Система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в гидравлических системах транспортных средств.
Известна система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами [JP Н06286640 A, B62D 7/14, 11.10.1994], содержащая рулевые трапеции переднего и заднего мостов, гидробак, гидронасос, электродвигатель, два гидроцилиндра и два гидрораспределителя с электромагнитными приводами, датчики углов поворота рулевого колеса, колес переднего и заднего мостов, контроллер, содержащий в памяти восемь алгоритмов изменения положения управляемых колес, блок управления, при помощи которого устанавливаются режимы управления положением колес в зависимости от положения рулевого колеса согласно заданному алгоритму.
Недостатком данной системы рулевого управления является то, что изменение положения колес происходит не плавно, а дискретно (ступенчато), что приводит к динамическим нагрузкам на детали рулевого управления. Резкое открытие или перекрытие масляной магистрали золотником гидрорспределителя может вызвать гидроудар в системе и привести к повреждению или выходу из строя ее элементов. При резком повороте рулевого колеса данная система мгновенно изменяет положения управляемых колес, что может вызвать потерю управляемости и устойчивости транспортного средства, особенно при работе на склонах.
Задачей полезной модели является улучшение управляемости и поперечной устойчивости транспортного средства за счет плавного изменения положения управляемых колес при маневрировании транспортным средством.
Технический результат достигается тем, что система рулевого управления транспортного средства со всеми управляемыми колесами, содержащая рулевые трапеции переднего и заднего мостов, гидробак, гидронасос, гидроцилиндры изменения углов положения колес переднего и заднего мостов посредством рулевых трапеций, датчики углов поворота рулевого колеса, колес переднего и заднего мостов, соединенные с контроллером, содержащем в памяти восемь алгоритмов изменения положения управляемых колес, соединенным с блоком управления для установления режимов управления положением колес в зависимости от положения рулевого колеса согласно заданному алгоритму, согласно полезной модели снабжена двумя гидрораспределителями с электромеханическими приводами золотников, соединенными с контроллером, при этом в зависимости от положения золотников гидрораспределителей с электромеханическими приводами золотников в соответствии с выбираемым алгоритмом работы масло поступает в соответствующие полости гидроцилиндров изменения углов положения колес переднего и заднего мостов, а углы поворота колес мостов являются функциями угла поворота рулевого колеса и контролируются датчиками переднего и заднего мостов.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшение управляемости и поперечной устойчивости транспортного средства, за счет плавного изменения положения управляемых колес при резком изменении положения рулевого колеса, снижение динамических нагрузок на детали рулевого управления и их износ.
На фиг. 1 изображена схема системы управления поворотом колес транспортного средства со всеми управляемыми колесами; на фиг. 2 - варианты алгоритмов положения управляемых колес.
Система содержит гидробак 1, гидронасос 2, гидроцилиндр 3, гидрораспределитель 4 с электромеханическим приводом 5, служащие для изменения положения колес переднего моста посредством рулевой трапеции 6.
Система содержит гидроцилиндр 7, гидрораспределитель 8 с электромеханическим приводом 9, рулевую трапецию 10 для изменения положения колес заднего моста.
Система управления оборудована датчиком 11 угла поворота рулевого колеса, датчиком 12 угла поворота колес переднего моста и датчиком 13 угла поворота колес заднего моста.
Система содержит контроллер, в котором хранятся варианты алгоритмов управления положением управляемых колес относительно остова транспортного средства и блок управления контроллером с сенсорной панелью, при помощи которого оператор выбирает необходимый алгоритм управления колесами.
Система управления поворотом колес транспортного средства со всеми управляемыми колесами работает следующим образом.
В памяти контроллера хранятся 8 алгоритмов управления положениями управляемых колес переднего и заднего мостов относительно остова транспортного средства. В зависимости от вида выполняемых работ, агротехнических требований, от типа прицепного устройства или орудия оператор выбирает необходимый вариант управления положением колес переднего и заднего мостов относительно остова и воздействует на сенсорную панель блока управления, тем самым отправляет сигнал в контроллер, и контроллер выбирает необходимый алгоритм.
В процессе работы системы сигнал с датчика 11 угла поворота рулевого колеса поступает в контроллер, где он обрабатывается и в соответствие с выбираемым алгоритмом передается на электромеханические приводы 5 и 9 гидрораспределителей 4 и 8.
Электромагнитный привод обеспечивает плавное перемещение золотников гидрораспределителей (4, 8), что приводит к плавному изменению проходного сечения масляной магистрали и соответственно постепенному увеличению количества и давления подаваемой жидкости в полость гидроцилиндра. Это приводит к снижению скорости поворота управляемых колес и динамических нагрузок на детали рулевого привода. Электромагнитный привод может также обеспечить любое постоянное положение золотника между его крайними положениями и обеспечить определенное проходное сечение масляной магистрали в зависимости от необходимой скорости изменения положения управляемых колес.
1
2
1
2
В зависимости от положения золотников гидрораспределителей 4 и 8 в соответствие с выбираемым алгоритмом масло поступает в соответствующие полости гидроцилиндров 3 и 7 и через тяги воздействуют на рулевые трапеции 6 и 10 и изменяют положение колес. Углы β и β поворота колес являются функциями угла α поворота рулевого колеса [β=ƒ(α) и β=ƒ(α)] и контролируются датчиками 12 и 13.
Таким образом, предлагаемая система позволяет получить различные скорости поворота управляемых колес, что значительно улучшает управляемость и поперечную устойчивость транспортного средства, снижает динамические нагрузки на детали рулевого управления и их износ.