CN111976829B - 全液压转向车辆和全液压转向车辆的转向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全液压转向车辆和转向方法，全液压转向车辆包括左前轮、右前轮、左后轮、右后轮和转向系统，所述转向系统包括：液压锁止装置，与所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮连接，包括用于对所述左前轮和所述右前轮在回正位置进行锁止的第一中位锁止装置和用于对所述左后轮和所述右后轮在回正位置进行锁止的第二中位锁止装置；锁止液压阀组，与所述液压锁止装置连接，用于控制所述液压锁止装置对所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮在回正位置的锁止和解锁。

Description

全液压转向车辆和全液压转向车辆的转向方法

技术领域

本发明涉及全液压转向车辆领域，特别涉及一种全液压转向车辆和全液压转向车辆的转向方法。

背景技术

车辆的转向方式包括机械式转向和全液压转向等多种转向方式。机械式转向，依靠转向柱及机械拉杆来对车轮提供转向推力，从而实现车辆的转向。全液压转向没有机械结构限位，依靠转向油缸来对车轮转向，从而实现车辆转向功能。全液压转向车辆由于没有机械拉杆等机械结构限位，可以使车轮的转向更加灵活，能够完成多种转向模式，具有操作轻便、安装布置方便等诸多优点，可以适应多种作业环境，例如应用全液压转向方式的消防车，可以在狭小领域进行灵活的转向。全液压转向车辆在直线行驶过程中，车轮会受到侧向力，转向油缸的对其缸杆的保持稳定能力较低，难以使车辆的车轮在回正位置保持稳定，全液压转向车辆直线行驶时的直线保持能力较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全液压转向车辆，该全液压转向车辆在直线行驶时具有较好地直线保持能力。同时还提供一种全液压转向车辆的转向方法。

本发明第一方面公开一种全液压转向车辆，包括左前轮、右前轮、左后轮、右后轮和转向系统，其特征在于，所述转向系统包括：

液压锁止装置，与所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮连接，包括用于对所述左前轮和所述右前轮在回正位置进行锁止的第一中位锁止装置和用于对所述左后轮和所述右后轮在回正位置进行锁止的第二中位锁止装置；

锁止液压阀组，与所述液压锁止装置连接，用于控制所述液压锁止装置对所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮在回正位置的锁止和解锁。

在一些实施例中，所述第一中位锁止装置包括与所述左前轮连接的第一中位锁止油缸和与所述右前轮连接的第二中位锁止油缸，所述第二中位锁止装置包括与所述左后轮连接的第三中位锁止油缸和与所述右后轮连接的第四中位锁止油缸，所述锁止液压阀组与所述第一中位锁止油缸、所述第二中位锁止油缸、所述第三中位锁止油缸和所述第四中位锁止油缸连接，以控制所述第一中位锁止装置和所述第二中位锁止装置对所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮在回正位置的锁止和解锁。

在一些实施例中，所述第一中位锁止油缸、所述第二中位锁止油缸、所述第三中位锁止油缸和所述第四中位锁止油缸中至少一个包括缸筒、用于控制对应车轮能否偏转的带有缸杆头的缸杆、设于所述缸筒的中部筒壁上的凸台、和所述缸筒配合且位于所述缸杆头两侧的第一活塞块和第二活塞块，所述缸筒还包括位于所述第一活塞块和所述第二活塞块之间的第三腔、位于所述第一活塞块和所述第二活塞块外侧靠近所述第一活塞块的第一腔和靠近所述第二活塞块的第二腔，所述凸台用于对所述第一活塞块和所述第二活塞块在所述缸筒内的滑动限位，所述锁止液压阀组与所述第一腔、所述第二腔和所述第三腔连接，所述第三腔与油箱连通，在锁止时，所述锁止液压阀组控制所述第一腔和所述第二腔通入高压液压油以推动所述第一活塞块和所述第二活塞块从两侧靠紧所述凸台，以通过所述缸杆头将所述缸杆锁止在中位，在解锁时，所述锁止液压阀组控制所述第一腔和所述第二腔与所述油箱连通。

在一些实施例中，所述转向系统还包括进油口与所述油箱连接的液压泵，所述锁止液压阀组包括第一液控单向阀、第二液控单向阀和锁止换向阀，所述第一液控单向阀的进油口和液控口与所述锁止换向阀连接，所述第一液控单向阀的出油口与所述第一腔连接，所述第二液控单向阀的进油口和液控口与所述锁止换向阀连接，所述第二液控单向阀的出油口与所述第二腔连接，在所述锁止换向阀的第一阀位，所述锁止换向阀使所述第一液控单向阀的和所述第二液控单向阀的进油口均与所述液压泵的出油口连接，在所述锁止换向阀的第二阀位，所述锁止换向阀使所述第一液控单向阀的和所述第二液控单向阀的进油口和液控口均与所述油箱连接，在所述锁止换向阀的第三阀位，所述锁止换向阀使所述第一液控单向阀的和所述第二液控单向阀的进油口均与所述油箱连接，所述第一液控单向阀的和所述第二液控单向阀的液控口均与所述液压泵的出油口连接。

