CN113386854A - 一种车辆转向系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
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，包括液压源工作系统、对中回路、前轮转向系统和后轮转向液压系统，液压源工作系统分别与对中回路、前轮转向系统、后轮转向液压系统连接；当车辆处在直线行驶状态时，液压源工作系统处于直线行驶工作模式，为对中回路提供工作动力，保持车辆处于直行行驶状态；当车辆需要转向时，前轮转向系统触发转向工作，触发液压源工作系统进行切换，进入转向工作模式，为后轮转向液压系统提供工作动力，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向。减少多个角度传感器，无需编制复杂的逻辑程序，降低控制策略不完善带来的未知风险，提高行车安全性能。
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电控全轮转向技术，根据前轮的转向角度，控制后轮的转向角度。自动控制虽然能够做到后轮与前轮转向角时时对应，但控制策略复杂，要增加多个角度传感器，编制复杂的逻辑程序，需要经过长期的验证、不断完善，存在极大控制策略不完善带来的未知风险。极易造成车辆失稳，影响行车安全。如果系统中某个电气元件受到电磁干扰数据失真，将造成严重的后果，甚至车毁人伤。
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，包括全轮液压转向系统，所述全轮液压转向系统包括液压源工作系统、对中回路、前轮转向系统和后轮转向液压系统，所述液压源工作系统分别与所述对中回路、所述前轮转向系统、所述后轮转向液压系统连接；
当车辆处在直线行驶状态时，所述液压源工作系统处于直线行驶工作模式，为所述对中回路提供工作动力，所述对中回路处于工作状态时，用于保持所述车辆处于直行行驶状态；
当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统触发转向工作，触发所述液压源工作系统进行切换，进入转向工作模式，为所述后轮转向液压系统提供工作动力，所述后轮转向液压系统处于工作状态，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，实现车轮转向方向。
可选的，所述液压源工作系统包括油泵系统和转向功能阀，所述油泵系统与所述对中回路和后轮转向液压系统分别连接，所述油泵系统与所述转向功能阀连接，所述转向功能阀与所述前轮转向系统连接，当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统工作，触发所述转向功能阀工作，所述转向功能阀控制所述油泵系统，将高压油液的流动方向切换至所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，通过所述后轮转向液压系统实现车轮转向方向。
可选的，所述油泵系统包括油箱、电机泵，所述电机泵连接所述油箱，为所述油箱提供工作动力；
所述后轮转向液压系统包括后轮转向按键和油路转向切换阀，所述后轮转向按键和油路转向切换阀连接，所述油路转向切换阀的转向工作模式与所述后轮转向按键的转向功能对应；
所述转向功能阀连接所述电机泵和所述油路转向切换阀，所述转向功能阀工作后，所述电机泵进入转向工作模式，所述后轮转向按键触发所述油路转向切换阀切换至转向工作模式，将高压油液的流动方向切换至所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向与所述后轮转向按键的转向功能对应。
可选的，所述前轮转向系统包括前轮转向按键，所述前轮转向按键与所述转向功能阀连接，当所述车辆需要转向时，所述前轮转向按键触发后，触发所述前轮转向系统启动转向工作。
可选的，所述对中回路包括对中缸和与所述对中缸连接的蓄能器，所述蓄能器和所述电机泵连接，所述油箱和所述对中缸连接，当车辆处在直线行驶时，所述前轮转向按键与所述后轮转向按键处于关闭状态，所述对中缸在所述蓄能器的压力作用下，所述对中缸的两腔处在高压状态，使车轮处于直行状态。
可选的，所述后轮转向液压系统还包括转向动力杠，所述转向动力杠连接所述油路转向切换阀，用于提供转向动力。
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。
可选的，所述车辆包括燃料驱动车辆或电力驱动车辆。
