一种车辆转向系统的前桥总成及车辆转向系统技术方案

本申请涉及一种车辆转向系统的前桥总成及车辆转向系统，其包括前桥、第一安装座、第二安装座、左转向轮下节臂和右转向轮下节臂，所述第一安装座组设于所述前桥的桥壳上，所述第一安装座被配置为：当电液转向机安装固定在所述第一安装座上时，所述电液转向机的轴向与车辆高度方向所夹持的角度为第一锐角α；所述第二安装座组设于所述前桥的桥壳上，并用于连接助力缸的一端；所述左转向轮下节臂转动连接在所述前桥上，并用于通过直拉杆连接所述电液转向机的转向垂臂；所述右转向轮下节臂转动连接在所述前桥上，并用于连接助力缸的另一端。本申请前桥通过电液转向机和助力缸联合助力，能够实现大载荷下的转向。够实现大载荷下的转向。够实现大载荷下的转向。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆转向系统的前桥总成及车辆转向系统


[0001]本申请涉及车辆前桥
，特别涉及一种车辆转向系统的前桥总成及车辆转向系统。

技术介绍

[0002]目前无人驾驶车辆的应用越来越广泛，在工业园区、港口、码头应用的无人驾驶车辆，通常是吨位大、不带驾驶室的平板车。在这类无人驾驶平板车中，车架以上的空间通常用来装载货物或者上装，为了尽量降低装载货物后的整车高度，通常要求底盘及车架的高度尽量小，并且底盘的所有零部件均不得超过车架上平面，因此，这类底盘通常不带方向盘，而且要求能够承载一个标准集装箱的重量，通常在80吨以上。
[0003]一些相关技术中提供的前桥总成，应用于无人驾驶车线控底盘，该前桥总成将线控转向机和机械转向机通过联轴器连接在一起，然后将三者共同固定在车桥上，由线控转向机通过联轴器带动机械转向机来实现转向。
[0004]然而，上述前桥总成仅限用在吨位较小的轻型车上，对于吨位较大的商用车或者港口车辆，此类型的前桥总成不能提供足够的转向力矩，因此无法应用于以上大吨位的无人驾驶平板车底盘中。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种车辆转向系统的前桥总成及车辆转向系统，前桥通过电液转向机和助力缸联合助力，能够实现大载荷下的转向。
[0006]第一方面，提供了一种车辆转向系统的前桥总成，其包括：
[0007]前桥；
[0008]第一安装座，所述第一安装座组设于所述前桥的桥壳上，所述第一安装座被配置为：当电液转向机安装固定在所述第一安装座上时，所述电液转向机的轴向与车辆高度方向所夹持的角度为第一锐角α；
[0009]第二安装座，所述第二安装座组设于所述前桥的桥壳上，并用于连接助力缸的一端；
[0010]左转向轮下节臂，所述左转向轮下节臂转动连接在所述前桥上，并用于通过直拉杆连接所述电液转向机的转向垂臂；
[0011]右转向轮下节臂，所述右转向轮下节臂转动连接在所述前桥上，并用于连接助力缸的另一端。
[0012]一些实施例中，所述第一锐角α的取值范围为10
°
～20
°
。
[0013]一些实施例中，所述第一锐角α的取值为14
°
。
[0014]一些实施例中，所述右转向轮下节臂通过第一主销连接在所述前桥上，所述右转向轮下节臂上设有第一安装孔，所述第一安装孔用于通过第一球头销连接助力缸；
[0015]所述第一主销在所述前桥轴向上的垂足为A点，所述第一安装孔的圆心与A点所形
成的直线，朝远离第一安装座的方向偏，且该直线与车辆长度方向所夹持的角度为第二锐角β。
[0016]一些实施例中，所述第二锐角β的取值范围为1
°
～5
°
。
[0017]一些实施例中，所述第二锐角β的取值为2
°
。
[0018]一些实施例中，所述左转向轮下节臂通过第二主销连接在所述前桥上，所述左转向轮下节臂上设有第二安装孔，所述第二安装孔用于通过第二球头销连接直拉杆；
[0019]所述第二主销在所述前桥轴向上的垂足为B点，所述第二安装孔的圆心与B点所形成的直线，朝远离第一安装座的方向偏，且该直线与车辆长度方向所夹持的角度为第三锐角。
[0020]一些实施例中，所述第三锐角的取值范围为1
°
～5
°
。
[0021]一些实施例中，所述第三锐角的取值为2
°
。
[0022]第二方面，提供了一种车辆转向系统，其包括：
[0023]如上任一所述的车辆转向系统的前桥总成；以及，
[0024]电液转向机，所述电液转向机安装固定在第一安装座上，所述电液转向机的转向垂臂通过直拉杆连接在左转向轮下节臂上；
[0025]助力缸，所述助力缸一端安装在第二安装座上，另一端安装在右转向轮下节臂上。
