接狀態(tài)的步驟包括使轉向脫鎖機構(30)執(zhí)行脫鎖動作，解除前橋桿系(10)和后橋桿系(20)之間的聯(lián)動作用； 所述調節(jié)對正油缸(50)的工作狀態(tài)，使對正油缸(50)的工作狀態(tài)對應于所需的轉向模式的步驟包括控制第一換向閥(61)，使第一工作腔(51)和第四工作腔(54)與壓力油源連通，控制第二換向閥(64)，使第三工作腔(53)和第二工作腔(52)內的高壓氣體排出，使對正油缸(50)處于為后橋桿系(20)提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)。
13.—種工程車輛，包括車橋轉向系統(tǒng)，其特征在于，所述車橋轉向系統(tǒng)為權利要求I至7中任一項所述的車橋轉向系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車橋轉向系統(tǒng)及其控制方法、工程車輛。該車橋轉向系統(tǒng)，包括前橋桿系、后橋桿系和轉向脫鎖機構，其中前橋桿系和后橋桿系固定連接在車架體上，轉向脫鎖機構連接在前橋桿系和后橋桿系之間，具有使前橋桿系與后橋桿系鎖定形成聯(lián)動的第一工作位置和使前橋桿系與后橋桿系脫鎖的第二工作位置；車橋轉向系統(tǒng)還包括對正油缸，對正油缸的第一端鉸接在車架體上，第二端與后橋桿系連接；對正油缸具有為后橋桿系提供鎖緊力的第一工作狀態(tài)、為轉向機構提供回正力的第二工作狀態(tài)以及不參與轉向控制的閑置狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的車橋轉向系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術中桿系轉向模式單一，操縱穩(wěn)定性差的問題。
文檔編號B62D7/00GK102874305SQ20121038757
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者詹純新, 劉權, 郭堃 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司