CN210707600U - 一种车辆的多状态转向系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆的多状态转向系统属于车辆转向控制技术领域，目的在于解决转向动作受限、无法在空间狭小区域完成转向动作的问题。本实用新型包括控制前轮转向的前轮转向单元和控制后轮转向的后轮转向单元；前轮转向单元至少包括左前液压缸和右前液压缸，左前液压缸和右前液压缸同轴相背放置并且无杆腔连通，左前液压缸和右前液压缸分别通过一组转向驱动机构驱动左前轮和右前轮转向；后轮转向单元至少包括左后液压缸和右后液压缸，左后液压缸和右后液压缸同轴相背放置并且无杆腔连通，左后液压缸和右后液压缸分别通过一组转向驱动机构驱动左后轮和右后轮转向；液压控制系统控制左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸和右后液压缸的活塞杆伸出或缩回。

Description

一种车辆的多状态转向系统

技术领域

本实用新型属于车辆转向控制技术领域，具体涉及一种车辆的多状态转向系统。

背景技术

传统的车辆转向一般依照阿克曼转向定律，由连杆结构形成转向梯形，进而完成车辆的转向。根据转向模式的不同一般分为前轮转向、后轮转向及四轮转向，但目前的转向机制无法完成车辆的原地转向，无法在空间受限的地域完成转向动作，极大的限制了车辆的机动能力，同时也加剧了驾驶员的操作疲劳。为了使车辆具有良好的灵活机动性能，原地转向模式就显得尤为重要了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种车辆的多状态转向系统，解决现有技术存在的转向动作受限、无法在空间狭小区域完成转向动作的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种车辆的多状态转向系统包括转向机械系统和液压控制系统；

所述转向机械系统包括控制前轮转向的前轮转向单元和控制后轮转向的后轮转向单元；所述前轮转向单元至少包括左前液压缸和右前液压缸，所述左前液压缸和右前液压缸同轴相背放置并且无杆腔连通，所述左前液压缸和右前液压缸分别通过一组转向驱动机构驱动左前轮和右前轮转向；所述后轮转向单元至少包括左后液压缸和右后液压缸，所述左后液压缸和右后液压缸同轴相背放置并且无杆腔连通，所述左后液压缸和右后液压缸分别通过一组转向驱动机构驱动左后轮和右后轮转向；

所述液压控制系统控制所述左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸和右后液压缸的活塞杆伸出或缩回。

所述转向驱动机构包括：摇臂、拉杆和转向主销，拉杆的一端和摇臂的一端铰接，所述拉杆的另一端和左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸或右后液压缸的活塞杆铰接，所述摇臂的另一端通过转向主销和汽车的车架铰接。

所述液压控制系统包括液压油输入单元、转向信号输入液压系统、转向调节液压系统、回正补偿系统以及控制单元；所述液压油输入单元和所述转向信号输入液压系统连接供油，所述控制单元分别与转向信号输入液压系统和转向调节液压系统连接控制液压元件通电状态；所述转向信号输入液压系统通过转向调节液压系统分别与左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸和右后液压连接，调整左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸和右后液压的活塞杆状态，所述回正补偿系统与左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸和右后液压缸连接采集转向状态并将采集信后传输至控制单元。

所述液压油输入单元包括：

油箱；

进油口和油箱连接的转向主泵，所述转向主泵通过优先阀和转向信号输入液压系统连接；

连接在油箱和转向主泵主油路之间的主泵溢流阀；

进油口和油箱连接的控制泵；

连接在油箱和控制泵主油路间之间的控制泵溢流阀；

以及发动机，所述发动机与转向主泵和控制泵连接驱动转动。

所述转向信号输入液压系统包括：

转向器，所述转向器的左位和右位分别与控制单元连接；

和流量放大阀，所述流量放大阀的左右端控制油路和转向器的输出油口相连接，所述流量放大阀通过优先阀和转向主泵连接，所述流量放大阀和转向调节液压系统连接。

所述转向调节液压系统包括分别与控制单元连接的三位四通电磁换向阀一和三位四通电磁换向阀二；所述三位四通电磁换向阀一的T口和三位四通电磁换向阀二的P口连接，所述三位四通电磁换向阀一的P口与流量放大阀的B口连接，所述三位四通电磁换向阀一的A口和B口分别与左后液压缸和右后液压缸的有杆腔连通；三位四通电磁换向阀二的T口与流量放大阀的A口连接，所述三位四通电磁换向阀二的A口和B口分别与左前液压缸和右前液压缸的有杆腔连通。

