一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构的制作方法
【专利摘要】一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，整车由主车（1）和副车（2）两部分组成，主车（1）和副车（2）通过牵引铰盘（8）铰接，副车长度小于主车长度，主车（1）和副车（2）均为双桥结构，其主要特征在于：主车前桥（3）为转向桥，主车后桥（4）为异步转向桥，副车前桥（5）为驱动桥，副车后桥（6）为随动桥；当主车主转向桥轮轴中点偏转角α超过某一特定值αF时，主车由前轮转向方式转换为主车四轮逆相位转向方式，当主车主转向桥轮轴中点偏转角α小于αF时，主车采用前轮转向方式；αF=αmax-βmax本实用新型既提高了铰接客车在大半径转向时的可操作性，又可在弯道较小时实现转向方式的快速转换，从而减小转弯通道宽度，降低了驾驶难度。
【专利说明】一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及客车结构设计领域，目的是发明一种新型四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，并建立主车异步转向桥轮轴中点偏转角与主车转向桥轮轴中点偏转角之间的异步变化关系，详细说明了该转向关系的确定方法。
技术背景
[0002]从二十世纪初(1907年)，日本政府颁发第一个关于四轮转向的专利证书开始，对于汽车四轮转向的研究一直伴随着汽车工业的发展而进行着。二战期间，美国在一些军用车辆和工程车辆采用一种前、后逆向位偏转的简单机械式四轮转向系统，以适应恶劣的路况，从而改善汽车低速转向时的机动性能。70年代末，本田和马自达积极投入四轮转向系统的研发。1985年，尼桑在客车上应用了世界上第一例实用的四轮转向系统，应用在一种车型上的高性能主动控制悬架(HICAS)上。但是，四轮转向技术在商用汽车上并没有真正普及应用，日本的一些汽车公司只在少数几种车系上采用了该系统，并没有大批量生产。美国通用公司于2002年推出一款轻型四轮转向载货汽车，成为世界上第一家供应四轮转向汽车的厂家。
[0003]目前，我国对四轮转向汽车的研究还处在起步阶段，由于资金和技术条件的限制，基本只限于在一些高校进行理论上的研究。北京理工大学车辆与交通工程学院在两轮转向汽车的基础上进行四轮转向汽车的探索和研究，并在一辆BJ130轻卡上成功实现了四轮转向汽车改装，实验分析结果与理论分析结果基本一致。
[0004]在铰接客车领域，国内运营的铰接式客车大部分都是前轮转向的三轴式铰接式客车，传统铰接式客车应用于BRT系统时所需要的转弯通道宽度较大，占用较多的道路空间，并且由于整车长度过长，转向轮转角过大，增加了驾驶员的驾驶难度。
[0005]目前，国内、外四轮转向汽车的研究大都是四轮同步转向，在汽车转向初始阶段就启用四轮转向结构，使得转向半径过小，汽车在起步转向时难以避免车尾碰到障碍物，从而带来操作上的困难；四轮异步转向汽车的研究是驾驶员通过操纵转换开关将汽车转向方式由前轮转向转换为四轮转向，增加了驾驶员的操作量，容易使驾驶员产生疲劳；此外，四轮转向都涉及驱动轮参与实现转向功能，这样会使得转向机构过于复杂，增加了制造成本。
[0006]为了解决上述问题，本实用新型根据我国交通现状提出了一种新型主车四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，主车前、后转向轮只参与实现转向功能，不提供驱动力，大大简化了异步转向结构，降低了制造成本。当方向盘转角小于某一特定值时客车采用前轮转向，超过该特定值时，客车发出报警信号提醒驾驶员将车速控制在安全范围，继续朝同一方向转动方向盘，经过一套机械装置的转换，客车自动由传统的前轮转向方式转换为主车四轮逆相位转向方式，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相反，主车异步转向桥轮轴中点偏转角β与主车转向桥轮轴中点偏转角α线性变化，在不增加铰接客车制造成本的前提下，减小了转弯通道宽度和转向轮转角，从而降低了驾驶员驾驶难度。实用新型内容
