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《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》涉及一种多轴车辆的转向系统和转向控制方法，《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》还涉及一种具有该电液伺服转向系统的多轴车辆。
车辆转向系统对于车辆行驶的安全性、机动性和操纵稳定性都有直接的关系。
随着重型汽车的发展，整车负载越来越大，这就需增加车桥数量，车身也越来越长。为了减小最小转向半径和行驶阻力，同时减少轮胎磨损，一方面要增加转向桥数量，另一方面要求各转向车轮，在转向时相互协调。
传统多轴车辆采用的是液压助力杆系传动转向系统，占用了车架布置空间，而且杆系易变形，车辆高速行驶时有可能存在摆动现象且稳定性差。截至2010年8月26日，随着电液技术的迅速发展，在多轴车辆上采用电液控制转向系统已有应用，但一般的电液比例电磁阀由于响应频率的限制，使得转向时误差较大，尤其是动态误差较大，这极大地影响了转向性能和轮胎寿命。
有鉴于此，亟待开发出一种新的转向系统，对多轴转向系统中的各性能参数提出更高的要求，以确保车辆行驶的安全性、机动性和操纵稳定性。
图1示出了根据《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》多轴车辆的电液伺服转向系统的液压转向系统的示意图；
图2示出了图1所示的液压转向系统的助力转向油缸安装于转向桥的示意图；
图3示出了根据《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》多轴车辆的电液伺服转向系统的电子控制系统的示意图；
图4示出了根据《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》多轴车辆电液伺服转向系统的用于实现转向桥转向的控制逻辑框图。
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方向机控制
衡量车辆转向特性，具体可以分为不足转向、中性转向和过度转向。何谓不足转向、中性转向和过度转向。具体说来，就是当汽车按照一定速度行驶时，汽车能够按照圆周行驶，保持方向盘不动，将车速逐渐提高，这时，圆周半...
1、购买的电动车，如果是写企业名称的，则可以作为固定资产入账，税法规定最低折旧年限是4年。 2、如上原则，由于车辆不是企业名称，所以不能记入企业的固定资产。你可以以法人向企业出租汽车的方法，由企业承担...
2018年12月20日，《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》获得第二十届中国专利奖优秀奖。
以下结合附图对《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的实施例进行详细说明，但是《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》多轴车辆的电液伺服转向系统包括液压转向系统和电子控制系统，该液压转向系统在图1和图2中示出，电子控制系统在图3示出。在《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》中，第一桥的转向控制方式不受限制，可采用传统的转向控制方式，例如液压助力加机械导向的方式，也可以采用《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的转向助力油缸直接驱动转向桥梯形臂的方式。《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》意欲使在后各转向桥转角快速、准确、可靠的跟踪第一桥转角。下面结合图1至图3对《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》多轴车辆的电液伺服转向系统进行详细说明。
如图1和图2所示，液压转向系统包括：安装在车桥30和转向桥梯形臂20的转向节臂21、22之间的两转向助力油缸6、向两转向助力油缸6提供油源的变量泵4，以及控制转向助力油缸6动作进而实现转向的伺服比例阀5。
此外，液压转向系统还可以包括在两转向助力油缸6主油路上设置的液控单向阀10和精密滤油器8，其中，液控单向阀的控制油路上设置有电磁阀9。
两转向助力油缸6的一油缸的有杆腔和另一油缸无杆腔相连通，当一油缸伸出时，另一油缸回缩，以实现协同动作，采用两个转向助力油缸，增大了车桥转向助力和有效降低了车辆转向液压压力需求，为节能和节约布置空间提供条件。