所述转向调节液压系统还包括分别与控制单元连接的三位四通电磁换向阀三、三位四通电磁换向阀四、电磁开关阀一、电磁开关阀二、电磁开关阀三和电磁开关阀四；所述三位四通电磁换向阀三的B口和三位四通电磁换向阀四的 B口连接；所述三位四通电磁换向阀三的A口和油箱连接，P口分别与左后液压缸和右后液压缸的有杆腔连通，T口分别与左后液压缸和右后液压缸的无杆腔连接；所述三位四通电磁换向阀四的A口和油箱连接，P口分别与左前液压缸和右前液压缸的有杆腔连通，T口分别与左前液压缸和右前液压缸的无杆腔连接；所述电磁开关阀一位于三位四通电磁换向阀三B口和左后液压缸无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元控制；所述电磁开关阀二位于左后液压缸无杆腔和右后液压缸无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元控制，所述电磁开关阀三位于左前液压缸无杆腔和右前液压缸无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元控制，所述电磁开关阀四位于三位四通电磁换向阀四B口和右前液压缸无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元控制。

所述回正补偿系统包括分别于控制单元连接的采集卡和位移传感器；位移传感器采集左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸和右后液压缸的位移信号送入采集卡，并经采集卡传送至控制单元。

所述左前液压缸、右前液压缸、左后液压缸和右后液压缸均为单出杆液压缸。

本实用新型的有益效果为：

1、在传统的前轮单独转向的基础上引入了后轮单独转向、普通四轮转向、蟹型转向、原地转向，使得车辆的转向半径得以减小，并可在相对狭小的地带可实现调头，提高了车辆的灵活性，以适应工作环境的要求；

2、整个转向系统应用全液压技术，在继承传统转向系统特点的同时，对原转向系统的复杂结构进行了简化；

3、整个控制采用电液复合的闭环控制系统，使转向系统具有很好的可靠性，并且该系统实现了多种转向方式，使驾驶员有了更多的选择，且能实现转向灵敏度的调整。

附图说明

图1为本实用新型的一种车辆的多状态转向系统原理图；

图2为本实用新型的一种车辆的多状态转向系统中转向机械系统中前轮转向单元结构示意图；

图3为本实用新型的一种车辆的多状态转向系统中液压控制系统示意图；

其中：1、左前液压缸，2、右前液压缸，3、左后液压缸，4、右后液压缸， 5、摇臂，6、拉杆，7、转向主销，8、油箱，9、控制泵，10、控制泵溢流阀， 11、优先阀，12、转向主泵，13、主泵溢流阀，14、转向器，15、流量放大阀， 16、三位四通电磁换向阀一，17、三位四通电磁换向阀二，18、三位四通电磁换向阀三，19、三位四通电磁换向阀四，20、电磁开关阀一，21、电磁开关阀二，22、电磁开关阀三，23、电磁开关阀四，24、采集卡，25、位移传感器， 26、控制单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

参见附图1-附图3，本实用新型的一种车辆的多状态转向系统包括转向机械系统和液压控制系统；

所述转向机械系统包括控制前轮转向的前轮转向单元和控制后轮转向的后轮转向单元；所述前轮转向单元至少包括左前液压缸1和右前液压缸2，所述左前液压缸1和右前液压缸2同轴相背放置并且无杆腔连通，所述左前液压缸1 和右前液压缸2分别通过一组转向驱动机构驱动左前轮和右前轮转向；所述后轮转向单元至少包括左后液压缸3和右后液压缸4，所述左后液压缸3和右后液压缸4同轴相背放置并且无杆腔连通，所述左后液压缸3和右后液压缸4分别通过一组转向驱动机构驱动左后轮和右后轮转向；转向机械系统中转向主销7 与车架铰接，每个单元的两个液压缸同轴且相背而置，与车架固联后取代传统的双出杆液压缸，拉杆6以铰接的连接方式连接摇臂5和单出杆液压缸，从而构成转向梯形，根据车辆的具体参数优化之后即可得到相应的转向系统结构形式，该形式除了能实现传统转向结构的功能外，配合相应的液压控制系统即可实现原地转向功能；