在一些实施例中，所述转向系统还包括压力传感器，所述压力传感器用于在所述锁止换向阀位于第一阀位时检测所述第一腔和所述第二腔的油压大小，所述转向系统还包括与所述锁止换向阀和所述压力传感器信号连接的控制装置，所述控制装置被配置为根据所述压力传感器的检测结果控制所述锁止换向阀从第一阀位切换到第二阀位。

在一些实施例中，所述转向系统还包括转向液压阀组、用于偏转所述左前轮的第一转向油缸、用于偏转所述右前轮的第二转向油缸、用于偏转所述左后轮的第三转向油缸和用于偏转所述右后轮的第四转向油缸，所述转向液压阀组包括用于控制所述第一转向油缸的活塞杆伸缩的第一比例换向阀、用于控制所述于控制所述第二转向油缸的活塞杆伸缩的第二比例换向阀、用于控制所述第三转向油缸的活塞杆伸缩的第三比例换向阀、用于控制所述第四转向油缸的活塞杆伸缩的第四比例换向阀，所述转向系统还包括与所述第一比例换向阀、所述第二比例换向阀、所述第三比例换向阀和所述第四比例换向阀信号连接的控制装置，所述控制装置被配置为通过控制所述第一比例换向阀、所述第二比例换向阀、所述第三比例换向阀和所述第四比例换向阀的阀芯移动以控制所述全液压转向车辆的各车轮的偏转。

在一些实施例中，所述转向系统还包括分别用于检测所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的偏转角度的第一角度传感装置、第二角度传感装置、第三角度传感装置和第四角度传感装置，所述转向系统还包括用于检测所述全液压转向车辆的方向盘的转角的第五角度传感装置，所述控制装置被配置为对所述第一角度传感装置、第二角度传感装置、第三角度传感装置和第四角度传感装置的检测结果与所述第五角度传感装置的检测结果对比，以用于闭环控制所述第一比例换向阀、所述第二比例换向阀、所述第三比例换向阀和所述第四比例换向阀。

在一些实施例中，所述全液压转向车辆为消防车。

本发明第二方面公开一种所述的全液压转向车辆的转向方法，所述全液压转向车辆具有直线行驶模式，在所述全液压转向车辆切换到直线行驶模式时，利用所述锁止液压阀组控制所述第一中位锁止装置对在回正位置的所述左前轮和所述右前轮进行锁止，利用所述锁止液压阀组控制所述第二中位锁止装置对在回正位置的左后轮和所述右后轮进行锁止。

在一些实施例中，利用所述锁止液压阀组控制第一中位锁止油缸、第二中位锁止油缸、第三中位锁止油缸和第四中位锁止油缸各自分别对左前轮、右前轮、左后轮、右后轮进行锁止。

在一些实施例中，所述转向系统还包括用于偏转所述左前轮的第一转向油缸、用于偏转所述右前轮的第二转向油缸、用于偏转所述左后轮的第三转向油缸和用于偏转所述右后轮的第四转向油缸，所述锁止液压阀组包括用于控制所述第一转向油缸的活塞杆伸缩的第一比例换向阀、用于控制所述于控制所述第二转向油缸的活塞杆伸缩的第二比例换向阀、用于控制所述第三转向油缸的活塞杆伸缩的第三比例换向阀、用于控制所述第四转向油缸的活塞杆伸缩的第四比例换向阀，所述转向方法还包括控制所述第一比例换向阀、所述第二比例换向阀、所述第三比例换向阀和所述第四比例换向阀的阀芯移动以控制所述全液压转向车辆的各车轮的偏转，以实现所述全液压转向车辆的各转向模式。

在一些实施例中，所述全液压转向车辆还具有前轮转向模式、后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式，所述转向方法还包括为所述全液压转向车辆在所述直线行驶模式、所述前轮转向模式、所述后轮转向模式、所述四轮转向模式、所述楔形转向模式和所述原地转向模式中选择一种模式；其中，

在所述前轮转向模式，对左后轮和右后轮在回正位置进行锁止，控制所述第一比例换向阀、所述第二比例换向阀阀芯移动实现左前轮和右前轮朝同一方向偏转；

在所述后轮转向模式，控制所述第三比例换向阀和所述第四比例换向阀的阀芯移动实现左后轮和右后轮的朝同一方向偏转；

在所述四轮转向模式，控制所述第一比例换向阀和所述第二比例换向阀的阀芯移动以控制所述左前轮和右前轮朝同一方向偏转，控制所述第三比例换向阀和所述第四比例换的阀芯移动以控制所述左后轮和右后轮朝与所述左前轮的偏转方向相反的方向偏转，且使所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮在转向时实现纯滚动。

在所述楔形转向模式，控制所述第一比例换向阀、所述第二比例换向阀、所述第三比例换向阀和所述第四比例换向阀的阀芯移动以控制所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮朝同一方向偏转且偏转角度大小相同；

