[發明專利]車輛轉向傳動機構、車輛轉向系統及其控制方法和車輛

在審

• 申請號: 202011196403.X
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112249148A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 孫占瑞;張勇;陳成
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械有限公司
• 主分類號: B62D3/02
• 分類號: B62D3/02;B62D7/20
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 許柱山

本公開涉及一種車輛轉向傳動機構、車輛轉向系統及其控制方法和車輛。其中，車輛轉向傳動機構包括：左轉向節臂，用于控制左側車輪的左右轉向；右轉向節臂，用于控制右側車輪的左右轉向；轉向縱拉桿，與左轉向節臂和右轉向節臂中之一連接；左梯形臂，相對于左轉向節臂固定設置；右梯形臂，相對于右轉向節臂固定設置；以及轉向橫拉桿，用于連接左梯形臂和右梯形臂；其中，轉向橫拉桿被配置為伸縮油缸，伸縮油缸的活塞桿和缸筒分別與左梯形臂和右梯形臂中之一和另一連接。轉向橫拉桿可伸縮，從而能夠實現左右兩側的車輪的左右轉向相反或一致，在保證轉向穩定可靠性的同時滿足車輛轉向模式的需要，具有較高的可實施性。

技術領域

本公開涉及車輛工程技術領域，尤其涉及一種車輛轉向傳動機構、車輛轉向系統及其控制方法和車輛。

背景技術

轉向系統目的是為了操縱行駛方向，保證轉向的靈敏性和精確度以及直線行駛車輛的穩定性。傳統的乘用車輛、商用車輛大多在道路上進行行駛和運輸作業，它們采用傳統的前輪轉向或前組車輪轉向就可以滿足使用要求。隨著汽車保有量的增加，城市變得擁擠，車輛泊車和轉彎、倒車的空間變得更加狹小，單一的轉向模式在面對這些問題時有很大局限性。對于部分專用的輪式工程車，常常需要在多種復雜的場地條件下工作，為滿足復雜場地的使用要求，對于輪式工程車的轉向系統提出了更高的要求。

目前，汽車及部分工程車輛為應對復雜路面狀況，一般設有實現一種或幾種轉向模式功能的裝置。常見的轉向模式有：前輪獨立轉向、后輪獨立轉向、全輪轉向、蟹行、滑移轉向、原地轉向等。駕駛員可以根據不同的作業和場地情況，選擇不同的轉向模式，可以大大提高工程車輛的機動靈活性。

目前通用的轉向形式有機械式液壓助力轉向、全液壓轉向、線控轉向等，機械式液壓助力轉向系統依靠轉向柱及機械拉桿，并通過液壓油缸給車輪提供轉向推力，從而實現轉向功能；全液壓轉向依靠液壓油缸實現車輪的轉向，可以實現車輪獨立控制，能夠完成多種轉向模式，以適應不同作業環境；線控轉向取消了方向盤與轉向輪之間的機械連接，采用傳感器采集駕駛員轉向意圖然后發送到轉向執行器來完成轉向。通常的傳動橋的兩輸出端傳遞的動力方向相同，使左右側車輪轉動方向一致。

機械式液壓助力轉向的可靠性較高，但機械拉桿限制了此種轉向系統無法實現原地滾動轉向；全液壓轉向系統可以實現車輛多種模式轉向功能，但一旦液壓及控制系統失效，駕駛員將失去控制車輪轉動的能力，尤其是車輛在高速行駛的情況下，危險性更大；線控轉向僅僅是取消了方向盤與轉向輪之間的機械連接，車輛的轉向還是需要機械拉桿來實現，因此也無法實現原地轉向。輸出動力方向相同的傳動橋也不能支持車輛原地轉向和滑移轉向。

發明內容

經發明人研究發現，相關技術中存在轉向模式和控制穩定可靠性不能同時滿足的技術問題。

有鑒于此，本公開實施例提供一種車輛轉向傳動機構、車輛轉向系統及其控制方法和車輛，能夠滿足車輛轉向模式的需要下提高轉向安全可靠性。

本公開的一些實施例提供了一種車輛轉向傳動機構，包括：

左轉向節臂，用于控制左側車輪的左右轉向；

右轉向節臂，用于控制右側車輪的左右轉向；

轉向縱拉桿，與左轉向節臂和右轉向節臂中之一連接；

左梯形臂，相對于左轉向節臂固定設置；

右梯形臂，相對于右轉向節臂固定設置；以及

轉向橫拉桿，用于連接左梯形臂和右梯形臂；

其中，轉向橫拉桿被配置為伸縮油缸，伸縮油缸的活塞桿和缸筒分別與左梯形臂和右梯形臂中之一和另一連接。

在一些實施例中，轉向橫拉桿設有油缸鎖止機構，用于鎖止活塞桿相對于缸筒的伸縮。