所述液压控制系统控制所述左前液压缸1、右前液压缸2、左后液压缸3和右后液压缸4的活塞杆伸出或缩回。

所述转向驱动机构包括：摇臂5、拉杆6和转向主销7，拉杆6的一端和摇臂5的一端铰接，所述拉杆6的另一端和左前液压缸1、右前液压缸2、左后液压缸3或右后液压缸4的活塞杆铰接，所述摇臂5的另一端通过转向主销7和汽车的车架铰接。

参见附图2，其中：K-左右转向主销之间的距离；

h-转向液压缸中心线到转向主销铰接点连线的距离；

L₁-摇臂(5)铰接点之间距离；

L₂-拉杆(6)铰接点之间距离；

γ-车轮回正状态下摇臂(5)和主销铰接点连线所成的锐角。

转向过程说明，以前轮转向为例：前液压缸1活塞杆伸出推动拉杆6，进而驱动摇臂5绕转向主销7转动，又因为摇臂5和轮毂通过转向节固联，最终实现左前轮转向动作；与此同时，右前液压缸2、左后液压缸3、右后液压缸4活塞杆收缩或伸出，实现对应车轮转向动作，四者者配合最终实现车辆转向动作。四个转向轮的转向动作单独可控，相互配合实现响应的转向姿态。

所述液压控制系统包括液压油输入单元、转向信号输入液压系统、转向调节液压系统、回正补偿系统以及控制单元26；所述液压油输入单元和所述转向信号输入液压系统连接供油，所述控制单元26分别与转向信号输入液压系统和转向调节液压系统连接控制液压元件通电状态；所述转向信号输入液压系统通过转向调节液压系统分别与左前液压缸1、右前液压缸2、左后液压缸3和右后液压连接，调整左前液压缸1、右前液压缸2、左后液压缸3和右后液压的活塞杆状态，所述回正补偿系统与左前液压缸1、右前液压缸2、左后液压缸3和右后液压缸4连接采集转向状态并将采集信后传输至控制单元26。

所述液压油输入单元包括：

油箱8；

进油口和油箱8连接的转向主泵12，所述转向主泵12通过优先阀11和转向信号输入液压系统连接；

连接在油箱8和转向主泵12主油路之间的主泵溢流阀13；

进油口和油箱8连接的控制泵9；

连接在油箱8和控制泵9主油路间之间的控制泵溢流阀10；

以及发动机，所述发动机与转向主泵12和控制泵9连接驱动转动。

所述转向信号输入液压系统包括：

转向器14，所述转向器14的左位和右位分别与控制单元26连接；

和流量放大阀15，所述流量放大阀15的左右端控制油路和转向器14的输出油口即T口相连接，所述流量放大阀15通过优先阀11和转向主泵12连接，所述流量放大阀15和转向调节液压系统连接。

转向主泵12的输出端和优先阀11的输入端即P口连接，优先阀11的CF 口和流量放大阀15的输入端即P口相连接。

所述转向调节液压系统包括分别与控制单元26连接的三位四通电磁换向阀一16和三位四通电磁换向阀二17；所述三位四通电磁换向阀一16的T口和三位四通电磁换向阀二17的P口连接，所述三位四通电磁换向阀一16的P口与流量放大阀15的B口连接，所述三位四通电磁换向阀一16的A口和B口分别与左后液压缸3和右后液压缸4的有杆腔连通；三位四通电磁换向阀二17的T 口与流量放大阀15的A口连接，所述三位四通电磁换向阀二17的A口和B口分别与左前液压缸1和右前液压缸2的有杆腔连通。

所述转向调节液压系统还包括分别与控制单元26连接的三位四通电磁换向阀三18、三位四通电磁换向阀四19、电磁开关阀一20、电磁开关阀二21、电磁开关阀三22和电磁开关阀四23；所述三位四通电磁换向阀三18的B口和三位四通电磁换向阀四19的B口连接；所述三位四通电磁换向阀三18的A口和油箱8连接，P口分别与左后液压缸3和右后液压缸4的有杆腔连通，T口分别与左后液压缸3和右后液压缸4的无杆腔连接；所述三位四通电磁换向阀四 19的A口和油箱8连接，P口分别与左前液压缸1和右前液压缸2的有杆腔连通，T口分别与左前液压缸1和右前液压缸2的无杆腔连接；

