CN109591886B - 车辆辅助转向***及自动驾驶车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆辅助转向***及自动驾驶车辆，属于车辆领域。车辆辅助转向***包括：制动***，制动***上具有出油口；优先阀，优先阀上具有第一工作位置和第二工作位置，第一工作位置和外界连通；液控单向阀，第一连通位置和第二工作位置连通；蓄能器；电比例流量阀，电比例流量阀和第二工作位置连通；转向油缸，转向油缸和电比例流量阀连通；先导阀，先导阀上具有第二连通位置和第二断开位置，第二连通位置分别和第一工作位置以及外界连通。这种车辆辅助转向***及自动驾驶车辆合理利用制动***多余的流量，可以减少***发热，并且可以节省转向泵和流量阀，而且整个***结构简单，可以简化油泵布置。

Description

车辆辅助转向***及自动驾驶车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种车辆辅助转向***及自动驾驶车辆。
背景技术
轮胎起重机广泛用于建筑工地、野外油田、仓库、货场、物流基地等场所的重物起吊作业、短距离转移以及狭窄场地吊运行驶作业。通过主转和辅转的组合可以实现前轮转向、后轮转向、四轮转向、蟹型转向。越野起重机在低速行驶过程中在特殊工作环境可以实现更小的转弯半径，一种响应速度快,可靠、简单。
辅助转向一般有以下几种形式：1、蓄能器作为辅助转向配合电比例流量阀及前轮转向角度传感器实现后轮辅助转向。2、负载敏感泵作为辅助油源配合电比例流量阀及前轮转向角度传感器实现后轮辅助转向。3、通过小排量齿轮泵和电磁换向阀手动实现后轮辅助转向
以上几种辅助转向有以下缺点：1、蓄能器保压时间短，容易频繁充液，特别是高速行驶不使用辅助转向时，蓄能器也会周期性充液不节能，且蓄能器充氮压力与环境温度、使用时间相关，维护保养困难。2、越野车轮胎较宽，且不同角度与地面摩擦力不同，导致负载敏感泵响应慢，后轮辅助转向延时。3、手动实现后轮辅助转向，效率低。4、前后油缸串联实现的四轮转向及蟹型转向，转向***压力高，对泵、阀、转向器质量要求高。
发明内容
本发明提供了一种车辆辅助转向***，旨在解决现有技术中车辆辅助转向***存在的上述问题；
本发明提供了一种自动驾驶车辆，旨在解决现有技术中自动驾驶车辆存在的上述问题。
本发明是这样实现的：
一种车辆辅助转向***，包括：
制动***，所述制动***上具有出油口；
优先阀，所述优先阀上具有第一工作位置和第二工作位置，所述第一工作位置和外界连通；
液控单向阀，所述液控单向阀具有第一连通位置和第一断开位置，所述第一连通位置和所述第二工作位置连通；
蓄能器，所述蓄能器和所述第一连通位置连通；
电比例流量阀，所述电比例流量阀和所述第二工作位置连通；
转向油缸，所述转向油缸和所述电比例流量阀连通；
控制器，所述控制器和所述电比例流量阀电连接，以控制所述电比例流量阀的工作；
还包括先导阀，所述先导阀上具有第二连通位置和第二断开位置，所述第二连通位置分别和所述第一工作位置以及外界连通。
在本发明较佳的实施例中，所述转向油缸包括第一转向油缸和第二转向油缸，所述第一转向油缸和所述第二转向油缸均和所述电比例流量阀连通。
在本发明较佳的实施例中，所述电比例流量阀上具有第三工作位置和第四工作位置，所述第一转向油缸的小腔和所述第二转向油缸的大腔均和所述第三工作位置连通，所述第一转向油缸的大腔以及所述第二转向油缸的小腔均和所述第四工作位置连通。
在本发明较佳的实施例中，所述电比例流量阀上还具有第五工作位置，当所述电比例流量阀处于所述第五工作位置，所述转向油缸和所述优先阀保持断开状态。
在本发明较佳的实施例中，还包括油箱，所述先导阀上的所述第二连通位置和所述油箱连通。
在本发明较佳的实施例中，所述制动***包括齿轮泵，所述出油口设置于所述齿轮泵上。
在本发明较佳的实施例中，所述优先阀上的所述第一工作位置通过旁通口和外界连通。
一种自动驾驶车辆，包括上述的车辆辅助转向***。
本发明的有益效果是：
本发明通过上述设计得到的车辆辅助转向***，在使用的时候，如果蓄能器充液充满状态下，液控单向阀在蓄能器的液压控制下，处于第一断开位置，从而蓄能器无法充液，当电比例换向阀接收到控制器的转向指令时，有流量输出至转向油缸时，先导阀处于第二连通位置，使优先阀处于第一工作位置，流量优先供给转向油缸，多余流量会排出至外界，可以供其他工作油路使用；当不转向也不充液时，流量全部排出至外界，供其它工作油路；如果蓄能器没有充液充满状态下，液控单向阀在蓄能器的液压控制下，处于第一连通位置，从而此时蓄能器可以充液，当电比例流量阀接收到控制器的转向指令时，有流量输出至转向油缸时，先导阀处于第二连通位置，使得优先阀处于第一工作位置，流量优先供给转向油缸和蓄能器，多余流量会排出至外界，可以供其他工作油路使用；当不转向也不充液时，流量优先供给转向油缸，多余的流量排出至外界，供其它工作油路。从而制动***可以一边为蓄能器供油一边为电比例流量阀供油，从而可以在不影响为蓄能器供油的情况下完成转向。综上，这种车辆辅助转向***合理利用制动***多余的流量，可以减少***发热，并且可以节省转向泵和流量阀，而且整个***结构简单，可以简化油泵布置。