伺服比例阀5具有流量调节功能和换向功能，可通过市购获得，通过该伺服比例阀5的换向功能，可控制油路走向进而实现转向助力油缸的伸出和回缩，油量调节功能可以改变向转向助力油缸的供油量，通过调节向转向助力油缸的供油量，可以控制转向助力油缸的动作，进而实现对转向桥转向角度的精确控制。
在《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》中，电子控制系统用于根据第一桥的转角信号和转向模式计算出在后各转向桥所需的目标转角，并且向在后各转向桥的伺服比例阀输出与目标转角相对应的指令信号，同时根据在后各转向桥反馈的转角信号实时调节该指令信号。
在这里，转向模式是诸如正常转向、后桥锁死、蟹行转向等由用户选择或设定的模式。
《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的电子控制系统优选采用两级控制器，如图3所示，其包括：与在后各转向桥的伺服比例阀信号连接并形成单轴闭环控制的下位控制器（或称为单轴闭环控制器）3，与各下位控制器3信号连接、用于根据第一桥的转角信号和转向模式计算在后各转向桥的目标转角的上位控制器例如可编程逻辑控制器2（或称PLC控制器），以及在各转向桥（包括第一桥和在后各转向桥）上安装的角位移传感器1，其中，各角位移传感器分别与上位控制器和相应的下位控制器信号连接，用于检测各转向桥的实际转角信号。
下位控制器3还与电磁阀9信号连接，用于控制液控单向阀10。当电磁阀9得电时，切断液控单向阀10的控制油源，锁定转向助力缸6；当电磁阀9失电时，液控单向阀10打开，伺服比例阀5可以控制转向助力缸6动作。
采用两级控制器的电子控制系统的优点是：伺服比例阀5和下位控制器3形成一个小闭环，高频率响应的下位控制器3配合高频率响应的伺服比例阀5，保证了动态精度和稳态精度，上位控制器2进行主要的计算工作，并发送给各下位控制器3目标转角指令信号。
《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的多轴车辆的转向控制方法包括以下步骤：检测车辆第一桥和在后各转向桥的转角，并将第一桥的转角信号传送给上位控制器，其中，在后各转向桥设有用于控制转向助力油缸的伺服比例阀和用于控制伺服比例阀的下位控制器；上位控制器根据转向模式和第一桥的转角信号计算在后各转向桥所需的目标转角，并且将相应的目标转角控制信号输出至各下位控制器；以及各下位控制器根据上位控制器的目标转角控制信号向相应的伺服比例阀发送指令信号，并且根据转向桥反馈的转角信号实时调节指令信号。
下面再结合图1至图4对《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》电液伺服转向系统和转向控制方法进行说明。
参见图4，车辆进行转向时，转动方向盘，通过装在第一桥的角位移传感器1来检测此角度信号，并将此信号传送给上位控制器2。
上位控制器2根据用户选择的转向模式和第一桥转角信号计算每轴所需的目标转角，再通过模拟量输出端口输出给下位控制器3。
下位控制器3接收到上位控制器2的转角控制信号后，控制伺服比例阀5，由变量泵4提供液压动力，进而驱动转向助力油缸6带动转向桥7（即某在后转向桥）实现转向，同时通过角位移传感器1检测转向桥7的实际转角，下位控制器3将转角反馈信号与上位控制器2的指令信号进行比较，根据比较结果实时调节伺服比例阀5的控制信号，直到反馈信号与指令信号相等为止。
通过单轴转角的闭环控制，可使后面各转向桥7转角快速、准确、可靠的跟踪第一桥转角。
由于在上位控制器2中转角关系可以灵活设定，故方便实现多种转向模式，包括正常转向，后桥锁死，蟹行转向等模式。后面各转向桥7的转角信号既传给下位控制器3做比较用，同时也传递给上位控制器2，上位控制器2根据这些角位移传感器1反馈的转角信号进行车辆状态显示和/或故障报警（如图3所示），以实现实时监控和故障判断用。
《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的转向系统和转向控制方法摆脱了原来的杆系连接转向系统中转向拉杆变形、装配误差、累积误差的不利因素。闭环控制及伺服比例阀的微控性保证了稳态精度，而伺服比例阀的响应速度也保证了动态精度。车辆行驶时发动机转速在很大的范围内变化，采用变量泵，保证了怠速时系统的供油量充足，又相对节能。
以上仅为《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的优选实施例而已，并不用于限制《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》，对于该领域的技术人员来说，《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》可以有各种更改和变化。凡在《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的保护范围之内。