电磁开关阀一20位于三位四通电磁换向阀三18B口和左后液压缸3无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元26控制；

电磁开关阀二21位于左后液压缸3无杆腔和右后液压缸4无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元26控制；

电磁开关阀三22位于左前液压缸1无杆腔和右前液压缸2无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元26控制；

电磁开关阀四23位于三位四通电磁换向阀四19B口和右前液压缸2无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元26控制。

所述回正补偿系统包括分别于控制单元26连接的采集卡24和位移传感器 25；位移传感器25采集左前液压缸1、右前液压缸2、左后液压缸3和右后液压缸4的位移信号送入采集卡24，并经采集卡24传送至控制单元26。

所述左前液压缸1、右前液压缸2、左后液压缸3和右后液压缸4均为单出杆液压缸。

本申请的液压控制系统通过对转向器14和流量放大阀15的控制可实现转向信号的输入，通过三位四通电磁换向阀二17和三位四通电磁换向阀一16的单独使用或组合使用可实现前轮单独转向和后轮单独转向及普通四轮转向和蟹型转向；通过对三位四通电磁换向阀三18、三位四通电磁换向阀四19、电磁开关阀一20、电磁开关阀二21、电磁开关阀三22和电磁开关阀四23的联合控制实现了原地转向；通过控制单元26对整个转向系统进行协调，使之可靠实用；更重要的是通过采集卡24、位移传感器25对转向系统位置跟踪，既可以实现转向回正，又可以进行补偿校正。最后通过人为操作和控制单元26的控制，使该转向系统能够满足救援车辆的转向要求，实现车辆的的前轮单独转向、后轮单独转向、普通四轮转向、蟹型转向、原地转向。

由发动机驱动转向主泵12、控制泵9转动，转向主泵12进油口与油箱8相连，在油箱8与转向泵主油路间增加主泵溢流阀13来限制转向主泵12的出口压力，防止其超载；控制泵9进油口与油箱8相连，在油箱8与控制泵9主油路间增加控制泵溢流阀10来限制控制泵9的出口压力，防止其超载；转向主泵 12泵出的液压油经优先阀11之后送入流量放大阀15；转向器14由控制泵9负责供油。其控制逻辑如下表所示：

注：在原地转向及回正过程中，当液压缸的行程满足设定要求后，电磁开关阀一20、电磁开关阀二21、电磁开关阀三22和电磁开关阀四23的得电状态会发生改变以锁死相应的液压缸。

本申请的转向过程具体为：

一、前轮转向过程

当前轮单独转向时：驾驶员发出左转方向信号，控制单元26发出信号使得三位四通电磁换向阀一16的1Y2端得电，其余电磁阀均断电，转向器14左位得电，进而使流量放大阀15向左移动至右位状态，来自于转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通电磁换向阀一16右位后进入左前液压缸1有杆腔，推动其活塞收回，此时左前液压缸1无杆腔内的液压油将进入右前液压缸2的无杆腔，推动其活塞伸出，右前液压缸2有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀一16和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成前轮的左转向。

右转向时与左转向类似，驾驶员发出右转方向信号，控制单元26发出信号使得三位四通电磁换向阀一16的1Y2端得电，其余电磁阀均断电，转向器14 右位得电，进而使流量放大阀15向右移动至左位状态，来自于转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通电磁换向阀一16右位后进入右前液压缸2有杆腔，推动其活塞收回，此时右前液压缸2无杆腔内的液压油将进入左前液压缸1的无杆腔，推动其活塞伸出，左前液压缸1有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀一16和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成前轮的左转向。

二、后轮转向过程

当后轮单独转向时：驾驶员发出左转方向信号，控制单元26发出信号使得三位四通电磁换向阀二17的2Y2端得电，其余电磁阀均断电，转向器14左位得电，进而使流量放大阀15向左移动至右位状态，来自于转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通电磁换向阀二17右位后进入左后液压缸3有杆腔，推动其活塞收回，此时左后液压缸3无杆腔内的液压油将进入右后液压缸4的无杆腔，推动其活塞伸出，右后液压缸4有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀二17和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成前轮的左转向。