在所述原地转向模式，控制所述第一比例换向阀和所述第四比例换向阀的阀芯移动以控制所述左前轮和右后轮朝同一方向偏转，控制所述第二比例换向阀和所述第三比例换的阀芯移动以控制所述右前轮和左后轮朝与所述左前轮的偏转方向相反的方向偏转，且所述左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的偏转角度大小相同。

在一些实施例中，所述全液压转向车辆还具有检测所述全液压转向车辆车速大小的速度传感器，所述转向方法还包括利用所述速度传感器的检测结果，在所述全液压转向车辆的车速大于第一预定速度时，允许所述全液压转向车辆选择所述后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式，在所述全液压转向车辆的车速大于所述第一预定速度时，禁止所述全液压转向车辆选择所述后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式。

在一些实施例中，所述全液压转向车辆还具有检测所述全液压转向车辆车速大小的速度传感器，所述转向方法还包括利用所述速度传感器的检测结果，在所述全液压转向车辆的车速大于第二预定速度时，在所述全液压转向车辆直线行驶时，为所述全液压转向车辆选择所述直线行驶模式。

基于本发明提供的全液压转向车辆，通过设置锁止液压阀组控制液压锁止装置在全液压转向车辆直线行驶时对车辆的各个车轮在回正位置进行锁止，从而可以使全液压转向车辆具有稳定地直线行走能力。在全液压转向车辆需要停止直线行驶进行转向时，通过锁止液压阀组控制液压锁止装置对需要偏转的车轮进行解锁，从而车辆可以稳定地实现转向。

基于本发明提供的全液压转向车辆的转向方法，也具有相应地有益效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的全液压转向车辆的转向系统的结构原理示意图；

图2为本发明另一实施例的全液压转向车辆的部分结构示意图；

图3为图1所示实施例的全液压转向车辆的在直线行驶模式下各车轮偏转情况结构示意图；

图4为图1所示实施例的全液压转向车辆的在前轮转向模式下各车轮的偏转角度结构示意图；

图5为图1所示实施例的全液压转向车辆的在后轮转向模式下各车轮偏转情况结构示意图；

图6为图1所示实施例的全液压转向车辆的在原地转向模式下各车轮偏转情况结构示意图；

图7为图1所示实施例的全液压转向车辆的在楔形转向模式下各车轮偏转情况结构示意图；

图8为图1所示实施例的全液压转向车辆的在四轮转向模式下各车轮偏转情况结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图8所示，本实施例的全液压转向车辆包括左前轮91、右前轮92、左后轮93、右后轮94(以车辆行驶方向为前，驾驶员面朝前方驾驶车辆，驾驶员的左右方向为左和右)和转向系统，转向系统包括液压锁止装置和锁止液压阀组。

液压锁止装置与左前轮91、右前轮92、左后轮93和右后轮94连接，包括用于对左前轮91和右前轮92在回正位置进行锁止的第一中位锁止装置和用于对左后轮93和右后轮94在回正位置进行锁止的第二中位锁止装置。

回正位置指的是各车轮没有偏转时的位置，当各车轮均处于回正位置行驶时，全液压转向车辆为直线行驶状态，如图3所示。当相应的车轮处于回正位置时液压锁止装置对其锁止时，液压锁止装置阻止在回正位置的车轮偏转，阻止车轮离开回正位置，车轮可保持在回正位置的转动。解锁指的是液压锁止装置解除对相应车轮偏转的锁定，解锁的车轮可正常进行偏转以实现车辆转向。

锁止液压阀组与液压锁止装置连接，用于控制液压锁止装置对左前轮91、右前轮92、左后轮93和右后轮94在回正位置的锁止和解锁。

锁止液压阀组通过进入液压锁止装置的液压油的流路变化来控制液压锁止装置对相应车轮在回正位置的锁止和解锁。

本实施例的全液压转向车辆，通过设置锁止液压阀组控制液压锁止装置在全液压转向车辆直线行驶时对车辆的各个车轮在回正位置进行锁止，从而可以使车轮能够更好地克服侧向力的冲击，使全液压转向车辆具有更稳定地直线行走能力。在全液压转向车辆需要停止直线行驶进行转向时，通过锁止液压阀组控制液压锁止装置对需要偏转的车轮进行解锁，车辆可以稳定地实现转向。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第一中位锁止装置包括与左前轮91连接的第一中位锁止油缸11和与右前轮92连接的第二中位锁止油缸12，第二中位锁止装置包括与左后轮93连接的第三中位锁止油缸13和与右后轮94连接的第四中位锁止油缸14，锁止液压阀组与第一中位锁止油缸11、第二中位锁止油缸12、第三中位锁止油缸13和第四中位锁止油缸14进行连接，以控制第一中位锁止装置和第二中位锁止装置对左前轮91、右前轮92、左后轮93和右后轮94在回正位置的锁止和解锁。中位锁止油缸的缸杆与相应车轮连接，中位锁止油缸的中位与相应车轮的回正位置对应，当中位锁止油缸在中位锁止时，将相应的车轮锁止在回正位置，当中位锁止油缸浮动时，相应车轮可正常偏转，带动对应的中位锁止油缸的缸杆浮动伸缩。中位锁止油缸来对相应的车轮在回正位置进行锁止，锁止效果好，在直线行驶时能够有效地防止侧向力的冲击。