《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》目的在于提供一种多轴车辆的转向系统，该转向系统结构布置简单、安全可靠、操纵稳定性好，《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的另一目的在于提供一种多轴车辆的转向控制方法。《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的目的还在于提供一种具有所述转向系统的多轴车辆。
《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》一方面提供了一种用于多轴车辆的电液伺服转向系统，该多轴车俩包括第一桥和在后各转向桥，该电液伺服转向系统包括：液压转向系统，其包括提供油源的变量泵、至少安装于所述在后各转向桥上的转向助力油缸、在所述变量泵和转向助力油缸之间的主油路上设置的用于控制油路走向和流量调节的伺服比例阀，电子控制系统，用于根据第一桥的转角信号和转向模式计算出在后各转向桥所需的目标转角，并且向所述在后各转向桥的所述伺服比例阀输出与所述目标转角相对应的指令信号，同时根据所述在后各转向桥反馈的转角信号实时调节所述指令信号。
进一步地，上述液压转向系统还包括在主油路上设置的液控单向阀，其中，液控单向阀的液控管路上设置有电磁阀，电磁阀与电子控制系统信号连接。
进一步地，上述液压转向系统还包括在主油路上设置的精密滤油器。
进一步地，上述电子控制系统包括：与在后各转向桥的伺服比例阀信号连接并形成闭环控制的下位控制器，与各下位控制器信号连接、用于根据第一桥转角和转向模式计算在后各转向桥的目标转角的上位控制器，以及用于检测各转向桥的转角信号的多个角位移传感器。
进一步地，上述上位控制器还用于根据角位移传感器反馈的转角信号进行车辆状态显示和/或故障报警。
进一步地，上述上位控制器为可编程逻辑控制器。
根据《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的另一方面，还提供了一种具有上述电液伺服转向系统的多轴车辆。
《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》还提供了一种多轴车辆的转向控制方法，其包括以下步骤：检测车辆第一桥和在后各转向桥的转角，并将第一桥的转角信号传送给上位控制器，其中，在后各转向桥设有用于控制转向助力油缸的伺服比例阀和用于控制伺服比例阀的下位控制器；上位控制器根据转向模式和第一桥的转角信号计算在后各转向桥所需的目标转角，并且将相应的目标转角控制信号输出至各下位控制器；以及各下位控制器根据上位控制器的目标转角控制信号向相应的伺服比例阀发送指令信号，并且根据转向桥反馈的转角信号实时调节指令信号。
进一步地，上述上位控制器为可编程逻辑控制器或单片机，下位控制器的响应频率与伺服控制阀的响应频率相适配。
进一步地，上述方法还包括将转向桥反馈的转角信号用于车辆状态显示和/或故障报警的步骤。
与一般的杆系连接和电液转向方案相比，《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》的转向系统结构布置简化，用伺服比例阀来实现转向控制，未加入压差补偿阀和分流阀等，用尽量少的元器件实现了高性能，使得系统相对安全可靠；采用伺服比例阀，具有响应速度快的巨大优势，易于实现精确控制；另外，采用变量泵既满足发动机怠速时的流量要求又相对节能。
与一般的电子控制系统相比，《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》优选采用两级控制器的电子控制系统，伺服比例阀和下位控制器形成一个小闭环，高频响应的下位控制器配合伺服比例阀保证了精度，上位控制器例如可编程逻辑控制器（或称为PLC或PLC控制器）进行主要的计算工作，并将与目标转角相对应的指令信号发送给各下位控制器（或称为单轴闭环控制器）。
根据《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》多轴车辆的电液伺服转向系统，多种转向模式可灵活运用，可操作性强，转向模式方便扩展。
除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，《多轴车辆电液伺服转向系统、转向控制方法和多轴车辆》具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。