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，包括全轮液压转向系统，所述全轮液压转向系统包括液压源工作系统、对中回路、前轮转向系统和后轮转向液压系统，所述液压源工作系统分别与所述对中回路、所述前轮转向系统、所述后轮转向液压系统连接；当车辆处在直线行驶状态时，所述液压源工作系统处于直线行驶工作模式，为所述对中回路提供工作动力，所述对中回路处于工作状态时，用于保持所述车辆处于直行行驶状态；当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统触发转向工作，触发所述液压源工作系统进行切换，进入转向工作模式，为所述后轮转向液压系统提供工作动力，所述后轮转向液压系统处于工作状态，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，实现车轮转向方向。该系统通过液压切换控制后轮转向，减少多个角度传感器，无需编制复杂的逻辑程序进行电动控制，降低控制策略不完善带来的未知风险，提高了行车安全性能。
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。
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，包括液压源工作系统、对中回路、前轮转向系统和后轮转向液压系统，液压源工作系统分别与对中回路、前轮转向系统、后轮转向液压系统连接；当车辆处在直线行驶状态时，液压源工作系统处于直线行驶工作模式，为对中回路提供工作动力，保持车辆处于直行行驶状态；当车辆需要转向时，前轮转向系统触发转向工作，触发液压源工作系统进行切换，进入转向工作模式，为后轮转向液压系统提供工作动力，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向。减少多个角度传感器，无需编制复杂的逻辑程序，降低控制策略不完善带来的未知风险，提高行车安全性能。
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包括全轮液压转向系统110，所述全轮液压转向系统110包括液压源工作系统111、对中回路112、前轮转向系统113和后轮转向液压系统114。所述液压源工作系统111分别与所述对中回路112、所述前轮转向系统113、所述后轮转向液压系统114连接。
图1提供的车辆转向系统100的工作原理为，当车辆处在直线行驶状态时，所述液压源工作系统111处于直线行驶工作模式，为所述对中回路112提供工作动力，所述对中回路112处于工作状态时，用于保持所述车辆处于直行行驶状态；当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统113触发转向工作，触发所述液压源工作系统111进行切换，进入转向工作模式，为所述后轮转向液压系统114提供工作动力，所述后轮转向液压系统114处于工作状态，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统114的转向工作模式对应的转向方向，实现车轮转向方向。
如图2所示，所述液压源工作系统111包括油泵系统210和转向功能阀220，所述油泵系统210与所述对中回路112和后轮转向液压系统114分别连接，所述油泵系统210与所述转向功能阀220连接，所述转向功能阀220与所述前轮转向系统113连接，当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统113工作，触发所述转向功能阀220工作，所述转向功能阀220控制所述油泵系统210，将高压油液的流动方向切换至所述后轮转向液压系统114的转向工作模式对应的转向方向，通过所述后轮转向液压系统114实现车轮转向方向。
如图3所示，所述油泵系统210包括油箱310、电机泵320，所述电机泵320连接所述油箱310，为所述油箱310提供工作动力；
所述后轮转向液压系统114包括后轮转向按键330和油路转向切换阀340，所述后轮转向按键330和油路转向切换阀340连接，所述油路转向切换阀340的转向工作模式与所述后轮转向按键330的转向功能对应；
所述转向功能阀220连接所述电机泵320和所述油路转向切换阀340，所述油箱310连接所述油路转向切换阀340，所述转向功能阀220工作后，所述电机泵320进入转向工作模式，所述后轮转向按键330触发所述油路转向切换阀340切换至转向工作模式，将高压油液的流动方向切换至所述后轮转向液压系统114的转向工作模式对应的转向方向，所述后轮转向液压系统114的转向工作模式对应的转向方向与所述后轮转向按键330的转向功能对应。
如图4所示，所述前轮转向系统113包括前轮转向按键410，所述前轮转向按键410与所述转向功能阀220连接，当所述车辆需要转向时，所述前轮转向按键410触发后，触发所述前轮转向系统113启动转向工作。