在一些实施例中，如图1所示，第一中位锁止油缸11、第二中位锁止油缸12、第三中位锁止油缸13和第四中位锁止油缸14中至少一个包括缸筒43、与对应的车轮连接的带有缸杆头45的缸杆44、设于缸筒43的中部筒壁上的凸台46、和缸筒43配合且位于缸杆头45两侧的第一活塞块41和第二活塞块42。

缸筒43还包括位于第一活塞块41和第二活塞块42之间的第三腔、位于第一活塞块41和第二活塞块42外侧靠近第一活塞块41的第一腔和靠近第二活塞块42的第二腔，凸台46用于对第一活塞块41和第二活塞块42在缸筒43内的滑动限位。

锁止液压阀组与第一腔、第二腔和第三腔连接，第三腔与油箱71连通，在锁止时，锁止液压阀组控制第一腔和第二腔通入高压液压油以推动第一活塞块41和第二活塞块42从两侧靠紧凸台46，以通过缸杆头45将缸杆44锁止在中位，在解锁时，锁止液压阀组控制第一腔和第二腔与油箱71连通。

在如图2所示的实施例中，当向第一腔和第二腔通入高压液压油时，第一活塞块41在第一腔内的高压液压油的作用下往靠近第二活塞块42的方向移动，直到第一活塞块41靠在凸台46的靠近第一活塞块41的侧边，第二活塞块42在第二腔内的高压液压油的作用下往靠近第一活塞块41的方向移动，直到第二活塞块42靠在凸台46的靠近第二活塞块42的侧边，在这一过程中，第三腔中的液压油流入油箱中，第一活塞块41和第二活塞块42将缸杆头45夹在两者之间，缸杆头45的宽度大小等于第一活塞块41和第二活塞块42之间的距离，从而当第一活塞块41和第二活塞块42紧靠在凸台46两侧时，缸杆头45被限制在中位，从而带动缸杆44被限制在中位，从而可以对相应的在回正位置的车轮进行锁止。当第一腔、第二腔和第三腔均与油箱连通时，第一活塞杆41和第二活塞杆42均浮动，从而缸杆可在相应车轮偏转时跟随车轮浮动，对车轮的偏转解锁。

在一些实施例中，如图1所示，转向系统还包括与油箱71连接的液压泵72，锁止液压阀组包括第一液控单向阀61、第二液控单向阀62和锁止换向阀，第一液控单向阀61的进油口和液控口与锁止换向阀连接，第一液控单向阀61的出油口与第一腔连接，第二液控单向阀62的进油口和液控口与锁止换向阀连接，第二液控单向阀62的出油口与第二腔连接。第一液控单向阀61和第二液控单向阀62的进油口和液控口至少一个口进入高压力液压油，则对应的液控单向阀即可打开。在锁止换向阀的第一阀位，锁止换向阀使第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62的进油口均与液压泵72的出油口连接，在工作时，液压泵72输出高压力液压油，从而第一液控单向阀61和第二液控单向阀62均打开，高压力液压油分别进入对应的中位锁止油缸的缸筒内的第一腔和第二腔，从而将缸杆头45限定至与凸台对齐的中位处。在锁止换向阀的第二阀位，锁止换向阀使第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62的进油口和液控口均与油箱71连接，此时第一液控单向阀61和第二液控单向阀62均关闭，与其相连的第一腔和第二腔内的液压油均被锁止在腔中。在锁止换向阀的第三阀位，锁止换向阀使第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62的进油口均与油箱71连接，第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62的液控口均与液压泵72连接，此时第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62均打开，第一腔和第二腔均与油箱71连接，缸杆44处于浮动状态。本实施例通过设置第一液控单向阀61的、第二液控单向阀62和锁止换向阀，在锁止换向阀的第一阀位，可以稳定可靠地将高压力液压油送入中位锁止油缸的第一腔和第二腔中，在锁止换向阀的第二阀位，可以稳定可靠地将高压力液压油锁止在中位锁止油缸的第一腔和第二腔中，以实现对相应车轮在回正位置的锁止，在锁止换向阀的第三阀位，可以稳定可靠地实现中位锁止油缸的缸杆44的浮动。

在如图1所示的实时例中，设置有四组第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62，第一中位锁止油缸11、第二中位锁止油缸12、第三中位锁止油缸13和第四中位锁止油缸14均与其对应的第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62连接，锁止换向阀包括第一锁止换向阀51和第二锁止换向阀52，第一锁止换向阀51与第一中位锁止油缸11和第二中位锁止油缸12对应的两组第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62均连接，从而第一锁止换向阀51可以同时控制第一中位锁止油缸11和第二中位锁止油缸12的锁止和解锁。第二锁止换向阀52与第三中位锁止油缸13和第四中位锁止油缸14对应的两组第一液控单向阀61的和第二液控单向阀62均连接，从而第二锁止换向阀52可以同时控制第三中位锁止油缸13和第四中位锁止油缸14的锁止和解锁。