[0007]本实用新型提供一种当方向盘转角小于某一特定值时采用前轮转向，超过该特定值时转向方式由主车前轮转向转换为主车四轮逆相位转向的铰接式客车结构，并建立了主车主转向桥轮轴中点偏转角与主车异步转向桥轮轴中点偏转角的变化关系，详细说明了该关系的确定方法。
[0008]结合附图，说明如下:[0009]一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，整车由主车I和副车2两部分组成，主车I和副车2通过牵引铰盘8铰接，副车长度小于主车长度，主车I和副车2均为双桥结构，主车前桥3为转向桥，主车后桥4为异步转向桥，副车前桥5为驱动桥，副车后桥6为随动桥；主车前、后转向轮只参与实现转向功能，不提供驱动力；
[0010]当主车主转向桥轮轴中点偏转角α超过某一特定值^^时，主车由前轮转向方式转换为主车四轮逆相位转向方式，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相反；当主车主转向桥轮轴中点偏转角α小于％时，主车采用前轮转向方式；(^=0_-3_
[0011]其中:amax为主车主转向桥轮轴中点最大偏转角；为主车异步转向桥轮轴中点最大偏转角。
[0012]当主车采用四轮逆相位转向时，主车异步转向桥轮轴中点偏转角β与主车主转向桥轮轴中点偏转角α的异步转向关系为β = a - a F。
[0013]所述的Cimax是在铰接客车方向盘转到极限位置时，以车辆通道圆的外圆半径作为车身最外点的参考转弯半径R，得到主车主转向桥轮轴中点最大偏转角α _。
[0014]所述的β max是根据铰接客车弯道行驶轨迹要求，推导建立如下几何关系:
【权利要求】
1.一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，整车由主车(I)和副车(2)两部分组成，主车(I)和副车(2)通过牵引铰盘(8)铰接，副车长度小于主车长度，主车(I)和副车(2)均为双桥结构，其主要特征在于:主车前桥(3)为转向桥，主车后桥(4)为异步转向桥，副车前桥(5)为驱动桥，副车后桥(6)为随动桥；主车前、后转向轮只参与实现转向功能，不提供驱动力； 当主车主转向桥轮轴中点偏转角α超过某一特定值(^时，主车由前轮转向方式转换为主车四轮逆相位转向方式，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相反；当主车主转向桥轮轴中点偏转角α小于a F时，主车采用前轮转向方式；a F=a 其中:a _为主车主转向桥轮轴中点最大偏转角；β _为主车异步转向桥轮轴中点最大偏转角； 当主车采用四轮逆相位转向时，主车异步转向桥轮轴中点偏转角β与主车主转向桥轮轴中点偏转角a的异步转向关系为β = a-aF。
2.根据权利要求1中所述的一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，其特征在于，所述的a _是在铰接客车方向盘转到极限位置时，以车辆通道圆的外圆半径作为车身最外点的参考转弯半径R，得到主车主转向桥轮轴中点最大偏转角αMAX。
3.根据权利要求1中所述的一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，其特征在于，所述的是根据铰接客车弯道行驶轨迹要求，推导建立如下几何关系:
4.根据权利要求1中所述的一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，其特征在于: 发动机、油箱、电池、空调压缩机等笨重部件全部安装在副车后部，保证了副车的整体重心在驱动桥后方。
5.根据权利要求1中所述的一种四轮异步逆相位转向铰接式客车结构，其特征在于: 所述的主车前桥(3)、主车后桥(4)和副车后桥(6)均为双轮布置，即左右各一个车轮，副车前桥(5)为四轮布置，即左右各两个车轮。
【文档编号】B62D113/00GK203681649SQ201420030886
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月19日 优先权日:2014年1月19日
【发明者】冯原, 陶士振, 那景新, 袁正, 王童, 李婷婷, 张苹苹, 刘玉 申请人:吉林大学