右转向时与左转向类似，驾驶员发出右转方向信号，控制单元26发出信号使得三位四通电磁换向阀二17的2Y2端得电，其余电磁阀均断电，转向器14 右位得电，进而使流量放大阀15向右移动至左位状态，来自于转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通电磁换向阀二17右位后进入右后液压缸4有杆腔，推动其活塞收回，此时右后液压缸4无杆腔内的液压油将进入左后液压缸3的无杆腔，推动其活塞伸出，左后液压缸3有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀一16和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成前轮的左转向。

三、四轮转向过程

四轮转向时：驾驶员发出左转方向信号，控制单元26发出信号使三位四通换向阀一16的1Y2端和三位四通换向阀二17的2Y2端得电，其余电磁阀均断电，转向器14左位得电，进而使得流量放大阀15向左移动至右位状态，来自转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通换向阀一16 右位进入左前液压缸1有杆腔，推动其活塞收回，此时左前液压缸1无杆腔内的液压油将进入右前液压缸2的无杆腔，推动其活塞伸出，右前液压缸2有杆腔内的液压油经过三位四通换向阀一16右位后进入三位四通换向阀二17的右位，进而流入左后液压缸3有杆腔，推动其活塞收回，此时左后液压缸3无杆腔内的液压油将进入右后液压缸4的无杆腔，推动其活塞伸出，右后液压缸4 有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀二17和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成四轮转向的左转向。

右转向与左转向类似，驾驶员发出右转方向信号，控制单元26发出信号使三位四通换向阀一16的1Y1端和三位四通换向阀二17的2Y1端得电，其余电磁阀均断电，转向器14左位得电，进而使得流量放大阀15向右移动至左位状态，来自转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通换向阀二17的左位，流入右后液压缸4有杆腔，推动其活塞收回，此时右后液压缸4无杆腔内的液压油将进入左后液压缸3的无杆腔，推动其活塞伸出，左后液压缸3有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀二17左位流至三位四通换向阀一16左位进入右前液压缸2有杆腔，推动其活塞收回，此时右前液压缸2无杆腔内的液压油将进入左前液压缸1的无杆腔，推动其活塞伸出，左前液压缸1 有杆腔内的液压油经过三位四通换向阀一16左位后进入和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成四轮转向的左转向。

四、蟹形转向

蟹形转向时：驾驶员发出左转方向信号，控制单元26发出信号使三位四通换向阀一16的1Y2端和三位四通换向阀二17的2Y1端得电，其余电磁阀均断电，转向器14左位得电，进而使得流量放大阀15向左移动至右位状态，来自转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通电磁换向阀一16右位后进入右前液压缸2有杆腔，推动其活塞收回，此时右前液压缸2无杆腔内的液压油将进入左前液压缸1的无杆腔，推动其活塞伸出，左前液压缸1 有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀一16后流入三位四通换向阀二17左位，进而流入右后液压缸4有杆腔，推动其活塞收回，此时右后液压缸4无杆腔内的液压油将进入左后液压缸3的无杆腔，推动其活塞伸出，左后液压缸3 有杆腔内的液压油经三位四通电磁换向阀一16和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成蟹形转向的左转向。

右转向与左转向类似，驾驶员发出右转方向信号，控制单元26发出信号使得三位四通换向阀一16的1Y1端和三位四通换向阀二17的2Y2端得电，其余电磁阀均断电，转向器14右位得电，进而使得流量放大阀15向右移动至左位状态，来自转向主泵12的液压油经优先阀11流动至流量放大阀15、三位四通换向阀二17的右位后进入右后液压缸4的有杆腔，推动其活塞收回，此时右后液压缸4无杆腔内的液压油将进入左后液压缸3的无杆腔，推动其活塞伸出，左后液压缸3有杆腔内的油液经三位四通换向阀二17右位进入三位四通换向阀一16的左位，进而流入左前液压缸1有杆腔，推动其活塞收回，此时左前液压缸1无杆腔内的液压油将进入右前液压缸2的无杆腔，推动其活塞伸出，右前液压缸2有杆腔内的油液经三位四通换向阀一16和流量放大阀15后流入油箱8，自此完成蟹形转向的右转向。