1.一种用于多轴车辆的电液伺服转向系统，所述多轴车辆包括第一桥和在后各转向桥，其特征在于，所述电液伺服转向系统包括：液压转向系统，其包括提供油源的变量泵、安装于所述在后各转向桥和转向桥梯形臂的转向节臂之间的两转向助力油缸、以及在所述变量泵和所述两转向助力油缸之间的主油路上设置的用于控制油路走向和流量调节的伺服比例阀，其中，所述两转向助力油缸中的一油缸的有杆腔和另一油缸无杆腔相连通，当一油缸伸出时，另一油缸回缩，以及电子控制系统，用于根据第一桥的转角信号和转向模式计算出在后各转向桥所需的目标转角，并且向所述在后各转向桥的所述伺服比例阀输出与所述目标转角相对应的指令信号，同时根据所述在后各转向桥反馈的转角信号实时调节所述指令信号。
2.根据权利要求1所述的电液伺服转向系统，其特征在于，所述液压转向系统还包括在所述主油路上设置的液控单向阀，其中，所述液控单向阀的液控管路上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述电子控制系统信号连接。
3.根据权利要求1所述的电液伺服转向系统，其特征在于，所述液压转向系统还包括在所述主油路上设置的精密滤油器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电液伺服转向系统，其特征在于，所述电子控制系统包括：上位控制器，下位控制器，以及用于检测各所述转向桥的转角信号的多个角位移传感器，其中，所述每个在后转向桥的伺服比例阀和一个下位控制器信号连接并形成闭环控制，所述上位控制器与各所述下位控制器信号连接、用于根据所述第一桥转角和转向模式计算所述在后各转向桥的目标转角。
5.根据权利要求4所述的电液伺服转向系统，其特征在于，所述上位控制器还用于根据所述角位移传感器反馈的转角信号进行车辆状态显示和/或故障报警。
6.根据权利要求5所述的电液伺服转向系统，其特征在于，所述上位控制器为可编程逻辑控制器。
7.一种具有根据权利要求1至6中任一项所述的电液伺服转向系统的多轴车辆。
8.一种根据权利要求7所述的多轴车辆的转向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：检测车辆第一桥和在后各转向桥的转角，并将第一桥的转角信号传送给上位控制器，其中，所述在后各转向桥设有用于控制转向助力油缸的伺服比例阀和用于控制所述伺服比例阀的下位控制器；所述上位控制器根据转向模式和所述第一桥的转角信号计算所述在后各转向桥所需的目标转角，并且将相应的目标转角控制信号输出至各所述下位控制器；以及各所述下位控制器根据所述上位控制器的目标转角控制信号向相应的伺服比例阀发送指令信号，并且根据所述转向桥反馈的转角信号实时调节所述指令信号。
9.根据权利要求8所述的多轴车辆的转向控制方法，其特征在于，所述上位控制器为可编程逻辑控制器或单片机，所述下位控制器的响应频率与所述伺服控制阀的响应频率相适配。
10.根据权利要求8所述的多轴车辆的转向控制方法，其特征在于，还包括将所述转向桥反馈的转角信号用于车辆状态显示和/或故障报警的步骤。
井下重型特种车辆液压转向系统的优化设计
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介绍了山西天地煤机装备有限公司井下重型特种车辆液压转向的原理与参数性能,分析了液压转向的优缺点,指出了井下重型特种车辆液压转向的不足之处,针对影响转向的因素进行分析,提出了解决的办法,并动态数据测试,解决了井下重型特种车辆液压转向的问题。
汽车起重机转向系统优化研究
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针对某汽车起重机转向磨胎严重的问题,使用多体动力学软件ADAMS建立了转向系统参数化仿真模型,仿真结果表明,该转向系统摇臂机构设计不合理。利用ADAMS对摇臂机构目标参数进行试验设计,得出摇臂机构目标参数的优化值,在此基础上,对转向助力液压缸安装位置进行了优化,减小了助力液压缸的最大受力,为某汽车起重机转向系统的设计改进提供了参考。
转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，好比是我们人类的双腿，对于轨道交通车辆的运行有着不可替代的意义。
性能优异的转向架上的各种参数直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度，以满足铁路运输发展的需要。
转向架组成：
转向架分为动车转向架和拖车转向架两种。
地铁车辆转向架结构比动车组转向架相对简单，是轨道交通车辆的重要组成部件之一，主要由构架、轮对组成、一系悬挂、二系悬挂、抗侧滚扭杆、基础制动系统、中央牵引单元、轮缘润滑系统组成及辅助装置等零部件组成。
转向架构件及各部件参数是否合理，直接影响车辆运行品质，动力性能和行车安全。
转向架结构图
转向架从牵引传动的角度还可分为动力转向架和非动力转向架。
从结构的角度可分为构架式焊接转向架、三大件式转向架和准构架式转向架。
