一种多轴车辆第三轴电控液压转向控制系统的制作方法

本发明涉及一种多轴车辆第三轴电控液压转向控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

在依靠转向传动机构进行前后轴协调转向的某一多轴车辆上，由于第二轴与第三轴之间的转向纵拉杆过长变形、转向垂臂受车载载荷变化而有位置偏转以及球铰的磨损间隙等原因造成转向时第三轴转向轮转角产生过大偏差，导致其与第一轴转向轮的转向不协调， 使得轮胎磨损过大。

技术实现要素：

为解决第三轴轮胎的偏磨问题，使第三轴车轮转角在转向时能够与第一轴车轮转角满足一定的转角关系，本发明提出了一种多轴车辆第三轴电控液压转向控制系统，该系统能够解决后轮的偏磨问题，效果较好，能够满足企业要求的误差值±1°，为多轴车辆的转向问题提供了解决方法。

本发明所采用的技术方案是：

所述多轴车辆第三轴电控液压转向系统主要由液压执行机构、 控制器和转角传感器等组成，系统舍弃前转向轴到后转向轴的转向纵拉杆，通过传感器从第一转向轴获取转向信息，并完全依靠液压力推动第三轴与前转向轴协调转向，定位准确，精度高，能够避免轮胎发生偏磨，增强了汽车的动态稳定性与行驶安全性。

所述多轴车辆第三轴电控液压转向系统的液压执行机构中，阀1、阀2、阀3为两位四通阀，阀4与阀5为三位四通比例换向阀，液压机构的油缸使用的是转向对中油缸，转向对中自锁油缸右端固定于车桥上，左端则通过连杆焊接在第三转向轴转向横拉杆上。整个缸筒浮动安装。当对中液压缸左活塞运动到左液压缸右端面A2面，右活塞运动到右液压缸右端面A1面时，第三轴轮对中。阀1、阀2、阀3为紧急备份系统，正常工作时阀3打开，阀1、阀2关闭，控制器根据第一轴信号及后转向轮转角信号，通过比例换向阀阀4、阀5控制液压缸的运动，实现转动协调的随动转向功能。一旦检测到故障，阀3关闭，阀1运动使左缸运动到A2面，阀2运动使右缸运动到A1面，后转向轮对中，第三轴车轮不随着第一轴转角变化而发生变化，以免发生意外。

所述控制器选用飞思卡尔S12XS128单片机，它是16位单片机，芯片处理能力强，稳定性好，性价比高，以飞思卡尔 S12XS128 单片机为中心，搭建一些其他功能模块来组成控制器的硬件电路，硬件电路的设计既要满足系统所有的功能要求，又要尽量简洁，避免复杂电路增加的不必要成本及信号处理困难。基于飞思卡尔 S12XS128设计的控制系统的控制器采集到第一轴及第三轴的转角信号，对信号进行处理来控制液压系统进行随动转向，其中阀 4及阀5为比例换向阀，通过配套的驱动放大器来驱动。

所述控制系统的程序采用C语言编写，在CodeWarrior 中进行，程序开始时要对变量进行定义并调用初始化程序，对于一些耗时比较长的程序可以放在主循环外调用，程序初始化完成后就进入到程序的主循环中，主循环是整个程序的核心，在主循环中调用各种子程序及使用各种算法来确保系统的正常运行，为确保电控液压系统运行的及时性，程序每个循环的时间尽量小，一般不大于100ms。主循环控制程序主要由下述3个方面组成。

本发明的有益效果是：该系统能够解决后轮的偏磨问题，效果较好，能够满足企业要求的误差值±1°，为多轴车辆的转向问题提供了解决方法。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的转向系统液压机构原理图。

图2是本发明的控制器控制示意图。

图3是本发明的主循环控制程序图。

图中：1.溢流阀；2.粗过滤器；3.发动机；4.细过滤器；5.阀1；6.阀2；7.阀3；8.阀4；9.阀5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，多轴车辆第三轴电控液压转向系统主要由液压执行机构、 控制器和转角传感器等组成，系统舍弃前转向轴到后转向轴的转向纵拉杆，通过传感器从第一转向轴获取转向信息，并完全依靠液压力推动第三轴与前转向轴协调转向，定位准确，精度高，能够避免轮胎发生偏磨，增强了汽车的动态稳定性与行驶安全性。

多轴车辆第三轴电控液压转向系统的液压执行机构中，阀1、阀2、阀3为两位四通阀，阀4与阀5为三位四通比例换向阀，液压机构的油缸使用的是转向对中油缸，转向对中自锁油缸右端固定于车桥上，左端则通过连杆焊接在第三转向轴转向横拉杆上。整个缸筒浮动安装。当对中液压缸左活塞运动到左液压缸右端面A2面，右活塞运动到右液压缸右端面A1面时，第三轴轮对中。阀1、阀2、阀3为紧急备份系统，正常工作时阀3打开，阀1、阀2关闭，控制器根据第一轴信号及后转向轮转角信号，通过比例换向阀阀4、阀5控制液压缸的运动，实现转动协调的随动转向功能。一旦检测到故障，阀3关闭，阀1运动使左缸运动到A2面，阀2运动使右缸运动到A1面，后转向轮对中，第三轴车轮不随着第一轴转角变化而发生变化，以免发生意外。

如图2，控制器选用飞思卡尔S12XS128单片机，它是16位单片机，芯片处理能力强，稳定性好，性价比高，以飞思卡尔 S12XS128 单片机为中心，搭建一些其他功能模块来组成控制器的硬件电路，硬件电路的设计既要满足系统所有的功能要求，又要尽量简洁，避免复杂电路增加的不必要成本及信号处理困难。基于飞思卡尔 S12XS128设计的控制系统的控制器采集到第一轴及第三轴的转角信号，对信号进行处理来控制液压系统进行随动转向，其中阀 4及阀5为比例换向阀，通过配套的驱动放大器来驱动。

如图3，控制系统的程序采用C语言编写，在CodeWarrior 中进行，程序开始时要对变量进行定义并调用初始化程序，对于一些耗时比较长的程序可以放在主循环外调用，程序初始化完成后就进入到程序的主循环中，主循环是整个程序的核心，在主循环中调用各种子程序及使用各种算法来确保系统的正常运行，为确保电控液压系统运行的及时性，程序每个循环的时间尽量小，一般不大于100ms。主循环控制程序主要由下述3个方面组成。