在一些实施例中，转向系统还包括压力传感器53，压力传感器53用于在锁止换向阀位于第一阀位时检测第一腔和第二腔的油压大小，转向系统还包括与锁止换向阀和压力传感器53信号连接的控制装置，控制装置被配置为根据压力传感器53的检测结果控制锁止换向阀从第一阀位切换到第二阀位。设置压力传感器53，可以在往第一腔和第二腔通入高压力液压油时检测油压大小，在油压大小达到合适的压力值时，控制装置控制锁止换向阀切换到第二阀位，将高压力液压油锁止在第一腔和第二腔中，从而使中位锁止油缸的锁止更加安全可靠。

在一些实施例中，如图1所示，转向系统还包括转向液压阀组、用于偏转左前轮91的第一转向油缸21、用于偏转右前轮92的第二转向油缸22、用于偏转左后轮93的第三转向油缸23和用于偏转右后轮94的第四转向油缸24，转向液压阀组包括用于控制第一转向油缸21的活塞杆伸缩的第一比例换向阀31、用于控制于控制第二转向油缸22的活塞杆伸缩的第二比例换向阀32、用于控制第三转向油缸23的活塞杆伸缩的第三比例换向阀33、用于控制第四转向油缸24的活塞杆伸缩的第四比例换向阀34，转向系统还包括与第一比例换向阀31、第二比例换向阀32、第三比例换向阀33和第四比例换向阀34信号连接的控制装置，控制装置被配置为通过控制第一比例换向阀31、第二比例换向阀32、第三比例换向阀33和第四比例换向阀34的阀芯移动以控制全液压转向车辆的各车轮的偏转。本实施例通过设置四个比例换向阀独立控制四个转向油缸，从而可以独立地控制各个车轮的转向，从而可以使车辆灵活地具有多种转向模式，例如图3所示的直线行驶模式，图4所示的前轮转向模式、图5所示的后轮转向模式、图8所示的四轮转向模式、图7所示的楔形转向模式和图6所示的原地转向模式，从而可以适应多种工作环境和工作场地。

在一些实施例中，全液压转向车辆为消防车。消防车工作环境复杂，经常出入狭小区域，将上述实施例的技术特征应用于消防车中，可以选择多种转向模式，可以提高消防车的复杂环境适应能力。

在一些实施例中，转向系统还包括设置于液压泵71出口的防回流单向阀73，设置防回流单向阀73可以防止液压油倒灌入液压泵71，转向系统还设置有液压油过滤器74，用于对液压油进行过滤。

在一些实施例中，如图2所示，第一转向油缸21、第二转向油缸22、第三转向油缸23和第四转向油缸24的两端分别连接用于安装车轮的轮毂81的角箱82和车架84上的转向缸连接座83。

在一些实施例中，第一锁止换向阀51和第二锁止换向阀52为电磁换向阀，第一比例换向阀31、第二比例换向阀32、第三比例换向阀33和第四比例换向阀34为电磁比例换向阀。

在一些实施例中还公开一种全液压转向车辆的转向方法，转向方法包括：全液压转向车辆具有直线行驶模式，在全液压转向车辆切换到直线行驶模式时，如图3所示，对左前轮91和右前轮92在回正位置进行锁止和对左后轮93和右后轮94在回正位置进行锁止。

在一些实施例中，利用第一中位锁止油缸11、第二中位锁止油缸12、第三中位锁止油缸13和第四中位锁止油缸14各自分别对左前轮91、右前轮92、左后轮93、右后轮94进行锁止。

在一些实施例中，液压锁止装置还包括用于偏转左前轮91的第一转向油缸21、用于偏转右前轮92的第二转向油缸22、用于偏转左后轮93的第三转向油缸23和用于偏转右后轮94的第四转向油缸24，锁止液压阀组包括用于控制第一转向油缸21的活塞杆伸缩的第一比例换向阀31、用于控制于控制第二转向油缸22的活塞杆伸缩的第二比例换向阀32、用于控制第三转向油缸23的活塞杆伸缩的第三比例换向阀33、用于控制第四转向油缸24的活塞杆伸缩的第四比例换向阀34，控制第一比例换向阀31、第二比例换向阀32、第三比例换向阀33和第四比例换向阀34的阀芯移动以控制全液压转向车辆的各车轮的偏转，以实现全液压转向车辆的各转向模式。

在一些实施例中，全液压转向车辆还具有可选择的前轮转向模式、后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式；

在前轮转向模式，如图4所示，对左后轮93和右后轮94在回正位置进行锁止，控制第一比例换向阀31、第二比例换向阀32阀芯移动实现左前轮91和右前轮92朝同一方向偏转；前轮转向模式下通过前轮的偏转可以带动车辆的转向。

在后轮转向模式，如图5所示，控制第三比例换向阀33和第四比例换向阀34的阀芯移动实现左后轮93和右后轮94的朝同一方向偏转；后轮转向模式下通过后轮的偏转可以带动车辆的转向。

在四轮转向模式，如图8所示，在四轮转向模式，控制第一比例换向阀31和第二比例换向阀32的阀芯移动以控制左前轮91和右前轮92朝同一方向偏转，控制第三比例换向阀33和第四比例换的阀芯移动以控制左后轮93和右后轮94朝与左前轮91的偏转方向相反的方向偏转，且使左前轮91、右前轮92、左后轮93和右后轮94在转向时实现纯滚动。四轮转向模式下通过四轮的符合阿克曼转向原理的角度偏转可以实现车辆在转向时车轮的纯滚动。

在楔形转向模式，如图7所示，控制第一比例换向阀31、第二比例换向阀32、第三比例换向阀33和第四比例换向阀34的阀芯移动以控制左前轮91、右前轮92、左后轮93和右后轮94朝同一方向偏转且偏转角度大小相同；在楔形模式下，各车轮偏转角度相同，车辆可以以一种倾斜的角度直行，实现在特殊区域下的快速通过。

在原地转向模式，如图6所示，控制第一比例换向阀31和第四比例换向阀34的阀芯移动以控制左前轮91和右后轮94朝同一方向偏转，控制第二比例换向阀32和第三比例换的阀芯移动以控制右前轮92和左后轮93朝与左前轮91的偏转方向相反的方向偏转，且左前轮91、右前轮92、左后轮93和右后轮94的偏转角度大小相同。原地转向模式可以实现车辆绕自身转动，实现在狭小区域的掉头能动作。

在一些实施例中，控制装置还包括与锁止换向阀和第一比例换向阀31、第二比例换向阀32、第三比例换向阀33和第四比例换向阀34信号连接的控制面板和位于控制面板上的不同模式按键，通过按下不同按键即可选择前轮转向模式、后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式或原地转向模式。

在一些实施例中，全液压转向车辆还具有检测全液压转向车辆车速大小的速度传感器，转向方法还包括利用速度传感器的检测结果，在全液压转向车辆的车速小于第一预定速度时，允许全液压转向车辆选择后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式，在全液压转向车辆的车速大于第一预定速度时，禁止全液压转向车辆选择后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式。处于安全考虑，后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式不适合于车辆高速行驶状态，设置速度传感器，可以检测车速的大小，在车速大于第一预定速度，例如第一预定速度为5km/h时，禁止车辆选择后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式，提高车辆的安全性。在一些实施例中，转向方法还包括利用速度传感器的检测结果，在全液压转向车辆的车速大于第二预定速度时，例如第二预定速度为30km/h，在全液压转向车辆直线行驶时，为全液压转向车辆选择直线行驶模式。设置第二预定速度，在全液压转向车辆大于第二预定速度直线行驶，选择直线行驶模式。利用液压锁止装置对各车轮进行锁止，可以使车辆的高速行驶状态中的直线行驶能够防止侧向力干扰，行驶得更加稳定可靠。

在一些实施例中，转向系统还包括分别用于检测左前轮91、右前轮92、左后轮93和右后轮94的偏转角度的第一角度传感装置、第二角度传感装置、第三角度传感装置和第四角度传感装置，控制装置与全液压转向车辆的用于检测方向盘的转角的第五角度传感装置以及第一角度传感装置、第二角度传感装置、第三角度传感装置和第四角度传感装置信号连接，控制装置被配置为根据第一角度传感装置、第二角度传感装置、第三角度传感装置的检测结果与方向盘的第五角度传感装置的检测结果对比，以用于对第一比例换向阀31、第二比例换向阀32、第三比例换向阀33和第四比例换向阀34进行闭环控制。

在一些实施例中，在上面所描述的控制装置可以为用于执行本发明所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种全液压转向车辆，包括左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)、右后轮(94)和转向系统，其特征在于，所述转向系统包括：

液压锁止装置，与所述左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)和右后轮(94)连接，包括用于对所述左前轮(91)和所述右前轮(92)在回正位置进行锁止的第一中位锁止装置和用于对所述左后轮(93)和所述右后轮(94)在回正位置进行锁止的第二中位锁止装置；

锁止液压阀组，与所述液压锁止装置连接，用于控制所述液压锁止装置对所述左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)和右后轮(94)在回正位置的锁止和解锁；

其中，所述第一中位锁止装置包括与所述左前轮(91)连接的第一中位锁止油缸(11)和与所述右前轮(92)连接的第二中位锁止油缸(12)，所述第二中位锁止装置包括与所述左后轮(93)连接的第三中位锁止油缸(13)和与所述右后轮(94)连接的第四中位锁止油缸(14)，所述锁止液压阀组与所述第一中位锁止油缸(11)、所述第二中位锁止油缸(12)、所述第三中位锁止油缸(13)和所述第四中位锁止油缸(14)连接，以控制所述第一中位锁止装置和所述第二中位锁止装置对所述左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)和右后轮(94)在回正位置的锁止和解锁；

