CN113276940A - 一种车辆转向系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
一种车辆转向系统及车辆，所述车辆转向系统包括后轮液压转向系统和控制系统，控制系统控制所述后轮液压转向系统，以实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；后轮液压转向系统包括液压动力源和液压控制模块，以及还包括对中缸和转向动力缸；控制系统根据车辆状态信息，控制液压控制模块和液压动力源工作，为转向动力缸及对中缸提供高压油液，实现转向动力缸和对中缸的有序动作，完成与车辆状态信息对应的车辆工作模式。该系统采用电控液压控制后轮转向，后轮根据前轮的转向角度，在低速时相应转动一定角度，以减小转弯直径增加车辆通过性。易于操控，运行安全可靠。
Description
技术领域
本申请涉及车辆控制领域，具体涉及一种车辆转向系统及车辆。
背景技术
在车辆转向系统及车辆中，大型车辆由于长轴距，在转弯过程中转弯直径大，影像整车机动性能，转向的效率低，甚至在狭小空间无法转向通行。因此，让后轮参与转向，能大大减小整车的转弯直径，提高车辆的机动性。
目前国内重型车辆采用随动转向技术，当后车轮受到侧向力时，车轮会偏转一个角度，以帮助车辆转弯。现有技术中采用电液全轮转向技术，应用该技术的全轮转向系统虽然可进行多种行驶模式之间的切换，实现转向液压缸与方向盘操纵的闭环控制，但回正机构采用机械弹性元件，在全轮转向过程中，增加了转向阻力，大大消耗了转向动力，且弹性元件的频繁工作而过早衰退，可靠性大大降低。
发明内容
本申请提供一种车辆转向系统及车辆，旨在解决现有车辆转向复杂及安全风险的问题。
本申请提供一种车辆转向系统，包括后轮液压转向系统和控制系统，所述控制系统控制所述后轮液压转向系统，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统包括液压动力源和液压控制模块，以及包括对中缸和转向动力缸；所述控制系统与所述液压动力源和所述液压控制模块连接，所述液压控制模块与所述液压动力源和所述对中缸连接，以及所述液压控制模块与所述转向动力缸连接，所述液压动力源与所述对中缸连接，所述控制系统根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块和所述液压动力源工作，为所述转向动力缸及所述对中缸提供高压油液，以使所述转向动力缸和所述对中缸有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。
可选的，还包括与所述转向动力缸连接的拉杆总成，所述车辆状态信息包括方向盘转角大于目标值，所述目标值包括120°，所述控制系统监测到所述方向盘转角大于所述目标值时发出指令，以控制所述液压控制模块的阀动作，以使所述转向对中缸的压力释放，以及向所述转向动力缸提供高压油液，进而带动拉杆总成摆动以驱动后轮转动，以使所述后轮转动方向与前轮转动方向相反。
可选的，所述后轮液压转向系统还包括后轮角度传感器，所述后轮角度传感器与所述控制系统连接，所述后轮角度传感器检测到所述后轮转角与所述方向盘转角对应时，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作以停止向所述转向动力缸供油。
可选的，当方向盘转动后，所述后轮角度传感器检测到所述后轮转角与所述方向盘转角不对应时，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作以向所述转向动力缸供油，进而推动后轮转动，以使所述后轮转角与所述方向盘转角对应。
可选的，所述车辆工作模式为蟹行行驶模式时，所述后轮转角方向与方向盘的转动方向相同，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀开闭，以控制转向动力缸的位置，使得所述后轮转角与所述前轮转角对应。
可选的，所述后轮液压转向系统还包括蓄能器，所述蓄能器与所述液压控制模块连接，当所述车辆工作模式进入对中锁止功能模式时，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作，使所述转向动力缸失去高压，以及使所述转向动力缸回到中间直行位置，并保持在所述中间直行位置，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作以控制所述蓄能器，以提供高压油液给所述对中缸。
可选的，所述后轮液压转向系统还包括压力传感器，所述压力传感器与所述控制系统、所述液压控制模块连接，所述压力传感器检测到所述蓄能器的压力下降到设置的下限值，所述控制系统发出指令，控制所述液压动力源和所述液压控制模块工作，为所述蓄能器充高压油液，直到所述蓄能器压力到设置的上限值。
可选的，所述液压控制模块的阀受所述控制系统控制，所述液压控制模块的阀包括第一阀、第二阀、第三阀及第四阀，所述第一阀连接所述对中缸和所述液压动力源，所述第二阀连接所述液压动力源和所述转向动力缸，所述第三阀以及所述第四阀连接所述转向动力缸，所述车辆工作模式为全轮转向模式或蟹行行驶模式时，所述第一阀得电，所述对中缸高压腔与液压动力源的油路联通，所述对中缸解除对中功能，以及，所述第二阀得电，所述液压动力源的油路联通转向动力缸；当所述方向盘转动时，所述第三阀对应所述方向盘转动方向的衔铁得电，所述转向动力缸对应所述方向盘转动方向的一侧接通高压油液，以使所述后轮向对应所述方向盘转动方向转动；所述第四阀是比例流量阀，当所述后轮角度传感器检测到所述后轮转角与目标转角接近，所述第四阀开度逐渐减小，直至关闭，使所述转向动力缸锁定当前位置。
可选的，所述车辆工作模式为对中锁止功能模式时，所述液压控制模块的阀全部失电，以使所述转向动力缸两侧腔室与所述液压动力源的油路联通，以使所述转向动力缸的腔室内压力降至常压，所述液压控制模块的阀全部失电，以使所述对中缸得到高压后启动对中功能，并锁止在中间位置。
本申请还提供一种车辆，包括上述任一所述的车辆转向系统，所述车辆转向系统应用于所述车辆，所述车辆转向系统包括后轮液压转向系统和控制系统，所述控制系统控制所述后轮液压转向系统，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统包括液压动力源和液压控制模块，以及包括对中缸和转向动力缸；所述控制系统与所述液压动力源和所述液压控制模块连接，所述液压控制模块与所述液压动力源和所述对中缸连接，以及所述液压控制模块与所述转向动力缸连接，所述液压动力源与所述对中缸连接，所述控制系统根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块和所述液压动力源工作，为所述转向动力缸及所述对中缸提供高压油液，以使所述转向动力缸和所述对中缸有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。
本申请适用于车辆控制技术领域，提供了一种车辆转向系统及车辆，包括所述车辆转向系统包括后轮液压转向系统和控制系统，所述控制系统控制所述后轮液压转向系统，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统包括液压动力源和液压控制模块，以及包括对中缸和转向动力缸；所述控制系统与所述液压动力源和所述液压控制模块连接，所述液压控制模块与所述对中缸、所述转向动力缸连接，所述液压动力源与所述对中缸连接，所述控制系统根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块和所述液压动力源工作，为转向动力缸及对中缸提供高压油液，实现转向动力缸和对中缸的有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。该系统采用电控液压控制后轮转向，后轮会根据前轮的转向角度，在低速时相应转动一定的角度，以减小转弯直径，增加车辆通过性。当车速较高时，后轮转向将自动对中并液压锁止在直行位置，防止后车轮行车摆动，操作简便，智能控制，易于操控，运行安全可靠。
附图说明
图1示出了本申请一实施例提供的车辆转向系统的结构图；
图2示出了本申请另一实施例提供的车辆转向系统的结构图；
图3示出了本申请另一实施例提供的车辆转向系统的结构图；
图4示出了本申请另一实施例提供的车辆转向系统的结构图；
图5示出了本申请另一实施例提供的车辆转向系统的结构图；
图6示出了本申请另一实施例提供的车辆转向系统的结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种车辆转向系统及车辆，旨在解决现有车辆转向复杂及安全风险的问题。
车辆转向系统用于控制车辆转向，如图1所示，车辆转向系统100包括控制系统110和后轮液压转向系统120，所述控制系统110控制所述后轮液压转向系统120，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统120包括液压动力源121和液压控制模块122，以及所述后轮液压转向系统120还包括对中缸123和转向动力缸124；所述控制系统110与所述液压动力源121和液压控制模块122连接，所述液压控制模块122与所述液压动力源121和所述对中缸123连接，以及所述液压控制模块与所述转向动力缸124连接，所述液压动力源121与所述对中缸123连接，所述控制系统110根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块122和所述液压动力源121工作，为转向动力缸及对中缸123提供高压油液，以使转向动力缸和对中缸123有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。
可选的，本申请实施例中的控制系统采用电子控制单元(Electronic ControlUnit，ECU)实现。
可选的，如图2所示，该系统还包括与所述转向动力缸124连接的拉杆总成200，所述车辆状态信息包括方向盘转角大于目标值，所述目标值包括120°，所述控制系统110监测到所述方向盘转角大于所述目标值时发出指令，以控制所述液压控制模块122的阀动作，以使所述对中缸123的压力释放，以及向所述转向动力缸124提供高压油液，进而带动拉杆总成200摆动以驱动后轮转动，以使所述后轮转动方向与前轮转动方向相反。所述车辆状态信息对应的该模式为全轮转向模式。
可选的，如图3所示，所述后轮液压转向系统120还包括后轮角度传感器300，所述后轮角度传感器300与所述控制系统110连接，所述后轮角度传感器300检测到所述后轮转角与所述方向盘转角对应时，所述控制系统110控制所述液压控制模块122的阀动作以停止向所述转向动力缸124供油。所述车辆状态信息包括所述后轮转角与所述方向盘转角对应时。所述车辆状态信息对应的该模式为全轮转向模式。
可选的，当方向盘转动后，所述后轮角度传感器300检测到所述后轮转角与所述方向盘转角不对应时，所述控制系统110控制所述液压控制模块122的阀动作以向所述转向动力缸124供油，进而推动后轮转动，以使所述后轮转角与所述方向盘转角对应。所述车辆状态信息包括所述后轮转角与所述方向盘转角不对应。所述车辆状态信息对应的该模式为全轮转向模式。
可选的，所述车辆工作模式为蟹行行驶模式时，所述后轮角度传感器300检测到所述后轮转角方向与所述方向盘的转动方向相同，所述控制系统110控制所述液压控制模块122的阀开闭，以控制转向动力缸124的位置，使得所述后轮转角与所述前轮转角对应。所述车辆状态信息包括所述后轮转角方向与所述方向盘的转动方向相同。所述车辆状态信息对应的该模式为蟹行行驶模式。
可选的，如图4所示，所述后轮液压转向系统120还包括蓄能器400，所述蓄能器400与所述液压控制模块122连接，当所述车辆工作模式进入对中锁止功能模式时，所述控制系统110控制所述液压控制模块122的阀动作，使所述转向动力缸124失去高压，以及使所述转向动力缸124回到中间直行位置，并保持在所述中间直行位置，所述控制系统110控制所述液压控制模块122的阀动作以控制所述蓄能器400动作，以提供高压油液给所述对中缸123。
可选的，如图5所示，所述后轮液压转向系统120还包括压力传感器500，所述压力传感器500与所述控制系统110以及液压控制模块122连接，所述压力传感器500检测到所述蓄能器400的压力下降到设置的下限值，所述控制系统110发出指令，控制所述液压动力源121、所述液压控制模块122工作，为所述蓄能器400充高压油液，直到所述蓄能器400压力到设置的上限值。
可选的，如图6所示，还包括方向盘角度传感器600，所述方向盘角度传感器600与控制系统110连接，所述液压控制模块122的阀受控制系统110控制，所述液压控制模块122的阀包括第一阀a、第二阀b、第三阀c及第四阀d，所述第一阀a连接所述对中缸123和液压动力源121，所述第二阀b连接所述液压动力源121和所述转向动力缸124，所述第三阀c以及所述第四阀d连接所述转向动力缸124，所述车辆工作模式为全轮转向模式或蟹行行驶模式时，所述第一阀得电，所述对中缸123高压腔与液压动力源121的油路联通，所述对中缸123解除对中功能，以及，所述第二阀得电，所述液压动力源121、所述转向动力缸124的油路联通；当所述方向盘转动时，所述第三阀对应所述方向盘转动方向的衔铁得电，所述转向动力缸124对应所述方向盘转动方向的一侧接通高压油液，以使所述后轮向对应所述方向盘转动方向转动；所述第四阀是比例流量阀，当所述后轮角度传感器300检测到所述后轮转角与目标转角接近，所述第四阀开度逐渐减小，直至关闭，使所述转向动力缸124锁定当前位置。
可选的，所述车辆工作模式为对中锁止功能模式时，所述液压控制模块122的阀全部失电，以使所述转向动力缸124两侧腔室与所述液压动力源121的油路联通，以使所述转向动力缸124的腔室内压力降至常压，所述液压控制模块122的阀全部失电，以使所述对中缸123得到高压，并锁止在中间位置。
本申请还提供一种车辆，包括上述任一所述的车辆转向系统，所述车辆转向系统应用于所述车辆，如图1所示，所述车辆转向系统包括后轮液压转向系统120和控制系统110，所述控制系统110控制所述后轮液压转向系统120，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统120包括液压动力源121和液压控制模块122，以及所述后轮液压转向系统120还包括对中缸123和转向动力缸124；所述控制系统110与所述液压动力源121和液压控制模块122连接，所述液压控制模块122与所述对中缸123和所述转向动力缸124连接，所述液压动力源121与所述对中缸123连接，所述控制系统110根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块122和所述液压动力源121工作，为转向动力缸124及对中缸123提供高压油液，以使转向动力缸124和对中缸123的有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。
本申请适用于车辆控制技术领域，提供了一种车辆转向系统及车辆，包括所述车辆转向系统包括后轮液压转向系统120和控制系统110，所述控制系统110控制所述后轮液压转向系统120，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统120包括液压动力源121、液压控制模块122、对中缸123及转向动力缸124；所述控制系统110与所述液压动力源121、液压控制模块122连接，所述液压控制模块122与所述对中缸123、所述转向动力缸124连接，所述液压动力源121与所述对中缸123连接，所述控制系统110根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块122和所述液压动力源121工作，为转向动力缸124及对中缸123提供高压油液，实现转向动力缸124和对中缸123的有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。该系统采用电控液压控制后轮转向，后轮会根据前轮的转向角度，在低速时相应转动一定的角度，以减小转弯直径，增加车辆通过性。当车速较高时，后轮转向将自动对中并液压锁止在直行位置，防止后车轮行车摆动，操作简便，智能控制，易于操控，运行安全可靠。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆转向系统，其特征在于，包括后轮液压转向系统和控制系统，所述控制系统控制所述后轮液压转向系统，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统包括液压动力源和液压控制模块，以及所述后轮液压转向系统还包括对中缸和转向动力缸；所述控制系统与所述液压动力源和所述液压控制模块连接，所述液压控制模块与所述液压动力源和所述对中缸连接，以及所述液压控制模块与所述转向动力缸连接，所述液压动力源与所述对中缸连接，所述控制系统根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块和所述液压动力源工作，为所述转向动力缸及所述对中缸提供高压油液，以使所述转向动力缸和所述对中缸有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。
2.根据权利要求1所述的车辆转向系统，其特征在于，还包括与所述转向动力缸连接的拉杆总成，所述车辆状态信息包括方向盘转角大于目标值，所述目标值包括120°，所述控制系统监测到所述方向盘转角大于所述目标值时发出指令，以控制所述液压控制模块的阀动作，以使所述转向对中缸的压力释放，以及向所述转向动力缸提供高压油液，进而带动拉杆总成摆动以驱动后轮转动，以使所述后轮转动方向与前轮转动方向相反。
3.根据权利要求2所述的车辆转向系统，其特征在于，所述后轮液压转向系统还包括后轮角度传感器，所述后轮角度传感器与所述控制系统连接，所述后轮角度传感器检测到所述后轮转角与所述方向盘转角对应时，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作以停止向所述转向动力缸供油。
4.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，当方向盘转动后，所述后轮角度传感器检测到所述后轮转角与所述方向盘转角不对应时，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作以向所述转向动力缸供油，进而推动后轮转动，以使所述后轮转角与所述方向盘转角对应。
5.根据权利要求4所述的车辆转向系统，其特征在于，所述车辆工作模式为蟹行行驶模式时，所述后轮转角方向与所述方向盘的转动方向相同，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀开闭，以控制转向动力缸的位置，使得所述后轮转角与所述前轮转角对应。
6.根据权利要求5所述的车辆转向系统，其特征在于，所述后轮液压转向系统还包括蓄能器，所述蓄能器与所述液压控制模块连接，当所述车辆工作模式进入对中锁止功能模式时，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作，使所述转向动力缸失去高压，以及使所述转向动力缸回到中间直行位置，并保持在所述中间直行位置，所述控制系统控制所述液压控制模块的阀动作以控制所述蓄能器，以提供高压油液给所述对中缸。
7.根据权利要求6所述的车辆转向系统，其特征在于，所述后轮液压转向系统还包括压力传感器，所述压力传感器与所述控制系统以及所述液压控制模块连接，所述压力传感器检测到所述蓄能器的压力下降到设置的下限值，所述控制系统发出指令，控制所述液压动力源和所述液压控制模块工作，为所述蓄能器充高压油液，直到所述蓄能器压力到设置的上限值。
8.根据权利要求7所述的车辆转向系统，其特征在于，所述液压控制模块的阀受所述控制系统控制，所述液压控制模块的阀包括第一阀、第二阀、第三阀及第四阀，所述第一阀连接所述对中缸和所述液压动力源，所述第二阀连接所述液压动力源和所述转向动力缸，所述第三阀以及所述第四阀连接所述转向动力缸，所述车辆工作模式为全轮转向模式或蟹行行驶模式时，所述第一阀得电，所述对中缸高压腔与液压动力源的油路联通，所述对中缸解除对中功能，以及，所述第二阀得电，所述液压动力源的油路联通转向动力缸；当所述方向盘转动时，所述第三阀对应所述方向盘转动方向的衔铁得电，所述转向动力缸对应所述方向盘转动方向的一侧接通高压油液，以使所述后轮向对应所述方向盘转动方向转动；所述第四阀是比例流量阀，当所述后轮角度传感器检测到所述后轮转角与目标转角接近，所述第四阀开度逐渐减小，直至关闭，使所述转向动力缸锁定当前位置。
9.根据权利要求8所述的车辆转向系统，其特征在于，所述车辆工作模式为对中锁止功能模式时，所述液压控制模块的阀全部失电，以使所述转向动力缸两侧腔室与所述液压动力源的油路联通，以使所述转向动力缸的腔室内压力降至常压，所述液压控制模块的阀全部失电，以使所述对中缸得到高压后启动对中功能，并锁止在中间位置。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一所述的车辆转向系统，所述车辆转向系统应用于所述车辆，所述车辆转向系统包括后轮液压转向系统和控制系统，所述控制系统控制所述后轮液压转向系统，实现后轮转角大小及转向方向根据前轮转角大小及转向方向的自适应转动；所述后轮液压转向系统包括液压动力源和液压控制模块，以及所述后轮液压转向系统还包括对中缸和转向动力缸；所述控制系统与所述液压动力源和所述液压控制模块连接，所述液压控制模块与所述液压动力源和所述对中缸连接，以及所述液压控制模块与所述转向动力缸连接，所述液压动力源与所述对中缸连接，所述控制系统根据车辆状态信息，控制所述液压控制模块和所述液压动力源工作，为所述转向动力缸及所述对中缸提供高压油液，以使所述转向动力缸和所述对中缸有序动作，进而完成与所述车辆状态信息对应的车辆工作模式，所述车辆工作模式包括全轮转向模式、蟹行行驶模式或对中锁止功能模式。
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