Система рулевого управления многоосного автомобиля

Система рулевого управления многоосного автомобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к рулевым управлением колесных транспортных средств и может применяться в длиннобазных многоосных автомобилях, работающих преимущественно в маневровом режиме. Цель изобретения - повышение маневренности и устойчивости движения многоосного автомобиля. Система рулевого управления содержит блок 30 формирования сигналов углов поворота управляемых колес, блок 6 фазового сдвига, блок коммутатора 5 и приводы 19 поворота управляемых колес. При повороте рулевого колеса обеспечивается возможность как одновременного, так и раздельного поворота передних и задних колес, причем задние управляемые колеса имеют начальное фазовое запаздывание поворота относительно передних. 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 62 D 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4496949/31-11 (22) 19.10.88 (46) 23.07.90. Бюл. № 27 (71) Камский политехнический институт (72) М. И. Ахмедов (53) 629.113.014.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 742232, кл. В 62 D 5/04, 1979. (54) СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГООСНОГО АВТОМОБИЛЯ (57) Изобретение относится к рулевым управлениям колесных транспортных средств и может применяться в длиннобазных многоосных автомобилях, работающих преиму„„SU„„1579830 A 1

2 щественно в маневровом режиме. Цель изобретения — повышение маневренности и устойчивости движения многоосного автомобиля. Система рулевого управления содержит блок 30 формирования сигналов углов поворота управляемых колес, блок 6 фазового сдвига, блок коммутации 5 и приводы 19 поворота управляемых колес. При повороте рулевого колеса обеспечивается возможность как одновременного, так и раздельного поворота передних и задних колес, причем задние управляемые колеса имеют начальное фазовое запаздывание поворота относительно передних. 11 ил.

1579830

Изобретение относится к рулевым управлениям колесных транспортных средств и может применяться в длиннобазных многоосных автомобилях, работающих преимущественно в маневровом режиме.

Целью изобретения является повышение маневренности и устойчивости движения многоосного автомобиля.

На фиг. 1 изображена блок-схема рулевого управления; на фиг. 2 — схема блока коммутации; на фиг. 3 — схема блока фазового сдвига; на фиг. 4 — 7 — схемы формирования фазового запаздывания поворота задних колес относительно передних; на фиг. 8 — 11 — схемы поворота автомобиля.

Рулевое колесо 1 (фиг. 1) механически связано с задатчиком 2 сигналов, имеющим два выхода, первый из которых связан одновременно с преобразователем 3 сигналов поперечных коордйнат передних колес, с преобразователем 4 сигналов продольных координат передних колес, через блоки коммутации 5 и фазового сдвига 6 с преобразователем 7 сигналов поперечных координат задних колес и через инвертор 8 с преобразователем 9 сигналов продольных координат задних колес, а второй — с сумматорами 10 — 13. Инверторы 14 и 15 и вторые входы сумматоров 10 и 12 подключены соответственно к выходам преобразователей 3 и 7, а сумматоры 11 и 13 к выходам соответственно инверторов 14 и 15. Выходы преобразователя 4, сумматоров 10 — 13 и преобразователя 9 соединены через блок 5 коммутации с датчиками 16 обратной связи, составляющими вместе с усилителями 17 мощности и исполнительными механизмами 18 приводы 19 поворота управляемых колес.

Блок 5 коммутации состоит из сумматоров 20 и 21 и пакета многоконтактных переключателей 22 — 25. Входы сумматора 20 подключены ко всем выходам преобразователя 4 и к одному выходу преобразователя 9, соответствующему сигналу продольных координат колес средней оси задней тележки шасси. Входы сумматора 21 подключены ко всем выходам преобразователя 9 и к одному выходу преобразователя 4, соответствующему сигналу продольных координат колес средней оси передней тележки шасси.

Многоконтактные переключатели 22 — 25 представляют собой зависимый пакет, т. е. включение и фиксация одного приводит к отключению трех других. При нажатом переключателе 23 управляемыми становятся передние и задние колеса, при нажатом переключателе 23 управляемыми становятся только передние колеса, при нажатом переключателе 24 — только задние колеса, при нажатом переключателе 25 управляемыми становятся опять все колеса, но их углы поворота по величине и направлению одинаковы и равны углу поворота одного из колес первой передней оси.

Блок 6 фазового сдвига состоит из нелинейного преобразователя 26, вход которого соединен через контакты переключателя 22 с первым выходом задатчика 2, а выход— через односторонний ограничитель 27 с сумматором 28. Второй вход сумматора 28 связан с источником 29 опорного сигнала, а выход — с входами инвертора 8 и преобразователя 7 сигналов поперечных координат задних колес.

Задатчик 2, преобразователи 3, 4, 7 и 9 сигналов, сумматоры 10 — 13, инверторы 8, 14 и 15 образуют блок 30 формирования сигналов углов поворота колес.

В качестве нелинейного преобразователя могут служить в простейшем случае две диодные линейки (на разную полярность), осуществляющие кусочно-линейную аппроксимацию нелинейной функции.

В качестве датчиков обратной связи использованы спаренные синусно-косинусные потенцио метры.

Односторонний ограничитель, источник опорного сигнала и сумматоры выполнены с учетом изменения полярности рабочих сигналов.

Элементы системы рулевого управления рассчитаны на постоянный ток.

Система рулевого управления работает следующим образом.

При повороте рулевого колеса 1 из нейтрального положения до максимума сигналы на выходе задатчика 2 изменяются одновременно следующим образом: первый от О и U„,„„âòîðîé от U„„, до О.