所述第一中位锁止油缸(11)、所述第二中位锁止油缸(12)、所述第三中位锁止油缸(13)和所述第四中位锁止油缸(14)中至少一个包括缸筒(43)、用于控制对应车轮能否偏转的带有缸杆头(45)的缸杆(44)、设于所述缸筒(43)的中部筒壁上的凸台(46)、和所述缸筒(43)配合且位于所述缸杆头(45)两侧的第一活塞块(41)和第二活塞块(42)，所述缸筒(43)还包括位于所述第一活塞块(41)和所述第二活塞块(42)之间的第三腔、位于所述第一活塞块(41)和所述第二活塞块(42)外侧靠近所述第一活塞块(41)的第一腔和靠近所述第二活塞块(42)的第二腔，所述凸台(46)用于对所述第一活塞块(41)和所述第二活塞块(42)在所述缸筒(43)内的滑动限位，所述锁止液压阀组与所述第一腔、所述第二腔和所述第三腔连接，所述第三腔与油箱(71)连通，在锁止时，所述锁止液压阀组控制所述第一腔和所述第二腔通入高压液压油以推动所述第一活塞块(41)和所述第二活塞块(42)从两侧靠紧所述凸台(46)，以通过所述缸杆头(45)将所述缸杆(44)锁止在中位，在解锁时，所述锁止液压阀组控制所述第一腔和所述第二腔与所述油箱(71)连通；

所述转向系统还包括进油口与所述油箱(71)连接的液压泵(72)，所述锁止液压阀组包括第一液控单向阀(61)、第二液控单向阀(62)和锁止换向阀，所述第一液控单向阀(61)的进油口和液控口与所述锁止换向阀连接，所述第一液控单向阀(61)的出油口与所述第一腔连接，所述第二液控单向阀(62)的进油口和液控口与所述锁止换向阀连接，所述第二液控单向阀(62)的出油口与所述第二腔连接，在所述锁止换向阀的第一阀位，所述锁止换向阀使所述第一液控单向阀(61)的和所述第二液控单向阀(62)的进油口均与所述液压泵(72)的出油口连接，在所述锁止换向阀的第二阀位，所述锁止换向阀使所述第一液控单向阀(61)的和所述第二液控单向阀(62)的进油口和液控口均与所述油箱(71)连接，在所述锁止换向阀的第三阀位，所述锁止换向阀使所述第一液控单向阀(61)的和所述第二液控单向阀(62)的进油口均与所述油箱(71)连接，所述第一液控单向阀(61)的和所述第二液控单向阀(62)的液控口均与所述液压泵(72)的出油口连接；

所述转向系统还包括压力传感器(53)，所述压力传感器(53)用于在所述锁止换向阀位于第一阀位时检测所述第一腔和所述第二腔的油压大小，所述转向系统还包括与所述锁止换向阀和所述压力传感器(53)信号连接的控制装置，所述控制装置被配置为根据所述压力传感器(53)的检测结果控制所述锁止换向阀从第一阀位移动到第二阀位。

2.如权利要求1所述的全液压转向车辆，其特征在于，所述转向系统还包括转向液压阀组、用于偏转所述左前轮(91)的第一转向油缸(21)、用于偏转所述右前轮(92)的第二转向油缸(22)、用于偏转所述左后轮(93)的第三转向油缸(23)和用于偏转所述右后轮(94)的第四转向油缸(24)，所述转向液压阀组包括用于控制所述第一转向油缸(21)的活塞杆伸缩的第一比例换向阀(31)、用于控制所述第二转向油缸(22)的活塞杆伸缩的第二比例换向阀(32)、用于控制所述第三转向油缸(23)的活塞杆伸缩的第三比例换向阀(33)、用于控制所述第四转向油缸(24)的活塞杆伸缩的第四比例换向阀(34)，所述转向系统还包括与所述第一比例换向阀(31)、所述第二比例换向阀(32)、所述第三比例换向阀(33)和所述第四比例换向阀(34)信号连接的控制装置，所述控制装置被配置为通过控制所述第一比例换向阀(31)、所述第二比例换向阀(32)、所述第三比例换向阀(33)和所述第四比例换向阀(34)的阀芯移动以控制所述全液压转向车辆的各车轮的偏转。

3.如权利要求2所述的全液压转向车辆，其特征在于，所述转向系统还包括分别用于检测所述左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)和右后轮(94)的偏转角度的第一角度传感装置、第二角度传感装置、第三角度传感装置和第四角度传感装置，所述转向系统还包括用于检测所述全液压转向车辆的方向盘的转角的第五角度传感装置，所述控制装置被配置为对所述第一角度传感装置、第二角度传感装置、第三角度传感装置和第四角度传感装置的检测结果与所述第五角度传感装置的检测结果对比，以用于闭环控制所述第一比例换向阀(31)、所述第二比例换向阀(32)、所述第三比例换向阀(33)和所述第四比例换向阀(34)。