所述对中回路112包括对中缸和与所述对中缸连接的蓄能器，所述蓄能器和所述电机泵320连接，所述油箱310和所述对中缸连接，当车辆处在直线行驶时，所述前轮转向按键410与所述后轮转向按键330处于关闭状态，所述对中缸在所述蓄能器的压力作用下，所述对中缸的两腔处在高压状态，使车轮处于直行状态。
可选的，所述后轮转向液压系统还包括转向动力杠，所述转向动力杠连接所述油路转向切换阀，用于提供转向动力。
如图5所示，实现了所述全轮液压转向系统110的组成结构，具体的，液压源工作系统111包括转向功能阀220、电机泵320、油箱310，对中回路112包括对中缸11、对中阀51、蓄能器52、压力传感器53、压力开关54，前轮转向系统113包括前轮转向按键410，后轮转向液压系统114包括后轮转向按键330、油路转向切换阀340和转向动力杠9。
所述油路转向切换阀340用于控制高压油液的流动方向，实现车轮转向方向，
当车辆处在直线行驶时，所述前轮转向按键410与所述后轮转向按键330处于关闭状态，所述对中缸11在所述蓄能器52的压力作用下，所述对中缸11的两腔处在高压状态，使车轮处于直行状态。
当所述蓄能器52的压力下降到下限值时，触发所述电机泵320启动，为所述蓄能器52补充压力，当所述蓄能器52的压力到上限值时，触发所述电机泵320停止工作。
当需要转向时，所述前轮转向按键410处于开启状态，触发所述转向功能阀220开启工作。将液压源联接到转向回路中，即后轮转向液压系统114开始工作。此时，对中阀51会将对中缸11的压力释放，使得转向过程中，没有额外的阻力影响转向动作。
该发明主要零部件包括油箱310，电机泵320，转向动力缸9，对中缸11，对中阀51，蓄能器52，油路转向切换阀340，拉杆，车轮，压力传感器53及控制器操控以及按钮等，操控按钮设置在驾驶舱仪表板上，方便驾驶员操作。
转向动力缸9，即动力杠是后转向的执行元件，电机泵320是液压系统的动力源，对中缸11，即对中缸11的作用是在转向操控结束后，由对中缸11完成车轮的复位动作，并提供车轮直行所需的保持力。
对中阀51的作用是控制对中缸11工作的控制元件，油路转向切换阀340的作用是控制高压油液的流动方向，实现车轮转向方向，可通过仪表板按钮操控，拉杆是传力结构，蓄能器52的作用是为对中缸11的工作提供液压能量，压力传感器53是监测对中回路112中的压力变化，当压力降低到设置下限点时，控制器报警并接通内部电气回路，驱动电机泵320工作，为蓄能器52补充压力，当蓄能器52压力上升到设置点上限时，控制器内部电气回路断开，电机泵320停止工作。
如图6所示，展示了油箱310、电机泵320、转向功能阀220、油路转向切换阀340、转向动力缸9、对中缸11的结构。
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100，包括全轮液压转向系统110，全轮液压转向系统110包括液压源工作系统111、对中回路112、前轮转向系统113和后轮转向液压系统114，液压源工作系统111分别与所述对中回路112、所述前轮转向系统113、所述后轮转向液压系统114连接；当车辆处在直线行驶状态时，液压源工作系统111处于直线行驶工作模式，为所述对中回路112提供工作动力，对中回路112处于工作状态时，用于保持所述车辆处于直行行驶状态；当车辆需要转向时，所述前轮转向系统113触发转向工作，触发所述液压源工作系统111进行切换，进入转向工作模式，为所述后轮转向液压系统114提供工作动力，后轮转向液压系统114处于工作状态，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统114的转向工作模式对应的转向方向，实现车轮转向方向。
该系统通过液压切换控制后轮转向，减少多个角度传感器，无需编制复杂的逻辑程序进行电动控制，降低控制策略不完善带来的未知风险，提高了行车安全性能。
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，所述车辆转向系统包括全轮液压转向系统，所述全轮液压转向系统包括液压源工作系统、对中回路、前轮转向系统和后轮转向液压系统，所述液压源工作系统分别与所述对中回路、所述前轮转向系统、所述后轮转向液压系统连接；
当车辆处在直线行驶状态时，所述液压源工作系统处于直线行驶工作模式，为所述对中回路提供工作动力，所述对中回路处于工作状态时，用于保持所述车辆处于直行行驶状态；
当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统触发转向工作，触发所述液压源工作系统进行切换，进入转向工作模式，为所述后轮转向液压系统提供工作动力，所述后轮转向液压系统处于工作状态，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，实现车轮转向方向。