На выходах преобразователя 4 имеем сигналы

U l! (1) где U — первый сигнал задатчика 2;

I — весовой коэффициент, учитывающий удаление 1-й оси от центра тяжести автомобиля; — номер оси шасси;

1е(1 — 3);

Ue (Π— U„,„,).

На выходах сумматоров 10 и 11 имеем сигналы соответственно (U„„,— U) — UB,/2; (2) (U„,„,— U)+ UB,/2, где „— весовой коэффициент, учитывающий ширину колеи передних колес.

При нажатом переключателе 22 на выходах датчиков обратной связи 15 передних колес имеем сигналы

/ И;

@(U„,„,— U) — UB /2 ф У -18;= à rctg(), (U„,„,— U)+UB„/2

/ у где 8;, 6; — углы поворота колес j-й оси соответственно внутреннего и внешнего по отношению к центру поворота бортов;

1а(1 — 3) О дновременно первый сигнал U задатчика 2 (фиг. 4) попадает через один из контактов переключателя 22, на вход нелинейного преобразователя 26, на выходе которого имеем сигнал (фиг. 5) т/кп—

К!У при 0

21/ — а при Ui(U(U„,„, где К>, К2, а — коэффициенты;

К! и К2 удовлетворяют следующим условиям (фиг. 5) К

= ; 0(К!(1; м (5)

К2= К2) 1, макс где U!, U2 — сигналы.

Односторонний ограничитель 27, в данном случае по минимуму, имеет порог пропускания по величине, равный У2, следовательно, на его выходе имеем (фиг. 6)

Uorp

U2 при 0

20 — а при Ui(U(U„,„,.

Сигнал с источника 29 опорного сигнала, равный по величине порогу пропускания ограничителя 27, т. е. U2, складывается с обратным знаком в сумматоре 28 с U,„, на выходе которого имеем (фиг. 7)

0 =

О при 0

К20 — a — U2 при йаЛ3(U„,„,.

Сигнал 0 поступает на вход преобразователя 7 и через инвертор 8 — на вход преобразователя 9.

На выходах сумматоров 12 и 13 имеем сигналы соответственно (U„,„,— U) — U В /2; (8) (U...,— 0)+Ь В /2, а на выходе преобразователя 9 — U, l, (9) где 1е(4 — 6).

На выходах датчиков 16 обратной связи задних колес

8;=arctg(), I — U2 1. (Ума„,— — U) — 14 В /2

r — U l) (U„...— U) 1 U2 .В./2

Исполнительные механизмы 18 приводов 19 поворота управляемых колес, отработав поступающие на .них сигналы с датчиков 16 обратной связи и усилителей 17 мощности, повернут колеса на углы, при которых полюс поворота 0 (фиг. 8) лежит в центре тяжести О автомобиля, но центры поворота передних О„и задних О, колес не совпадают. Совпадение О„и О, достигается при максимальном угле поворота рулевого колеса.

Нажатием переключателя 23 управляемыми становятся только передние колеса (фиг. 9). В этом случае продольная координата управляемых колес отсчитывается

"((О„.„,— U) U В /2 где jr(1 — 3).

Нажатием переключателя 24 управляемыми становятся только задние колеса (фиг. 10). В этом случае продольная координата управляемых колес отсчитывается от средней оси передней тележки. Это достигается в сумматоре 21 блока 5 коммутации. Благодаря тому, что в нерабочем состоянии переключателя 22 первый сигнал задатчика 2 попадает на преобразователи 7 и 9, минуя блок фазового сдвига 6, для углов поворота задних колес можно записать

20 — У(1!с-+ 12) ((У „— 0) УВ -,/2) (12)

Нажатием переключателя 25 снова все колеса становятся управляемыми, но их углы поворота по величине и направлению одинаковы (фиг. 11). Это достигается благодаря тому, что контакты переключателя 25 на датчики 16 обратной связи всех колес подают одни и те же сигналы. Поэтому для углов поворота всех колес можно записать

U. l! (13) arctg

При повороте рулевого колеса 1 в другую сторону работа системы рулевого управления происходит также в соответствии с формулами (1) — (13), учитывая при этом, что знак первого сигнала задатчика 2 меняется на противоположный.

Формула изобретения

Система рулевого управления многоосного автомобиля, содержащая блок формирования сигналов углов поворота колес, состоящий из задатчика, преобразователей сигналов продольных и поперечных координат передних колес, сумматоров, и приводы поворота управляемых колес, состоящие каждый из датчика обратной связи, усилителя мощности и исполнительного механизма отличающаяся тем, что, с целью повышения маневренности и устойчивости движения

5р многоосного автомобиля, она снабжена преобразователями сигналов продольных и поперечных координат задних колес, инверторами, блоком фазового сдвига, состоящим из нелинейного преобразователя, одностороннего ограничителя, сумматора и источника опорного сигнала, и блоком коммутации, состоящим из сумматоров и переключателей режимов движения, при этом первый выход задатчика соединен с преобразова579830 от средней оси задней тележки. Это достигается в сумматоре 20 блока 5 коммутации, который к сигналам (1) добавляет с обратным знаком сигнал (— U.15). Таким образом углы поворота передних колес

1579830

Фиг.2 телями сигналов продольных и поперечных координат передних колес и через блок коммутации и блок фазового сдвига — с преобразователем сигналов поперечных координат задних колес и с инвертором, второй выход задатчика соединен с сумматорами блока формирования сигналов углов поворота колес, а выходы сумматоров и преобразователей сигналов продольных координат передних и задних колес соединены через блок коммутации с датчиками обратной связи приводов поворота управляемых колес.

1579830

LLrrapre.

1579830

Составитель В. Ионова

Редактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 1986 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат <Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!