五、原地转向及回正过程

原地转向模式分为三个阶段，第一阶段准备阶段，为控制单元26接收原地转向信号后，发出相应指令控制相应电磁阀，在四个位移传感器25的检测下从当前转向状态回归到四轮摆正的状态；第二阶段为实施阶段，控制单元26按照以上逻辑发出相应控制信号，使得流量放大阀15、三位四通电磁换向阀二17和三位四通电磁换向阀一16处于中位，电磁开关阀二21和电磁开关阀三22得电处于导通状态，三位四通电磁换向阀三18和三位四通电磁换向阀四19中的3Y1 及4Y1得电处于上位，在此状态下，来自于转向主泵12的液压油经三位四通电磁换向阀四19分别进入到左前液压缸1和右前轮转向液压缸的无杆腔，推动左前液压缸1和右前液压缸2的活塞杆伸出，左前液压缸1和右前液压缸2有杆腔内的油液分别通过电磁开关阀三22和电磁开关阀四23在三位四通电磁换向阀四19合流后进入油箱8；来自转向主泵12的油液同时经三位四通电磁换向阀三18分别进入到左后液压缸3和右后液压缸4的无杆腔，推动左后液压缸3和右后液压缸4的活塞杆伸出，左后液压缸3和右后液压缸4有杆腔内的油液分别通过电磁开关阀一20和电磁开关阀二21在三位四通电磁换向阀三18合流后进入油箱8，当所有车轮偏转至预定位置后完成原地转向的姿态准备，可进行相关的转向动作。第三阶段为原地转向的转向回正阶段：控制单元26发出转向回正信号，使三位四通电磁换向阀三18和三位四通电磁换向阀四19切换至下位状态，来自于转向主泵12的液压油经三位四通电磁换向阀四19、电磁开关阀三 22和电磁开关阀四23分别进入到左前液压缸1和右前液压缸2的有杆腔，推动左前液压缸1和右前液压缸2的活塞杆收缩，左前液压缸1和右前液压缸2无杆腔内的油液通过在三位四通电磁换向阀四19合流后进入油箱8；来自转向主泵12的油液同时经三位四通电磁换向阀三18、电磁开关阀一20和电磁开关阀二21分别进入到左后液压缸3和右后液压缸4的无杆腔，推动左后液压缸3和右后液压缸4的活塞杆收缩，左后液压缸3和右后液压缸4有杆腔内的油液在三位四通电磁换向阀三18合流后进入油箱8，在位移传感器25的检测下，当任意车轮回正之后控制单元26将控制相应的电磁开关阀切断相应车轮转向液压缸的进油回路，直至四个车轮全部摆正，自此完成原地转向的回正。

Claims (9)

1.一种车辆的多状态转向系统，包括转向机械系统和液压控制系统；其特征在于，

所述转向机械系统包括控制前轮转向的前轮转向单元和控制后轮转向的后轮转向单元；所述前轮转向单元至少包括左前液压缸(1)和右前液压缸(2)，所述左前液压缸(1)和右前液压缸(2)同轴相背放置并且无杆腔连通，所述左前液压缸(1)和右前液压缸(2)分别通过一组转向驱动机构驱动左前轮和右前轮转向；所述后轮转向单元至少包括左后液压缸(3)和右后液压缸(4)，所述左后液压缸(3)和右后液压缸(4)同轴相背放置并且无杆腔连通，所述左后液压缸(3)和右后液压缸(4)分别通过一组转向驱动机构驱动左后轮和右后轮转向；

所述液压控制系统控制所述左前液压缸(1)、右前液压缸(2)、左后液压缸(3)和右后液压缸(4)的活塞杆伸出或缩回。

2.根据权利要求1所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述转向驱动机构包括：摇臂(5)、拉杆(6)和转向主销(7)，拉杆(6)的一端和摇臂(5)的一端铰接，所述拉杆(6)的另一端和左前液压缸(1)、右前液压缸(2)、左后液压缸(3)或右后液压缸(4)的活塞杆铰接，所述摇臂(5)的另一端通过转向主销(7)和汽车的车架铰接。