可选的，所述车辆包括燃料驱动车辆或电力驱动车辆。
综上描述，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，包括液压源工作系统、对中回路、前轮转向系统和后轮转向液压系统，液压源工作系统分别与对中回路、前轮转向系统、后轮转向液压系统连接；当车辆处在直线行驶状态时，液压源工作系统处于直线行驶工作模式，为对中回路提供工作动力，保持车辆处于直行行驶状态；当车辆需要转向时，前轮转向系统触发转向工作，触发液压源工作系统进行切换，进入转向工作模式，为后轮转向液压系统提供工作动力，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向。减少多个角度传感器，无需编制复杂的逻辑程序，降低控制策略不完善带来的未知风险，提高行车安全性能。
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 (8)
1.一种车辆转向系统，其特征在于，包括全轮液压转向系统，所述全轮液压转向系统包括液压源工作系统、对中回路、前轮转向系统和后轮转向液压系统，所述液压源工作系统分别与所述对中回路、所述前轮转向系统、所述后轮转向液压系统连接；
当车辆处在直线行驶状态时，所述液压源工作系统处于直线行驶工作模式，为所述对中回路提供工作动力，所述对中回路处于工作状态时，用于保持所述车辆处于直行行驶状态；
当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统触发转向工作，触发所述液压源工作系统进行切换，进入转向工作模式，为所述后轮转向液压系统提供工作动力，所述后轮转向液压系统处于工作状态，控制高压油液的流动方向为所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，实现车轮转向方向。
2.根据权利要求1所述的车辆转向系统，其特征在于，所述液压源工作系统包括油泵系统和转向功能阀，所述油泵系统与所述对中回路和后轮转向液压系统分别连接，所述油泵系统与所述转向功能阀连接，所述转向功能阀与所述前轮转向系统连接，当所述车辆需要转向时，所述前轮转向系统工作，触发所述转向功能阀工作，所述转向功能阀控制所述油泵系统，将高压油液的流动方向切换至所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，通过所述后轮转向液压系统实现车轮转向方向。
3.根据权利要求2所述的车辆转向系统，其特征在于，所述油泵系统包括油箱和电机泵，所述电机泵连接所述油箱，为所述油箱提供工作动力；
所述后轮转向液压系统包括后轮转向按键和油路转向切换阀，所述后轮转向按键和油路转向切换阀连接，所述油路转向切换阀的转向工作模式与所述后轮转向按键的转向功能对应；
所述转向功能阀连接所述电机泵和所述油路转向切换阀，所述油箱连接所述油路转向切换阀，所述转向功能阀工作后，所述电机泵进入转向工作模式，所述后轮转向按键触发所述油路转向切换阀切换至转向工作模式，将高压油液的流动方向切换至所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向，所述后轮转向液压系统的转向工作模式对应的转向方向与所述后轮转向按键的转向功能对应。
4.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述前轮转向系统包括前轮转向按键，所述前轮转向按键与所述转向功能阀连接，当所述车辆需要转向时，所述前轮转向按键触发后，触发所述前轮转向系统启动转向工作。
5.根据权利要求4所述的车辆转向系统，其特征在于，所述对中回路包括对中缸和与所述对中缸连接的蓄能器，所述蓄能器和所述电机泵连接，所述油箱和所述对中缸连接，当车辆处在直线行驶时，所述前轮转向按键与所述后轮转向按键处于关闭状态，所述对中缸在所述蓄能器的压力作用下，所述对中缸的两腔处在高压状态，使车轮处于直行状态。
6.根据权利要求4或5所述的车辆转向系统，其特征在于，所述后轮转向液压系统还包括转向动力杠，所述转向动力杠连接所述油路转向切换阀，用于提供转向动力。
7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一所述的车辆转向系统。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括燃料驱动车辆或电力驱动车辆。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |