[发明专利]基于液压变压器的重型多轴车辆转向系统及其控制方法

权利要求书

1.基于液压变压器的重型多轴车辆转向系统，其特征在于：所述车辆转向系统包括多个顺序设置的转向桥；所述转向桥内设有用于驱动转向车轴的转向助力缸；所述转向助力缸与伺服比例阀、液压变压器组合装置相连；液压变压器组合装置与控制器相连，并按其指令对转向助力缸供油压力进行调节；各转向桥的液压变压器组合装置对其所属转向桥的转向阻力缸调压；多个液压变压器组合装置连接形成液压调节回路；所述液压调节回路可在控制器控制下同时对多个转向阻力缸调压，或是对特定的转向阻力缸进行调压增幅；当液压调节回路用于车辆转向时，控制器根据转向工况计算转向阻力矩，通过改变各液压变压器组合装置与各转向桥转向助力缸之间的串联方式或并联方式，来调整液压调整回路对各转向助力缸的调压作业，从而调节各转向桥用于驱动转向车轴的转向力矩；

所述转向助力缸包括左转向助力缸（8）和右转向助力缸（9），经伺服比例阀（12）与液压变压器组合装置相连；

所述液压变压器组合装置包括液压变压器（5）、液压变压器控制组件（4）、用于控制液压变压器工作状态的电磁换向阀（6）、液压变压器配流盘转角传感器（14）以及用于决定液压变压器在油压调节回路中连接方式的切换回路；

所述的液压变压器分别与电磁换向阀、伺服比例阀相连；所述液压变压器控制组件（4）与先导油源（3）相连，通过控制液压变压器的配流盘转角，使液压变压器输出调节后的压力；

所述控制器控制端分别与液压变压器控制组件的被控端、电磁换向阀、伺服比例阀相连，还与切换回路中的开关阀相连，控制器的接收端与车速传感器（10）、车轮转角传感器（11）、液压变压器配流盘转角传感器（14）、压力传感器（13）相连；所述的车速传感器用于检测多轴车辆行驶速度，车轮转角传感器用于检测车辆转向桥右侧或左侧车轮的转角，所述压力传感器设于伺服比例阀处用于检测伺服比例阀的阀口压力；

所述切换回路包括多个由控制器控制的开关阀；所述控制器根据车辆工况、车轮状态、转向桥工况、阀口压力计算当前状态下的转向阻力矩，并通过控制各开关阀的启闭状态，使各液压变压器的连接方式在并联或串联之间切换，来调整转向系统的转向力矩输出性能。

2.根据权利要求1所述的基于液压变压器的重型多轴车辆转向系统，其特征在于：设相邻的两个转向桥分别为第一组转向系统、第二组转向系统，第一组转向系统的液压变压器为第一液压变压器，第二组转向系统的液压变压器为第二液压变压器，则与两个转向桥相连的切换回路中，切换回路以第一开关阀（17）与第一液压变压器的输入端、第二液压变压器的输入端相连，切换回路以第二开关阀（18）与第一液压变压器的输入端、第二液压变压器的输出端相连，切换回路以第三开关阀（19）与第一液压变压器的输出端、切换回路的第四开关阀相连，切换回路以第四开关阀（20）与第二液压变压器的输出端、第三开关阀相连；所述第二液压变压器的输入端还与泵源连接，第一液压变压器的输出端还与第一组转向系统连接，第二液压变压器的输出端经第四开关阀后还与第二组转向系统连接。

3.根据权利要求1所述的基于液压变压器的重型多轴车辆转向系统，其特征在于：所述液压变压器（5）的A口与电磁换向阀的A口连接，液压变压器（5）的B口与伺服比例阀（12）的进油口相连，液压变压器（5）的T口与油箱（1）相连；

所述液压变压器的工作状态，由电磁换向阀决定，当电磁换向阀保持失电状态时，此时液压变压器工作，泵源油液流入液压变压器，经过升降压后输入到伺服比例阀；当电磁换向阀保持得电状态时，此时液压变压器不工作，油箱油液直接输入到伺服比例阀。

4.根据权利要求1所述的基于液压变压器的重型多轴车辆转向系统，其特征在于：所述转向桥处的转向系统为电液伺服转向系统，包括油箱（1）、液压泵（2）、伺服比例阀（12）、车架（7）、左转向助力缸（8）、右转向助力缸（9）；左转向助力缸的活塞杆与车轮处的第一梯形臂铰接，其缸体与车架铰接；右转向助力缸的活塞杆与车轮处的第二梯形臂铰接，其缸体也与车架铰接；左转向助力缸的有杆腔和右转向助力缸的无杆腔形成第一工作油路R1；左转向助力缸的无杆腔和右转向助力缸的有杆腔形成第二工作油路R2，R1、R2两个工作油路分别于伺服比例阀的A、B工作油口相连接。