[0026]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0027]本申请提供的车辆转向系统的前桥总成，使用时，将电液转向机和助力缸装配到前桥上，助力缸与右转向轮下节臂转动连接，电液转向机的转向垂臂通过直拉杆与左转向轮下节臂转动连接，当需要转向时，电液转向机接收控制器的控制信号，使转向器输出轴带动转向垂臂摆动，转向垂臂通过直拉杆带动前桥的左转向节绕其对应的主销旋转，同时，电液转向机控制助力缸油路的通断，使助力缸推动右转向节绕其对应的主销旋转，从而在电液转向机和助力缸的共同液压助力作用下，实现车辆转向。
[0028]本申请实施例可以将电液转向机和助力缸安装在前桥总成上，形成转向系统，由电液转向机带动转向垂臂摆动来驱动转向节转动，另外在右转向节上增加一只助力缸，采用电液转向机和助力缸联合助力，可以轻松实现大载荷下的转向。
[0029]本申请使用时，将电液转向机固定在桥壳上，并和前桥一并跳动，保证了电液转向机和车轮的相对位置不会随着不平路面引起的车轮跳动或者车辆不同承载重量引起车架高度变化而变化，避免引起车轮的额外偏转，保证了无人驾驶系统对底盘控制的一致性，降低了控制难度，提高了控制精度，从而提高了无人驾驶车辆整车的行驶稳定性和安全性。电液转向机和助力缸固定在前桥上，直接驱动前桥的转向节转向，没有过渡环节，使得转向系统扭矩传递效率极高、转向动作更可靠、更稳定。
[0030]在本申请中，第一安装座被配置为：当电液转向机安装固定在第一安装座上时，电液转向机的轴向与车辆高度方向所夹持的角度为锐角，记为第一锐角α，而非电液转向机的轴向与车辆高度方向同向，这么做的好处是：使转向垂臂在左转极限和右转极限时夹角相等，保证电液转向机6左转和右转的圈数基本相等，这样符合驾驶员的一般操纵习惯，提高了人机工程水平，便于无人驾驶系统的控制。
[0031]在本申请中，通过设置第二锐角β，使得转至左极限、右极限时，助力缸的伸长、压缩的行程大致相等，电液转向机与助力缸作为转向桥的动力元件达到了较好的协调，电液
转向机与助力缸可以同时作用到极限位置，有利于精准控制转向桥转向的速度，在无人驾驶车辆中，精准控制整车转向的速度可以大大提高自动驾驶的安全性能，降低车速较高时发生甩尾，翻车等风险。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请实施例提供的车辆转向系统的前桥总成；
[0034]图2为本申请实施例提供的车辆转向系统立体图；
[0035]图3为本申请实施例提供的电液转向机的轴向与车辆高度方向同向时得到的转向垂臂夹角曲线图；
[0036]图4为本申请实施例提供的电液转向机的轴向与车辆高度方向夹持第一锐角α＝14
°
时得到的转向垂臂夹角曲线图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆转向系统的前桥总成，其特征在于，其包括：前桥(1)；第一安装座(2)，所述第一安装座(2)组设于所述前桥(1)的桥壳上，所述第一安装座(2)被配置为：当电液转向机(6)安装固定在所述第一安装座(2)上时，所述电液转向机(6)的轴向与车辆高度方向所夹持的角度为第一锐角α；第二安装座(3)，所述第二安装座(3)组设于所述前桥(1)的桥壳上，并用于连接助力缸(7)的一端；左转向轮下节臂(4)，所述左转向轮下节臂(4)转动连接在所述前桥(1)上，并用于通过直拉杆(8)连接所述电液转向机(6)的转向垂臂(60)；右转向轮下节臂(5)，所述右转向轮下节臂(5)转动连接在所述前桥(1)上，并用于连接助力缸(7)的另一端。2.如权利要求1所述的车辆转向系统的前桥总成，其特征在于：所述第一锐角α的取值范围为10
°
～20
°
。3.如权利要求2所述的车辆转向系统的前桥总成，其特征在于：所述第一锐角α的取值为14
°
。4.如权利要求1所述的车辆转向系统的前桥总成，其特征在于：所述右转向轮下节臂(5)通过第一主销(50)连接在所述前桥(1)上，所述右转向轮下节臂(5)上设有第一安装孔(51)，所述第一安装孔(51)用于通过第一球头销(52)连接助力缸(7)；所述第一主销(50)在所述前桥(1)轴向上的垂足为A点，所述第一安装孔(51)的圆心与A点所形成的直线，朝远离第一安装座(2)的方向偏，且该直线与车辆长度方向所夹持的角度为第二锐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安元，杜喜阳，李乾，张忠雷，黄志刚，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：