本发明通过上述设计得到的自动驾驶车辆，利用车辆辅助转向***可以合理利用制动***多余的流量，减少***发热，并且可以节省转向泵和流量阀，而且整个***结构简单，可以简化油泵布置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的车辆辅助转向***在不需要转向并且蓄能器充满状态下的结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的车辆辅助转向***在需要转向并且蓄能器未充满状态下的结构示意图；
图3是本发明实施方式提供的车辆辅助转向***在需要转向并且蓄能器充满状态下的结构示意图。
图标：1-第一转向油缸；2-第二转向油缸；3-电比例流量阀；31-第三工作位置；32-第五工作位置；33-第四工作位置；4-蓄能器；5-液控单向阀；51-第一断开位置；52-第一连通位置；6-先导阀；61-第二连通位置；62-第二断开位置；7-优先阀；71-第一工作位置；72-第二工作位置；8-齿轮泵；9-旁通口；10-油箱。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
本实施例提供了一种车辆辅助转向***，请参阅图1、图2以及图3，这种车辆辅助转向***包括：
制动***，制动***上具有出油口；
优先阀7，优先阀7上具有第一工作位置71和第二工作位置72，第一工作位置71和外界连通；
液控单向阀5，液控单向阀5具有第一连通位置52和第一断开位置51，第一连通位置52和第二工作位置72连通；
蓄能器4，蓄能器4和第一连通位置52连通；
电比例流量阀3，电比例流量阀3和第二工作位置72连通；
转向油缸，转向油缸和电比例流量阀3连通；
控制器，控制器和电比例流量阀3电连接，以控制电比例流量阀3的工作；
先导阀6，先导阀6上具有第二连通位置61和第二断开位置62，先导阀6和控制器电连接，第二连通位置61分别和第一工作位置71以及外界连通。
在使用的时候，如果蓄能器4充液充满状态下，液控单向阀5在蓄能器4的液压控制下，处于第一断开位置51，从而蓄能器4无法充液，当电比例换向阀3接收到控制器的转向指令时，有流量输出至转向油缸时，先导阀6处于第二连通位置61，使优先阀7处于第一工作位置71，流量优先供给转向油缸，多余流量会排出至外界，可以供其他工作油路使用；当不转向也不充液时，流量全部排出至外界，供其它工作油路；如果蓄能器4没有充液充满状态下，液控单向阀5在蓄能器4的液压控制下，处于第一连通位置52，从而此时蓄能器4可以充液，当电比例流量阀3接收到控制器的转向指令时，有流量输出至转向油缸时，先导阀6处于第二连通位置61，使得优先阀7处于第一工作位置71，流量优先供给转向油缸和蓄能器4，多余流量会排出至外界，可以供其他工作油路使用；当不转向也不充液时，流量优先供给转向油缸，多余的流量排出至外界，供其它工作油路。从而制动***可以一边为蓄能器4供油一边为电比例流量阀3供油，从而可以在不影响为蓄能器4供油的情况下完成转向。综上，这种车辆辅助转向***合理利用制动***多余的流量，可以减少***发热，并且可以节省转向泵和流量阀，而且整个***结构简单，可以简化油泵布置。
可选的，在本实施例中，转向油缸包括第一转向油缸1和第二转向油缸2，第一转向油缸1和第二转向油缸2均和电比例流量阀3连通。
在工作的时候，第一转向油缸1和第二转向油缸2同时工作，可以使得两个轮胎完成同步转向。
可选的，在本实施例中，电比例流量阀3上具有第三工作位置31和第四工作位置33，第一转向油缸1的小腔和第二转向油缸2的大腔均和第三工作位置31连通，第一转向油缸1的大腔以及第二转向油缸2的小腔均和第四工作位置33连通。
在工作的时候，电比例流量阀3位于第三工作位置31的时候，第一转向油缸1的小腔和第二转向油缸2的大腔充液，可以使得轮胎朝向一个方向转动；电比例流量阀3位于第四工作诶之的时候，第一转向油缸1的大腔和第二转向油缸2的小腔充液，可以使得轮胎朝向另一个相反的方向转动，从而可以实现控制电比例流量阀3的工作位置而实现轮胎朝向不同的方向的转动。
可选的，在本实施例中，电比例流量阀3上还具有第五工作位置32，当电比例流量阀3处于第五工作位置32，转向油缸和优先阀7保持断开状态。
在不需要转向的时候，控制器接收不到需要转向的指令，则控制器控制电比例流量阀3保持在第五工作位置32，从而可以使得制动***内的多余流量不会流入到转向油泵内。
可选的，在本实施例中，还包括油箱10，先导阀6上的第二连通位置61和油箱10连通。
在不需要转向的时候，先导阀6为优先阀7卸油作业中的油被卸入到油箱10内保存。
可选的，在本实施例中，制动***包括齿轮泵8，出油口设置于齿轮泵8上。
齿轮泵8上的多余流量可以被用来转向，从而可以实现简化结构，减少散热的功能。
可选的，在本实施例中，优先阀7上的第一工作位置71通过旁通口9和外界连通。
通过旁通口9实现卸油，可以使得油经过旁通口9流出，在流出之后，可以收集在油箱10内。
可选的，在本实施例中，控制器为PC、PLC或者单片机中的一种。
利用PC、PLC或者单片机等现有技术中已经成熟使用的元件作为控制器，可以使得工作人员更加容易操作。
本实施例提供的车辆辅助转向***的工作原理是，在使用的时候，如果蓄能器4充液充满状态下，液控单向阀5在蓄能器4的液压控制下，处于第一断开位置51，从而蓄能器4无法充液，当电比例换向阀3接收到控制器的转向指令时，有流量输出至转向油缸时，先导阀6处于第二连通位置61，使优先阀7处于第一工作位置71，流量优先供给转向油缸，多余流量会排出至外界，可以供其他工作油路使用；当不转向也不充液时，流量全部排出至外界，供其它工作油路；如果蓄能器4没有充液充满状态下，液控单向阀5在蓄能器4的液压控制下，处于第一连通位置52，从而此时蓄能器4可以充液，当电比例流量阀3接收到控制器的转向指令时，有流量输出至转向油缸时，先导阀6处于第二连通位置61，使得优先阀7处于第一工作位置71，流量优先供给转向油缸和蓄能器4，多余流量会排出至外界，可以供其他工作油路使用；当不转向也不充液时，流量优先供给转向油缸，多余的流量排出至外界，供其它工作油路。从而制动***可以一边为蓄能器4供油一边为电比例流量阀3供油，从而可以在不影响为蓄能器4供油的情况下完成转向。综上，这种车辆辅助转向***合理利用制动***多余的流量，可以减少***发热，并且可以节省转向泵和流量阀，而且整个***结构简单，可以简化油泵布置。
实施例二
本实施例提供了一种自动驾驶车辆，包括实施例一中提供的车辆辅助转向***。
本实施例提供的自动驾驶车辆由于具有实施例一中提供的车辆辅助转向***，从而可以合理利用制动***多余的流量，减少***发热，并且可以节省转向泵和流量阀，而且整个***结构简单，可以简化油泵布置。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车辆辅助转向***，其特征在于，包括：
制动***，所述制动***上具有出油口；
优先阀，所述优先阀上具有第一工作位置和第二工作位置，所述第一工作位置和外界连通；
液控单向阀，所述液控单向阀具有第一连通位置和第一断开位置，所述第一连通位置和所述第二工作位置连通；
蓄能器，所述蓄能器和所述第一连通位置连通；
电比例流量阀，所述电比例流量阀和所述第二工作位置连通；
转向油缸，所述转向油缸和所述电比例流量阀连通；
控制器，所述控制器和所述电比例流量阀电连接，以控制所述电比例流量阀的工作；
先导阀，所述先导阀上具有第二连通位置和第二断开位置，所述第二连通位置分别和所述第一工作位置以及外界连通；
所述转向油缸包括第一转向油缸和第二转向油缸，所述第一转向油缸和所述第二转向油缸均和所述电比例流量阀连通。
2.根据权利要求1所述的车辆辅助转向***，其特征在于，所述电比例流量阀上具有第三工作位置和第四工作位置，所述第一转向油缸的小腔和所述第二转向油缸的大腔均和所述第三工作位置连通，所述第一转向油缸的大腔以及所述第二转向油缸的小腔均和所述第四工作位置连通。
3.根据权利要求2所述的车辆辅助转向***，其特征在于，所述电比例流量阀上还具有第五工作位置，当所述电比例流量阀处于所述第五工作位置，所述转向油缸和所述优先阀保持断开状态。
4.根据权利要求1所述的车辆辅助转向***，其特征在于，还包括油箱，所述先导阀上的所述第二连通位置和所述油箱连通。
5.根据权利要求1所述的车辆辅助转向***，其特征在于，所述制动***包括齿轮泵，所述出油口设置于所述齿轮泵上。
6.根据权利要求1所述的车辆辅助转向***，其特征在于，所述优先阀上的所述第一工作位置通过旁通口和外界连通。
7.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的车辆辅助转向***。
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