4.如权利要求1至3任一所述的全液压转向车辆，其特征在于，所述全液压转向车辆为消防车。

5.一种如权利要求1至4任一所述的全液压转向车辆的转向方法，其特征在于，所述全液压转向车辆具有直线行驶模式，在所述全液压转向车辆切换到直线行驶模式时，利用所述锁止液压阀组控制所述第一中位锁止装置对在回正位置的所述左前轮(91)和所述右前轮(92)进行锁止，利用所述锁止液压阀组控制所述第二中位锁止装置对在回正位置的左后轮(93)和所述右后轮(94)进行锁止。

6.如权利要求5所述的转向方法，其特征在于，利用所述锁止液压阀组控制第一中位锁止油缸(11)、第二中位锁止油缸(12)、第三中位锁止油缸(13)和第四中位锁止油缸(14)各自分别对左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)、右后轮(94)进行锁止。

7.如权利要求5所述的转向方法，其特征在于，所述转向系统还包括用于偏转所述左前轮(91)的第一转向油缸(21)、用于偏转所述右前轮(92)的第二转向油缸(22)、用于偏转所述左后轮(93)的第三转向油缸(23)和用于偏转所述右后轮(94)的第四转向油缸(24)，转向液压阀组包括用于控制所述第一转向油缸(21)的活塞杆伸缩的第一比例换向阀(31)、用于控制所述第二转向油缸(22)的活塞杆伸缩的第二比例换向阀(32)、用于控制所述第三转向油缸(23)的活塞杆伸缩的第三比例换向阀(33)、用于控制所述第四转向油缸(24)的活塞杆伸缩的第四比例换向阀(34)，所述转向方法还包括控制所述第一比例换向阀(31)、所述第二比例换向阀(32)、所述第三比例换向阀(33)和所述第四比例换向阀(34)的阀芯移动以控制所述全液压转向车辆的各车轮的偏转，以实现所述全液压转向车辆的各转向模式。

8.如权利要求7所述的转向方法，其特征在于，所述全液压转向车辆还具有前轮转向模式、后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式，所述转向方法还包括为所述全液压转向车辆在所述直线行驶模式、所述前轮转向模式、所述后轮转向模式、所述四轮转向模式、所述楔形转向模式和所述原地转向模式中选择一种模式；其中，

在所述前轮转向模式，对左后轮(93)和右后轮(94)在回正位置进行锁止，控制所述第一比例换向阀(31)、所述第二比例换向阀(32)阀芯移动实现左前轮(91)和右前轮(92)朝同一方向偏转；

在所述后轮转向模式，控制所述第三比例换向阀(33)和所述第四比例换向阀(34)的阀芯移动实现左后轮(93)和右后轮(94)的朝同一方向偏转；

在所述四轮转向模式，控制所述第一比例换向阀(31)和所述第二比例换向阀(32)的阀芯移动以控制所述左前轮(91)和右前轮(92)朝同一方向偏转，控制所述第三比例换向阀(33)和所述第四比例换向阀的阀芯移动以控制所述左后轮(93)和右后轮(94)朝与所述左前轮(91)的偏转方向相反的方向偏转，且使所述左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)和右后轮(94)在转向时实现纯滚动；

在所述楔形转向模式，控制所述第一比例换向阀(31)、所述第二比例换向阀(32)、所述第三比例换向阀(33)和所述第四比例换向阀(34)的阀芯移动以控制所述左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)和右后轮(94)朝同一方向偏转且偏转角度大小相同；

在所述原地转向模式，控制所述第一比例换向阀(31)和所述第四比例换向阀(34)的阀芯移动以控制所述左前轮(91)和右后轮(94)朝同一方向偏转，控制所述第二比例换向阀(32)和所述第三比例换的阀芯移动以控制所述右前轮(92)和左后轮(93)朝与所述左前轮(91)的偏转方向相反的方向偏转，且所述左前轮(91)、右前轮(92)、左后轮(93)和右后轮(94)的偏转角度大小相同。

9.如权利要求8所述的转向方法，其特征在于，所述全液压转向车辆还具有检测所述全液压转向车辆车速大小的速度传感器，所述转向方法还包括利用所述速度传感器的检测结果，在所述全液压转向车辆的车速小于第一预定速度时，允许所述全液压转向车辆选择所述后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式，在所述全液压转向车辆的车速大于所述第一预定速度时，禁止所述全液压转向车辆选择所述后轮转向模式、四轮转向模式、楔形转向模式和原地转向模式。

10.如权利要求8所述的转向方法，其特征在于，所述全液压转向车辆还具有检测所述全液压转向车辆车速大小的速度传感器，所述转向方法还包括利用所述速度传感器的检测结果，在所述全液压转向车辆的车速大于第二预定速度时，在所述全液压转向车辆直线行驶时，为所述全液压转向车辆选择所述直线行驶模式。

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