3.根据权利要求1或2所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述液压控制系统包括液压油输入单元、转向信号输入液压系统、转向调节液压系统、回正补偿系统以及控制单元(26)；所述液压油输入单元和所述转向信号输入液压系统连接供油，所述控制单元(26)分别与转向信号输入液压系统和转向调节液压系统连接控制液压元件通电状态；所述转向信号输入液压系统通过转向调节液压系统分别与左前液压缸(1)、右前液压缸(2)、左后液压缸(3)和右后液压连接，调整左前液压缸(1)、右前液压缸(2)、左后液压缸(3)和右后液压的活塞杆状态，所述回正补偿系统与左前液压缸(1)、右前液压缸(2)、左后液压缸(3)和右后液压缸(4)连接采集转向状态并将采集信后传输至控制单元(26)。

4.根据权利要求3所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述液压油输入单元包括：

油箱(8)；

进油口和油箱(8)连接的转向主泵(12)，所述转向主泵(12)通过优先阀(11)和转向信号输入液压系统连接；

连接在油箱(8)和转向主泵(12)主油路之间的主泵溢流阀(13)；

进油口和油箱(8)连接的控制泵(9)；

连接在油箱(8)和控制泵(9)主油路间之间的控制泵溢流阀(10)；

以及发动机，所述发动机与转向主泵(12)和控制泵(9)连接驱动转动。

5.根据权利要求4所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述转向信号输入液压系统包括：

转向器(14)，所述转向器(14)的左位和右位分别与控制单元(26)连接；

和流量放大阀(15)，所述流量放大阀(15)的左右端控制油路和转向器(14)的输出油口相连接，所述流量放大阀(15)通过优先阀(11)和转向主泵(12)连接，所述流量放大阀(15)和转向调节液压系统连接。

6.根据权利要求5所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述转向调节液压系统包括分别与控制单元(26)连接的三位四通电磁换向阀一(16)和三位四通电磁换向阀二(17)；所述三位四通电磁换向阀一(16)的T口和三位四通电磁换向阀二(17)的P口连接，所述三位四通电磁换向阀一(16)的P口与流量放大阀(15)的B口连接，所述三位四通电磁换向阀一(16)的A口和B口分别与左后液压缸(3)和右后液压缸(4)的有杆腔连通；三位四通电磁换向阀二(17)的T口与流量放大阀(15)的A口连接，所述三位四通电磁换向阀二(17)的A口和B口分别与左前液压缸(1)和右前液压缸(2)的有杆腔连通。

7.根据权利要求6所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述转向调节液压系统还包括分别与控制单元(26)连接的三位四通电磁换向阀三(18)、三位四通电磁换向阀四(19)、电磁开关阀一(20)、电磁开关阀二(21)、电磁开关阀三(22)和电磁开关阀四(23)；所述三位四通电磁换向阀三(18)的B口和三位四通电磁换向阀四(19)的B口连接；所述三位四通电磁换向阀三(18)的A口和油箱(8)连接，P口分别与左后液压缸(3)和右后液压缸(4)的有杆腔连通，T口分别与左后液压缸(3)和右后液压缸(4)的无杆腔连接；所述三位四通电磁换向阀四(19)的A口和油箱(8)连接，P口分别与左前液压缸(1)和右前液压缸(2)的有杆腔连通，T口分别与左前液压缸(1)和右前液压缸(2)的无杆腔连接；所述电磁开关阀一(20)位于三位四通电磁换向阀三(18)B口和左后液压缸(3)无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元(26)控制；所述电磁开关阀二(21)位于左后液压缸(3)无杆腔和右后液压缸(4)无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元(26)控制，所述电磁开关阀三(22)位于左前液压缸(1)无杆腔和右前液压缸(2)无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元(26)控制，所述电磁开关阀四(23)位于三位四通电磁换向阀四(19)B口和右前液压缸(2)无杆腔之间，控制端电磁铁由控制单元(26)控制。

8.根据权利要求3所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述回正补偿系统包括分别于控制单元(26)连接的采集卡(24)和位移传感器(25)；位移传感器(25)采集左前液压缸(1)、右前液压缸(2)、左后液压缸(3)和右后液压缸(4)的位移信号送入采集卡(24)，并经采集卡(24)传送至控制单元(26)。

9.根据权利要求1或2所述的一种车辆的多状态转向系统，其特征在于，所述左前液压缸(1)、右前液压缸(2)、左后液压缸(3)和右后液压缸(4)均为单出杆液压缸。

Images