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构架组成：
构架就是构架是转向架的骨架，也是最关键的零部件之一，也是转向架其它各零部件的安装基础，在机车的牵引运行中起传递牵引力、制动力、横向力及垂向力的作用。
转向架构架一般为“H”型结构，是主要的承载部件，侧梁中部设有空气弹簧的安装座和横向减震器座。横梁上设有电机吊座、齿轮箱吊座和牵引拉杆座。抗侧滚扭杆座设置在两个侧梁的下部。侧梁端部的四个起吊座可使构架或整个转向架被安全地吊起。
在额定载荷下，构架预计疲劳寿命为30-35年。构架主要采用EN10025标准的S275J2G3钢板制造。构架的焊接和探伤检查均采用欧洲标准。
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轮对组成：
轮对分为动力轮对和非动力轮对，动力轮对组成包括：车轮、车轴、轴箱组成、齿轮箱（变速箱）和牵引电机；非动力轮对包括：车轮、车轴、轴箱组成及动车驱动装置。
车轮及动车转向架上的大齿轮为热装配在车轴上，磨耗超限的车轮可退卸更换，更换新轮前轴座须抛光恢复到最初的光洁度，拖车转向架与动车转向架间的轮对不能互换。
轴箱组成：
轴箱组成是联系构架和轮对的活动关节。它使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动。轮对在滚动时，除传递车辆的重量外，还传递轮轨之间的各种作用力。
轴箱轴承采用符合UIC标准的圆锥滚子密封轴承，整体压装到车轴上。轴箱轴承组件形成整理密封系统，并预先添加了润滑脂，延长了使用寿命和维修间隔的时间。轴承内装有塑钢保持架，可降低内部摩擦并具有良好的自润滑性能。
驱动装置：
每台动车转向架装有两套驱动装置，包括牵引电机、齿轮箱和连轴节。
齿轮箱采用一级减速结构，飞溅式润滑方式，传动比为6.68。联轴节采用圆弧齿结构，满足齿轮箱与电机之间的变位要求，并传递扭矩。
3
一系悬挂：
4
二系悬挂：
5
抗侧滚扭杆：
由于空气弹簧的垂向刚度较小，以及高度调整阀系统的滞后效应，车辆容易产生侧滚运动而影响乘坐的舒适性。
因此需要在车体和转向架之间联接一个抗侧滚扭杆装置，用以控制车体过分的侧向滚动。
抗侧滚扭杆的垂向连杆采用无磨耗的橡胶节点结构进行连接，减少了维护的工作量，降低了传递给车体的振动。
6
基础制动系统：
7
中央牵引单元：
8
轮缘润滑装置：
9
辅助装置：
ATC装置
转向架的主要技术参数：
转向架作用：
1、采用转向架可增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度。
2、保证在正常运行条件下，车体都能可靠地坐落在转向架上，通过轴承装置使车轮沿钢轨的滚动转化为车体沿线路运行的平动；
3、支撑车体，承受并传递从车体至车轮之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力，并使轴重均匀分配。
4、保证车辆安全运行，转向架相对车体可自由回转，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过小半径曲线。
转向架通过曲线原理示意图
5、安装了弹簧减振装置，保证车辆具有良好的减振特性，以缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击，减小动应力，提高车辆运行平稳性和安全性。
6、充分利用轮轨之间的粘着，传递牵引力和制动力，放大制动缸所产生的制动力，使车辆具有良好的制动效果，以保证在规定的距离之内停车。
（内容来源于网络 整理：中国e车网）
注：本文由中国e车网原创整理，转载请注明出处！
主要包括:动力转向控制和四轮转向控制。
为了实现各种行驶条件下转向盘上所需的力都是最佳值，电子控制动力转向系统应运而生。
为了改善整车的转向特性和响应特性，低速时改善车辆的机动性，高速时改善车辆的稳定性，四轮转向控制开始出现。
电子控制转向系统(electronic control steering system)传统汽车转向系统是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。20世纪50年代起，增加了液压助力系统(HPS，见动力转向系统)，至今仍被广泛应用。由于电子技术的发展，汽车转向系统中越来越多地采用电子部件，逐渐发展了电控液压动力转向、电动助力转向、前轮主动转向和线控转向等电子控制转向系统。
随着汽车的高速化，对汽车操纵的轻便性及灵活性要求越来越高。现今广泛应用的液压式助力转向系，因存在着结构复杂、价格高、维修保养困难等缺陷，应用范围受到一定的影响，故常用于中、重型汽车及高级轿车上，而电子控制动力转向系可广泛应用于轻型汽车及普通型轿车上，并可提高汽车的操纵灵活性。
干货！地铁车辆结构之——转向架