一种车辆主动安全驾驶转向系统技术方案

本发明专利技术公开一种车辆主动安全驾驶转向系统，包括泵机构、第一比例换向阀、第一转向机构、第二转向机构和转向油缸，第一比例换向阀设有进油口P、出油口CF、EF和控制油口Ls，出油口CF、EF分别连接第一转向机构和第二转向机构，出油口CF连接控制油口Ls；第一转向机构设有进油口P1、回油口T1以及工作油口R1、L1，进油口P1与出油口CF连接，回油口T1连接至油箱，回油口T1连接至控制油口Ls，工作油口R1、L1连接转向油缸；第二转向机构设有进油口P2、回油口T2以及工作油口R2、L2，进油口P2与出油口EF连接，回油口T2连接油箱，工作油口R2、L2连接转向油缸。本发明专利技术能够根据实时工况调节泵输出流量，设有三套转向机构自由切换互为保护，保证安全和稳定。

An Active Safe Driving Steering System for Vehicles

The invention discloses a vehicle active and safe steering system, which comprises a pump mechanism, a first proportional reversing valve, a first steering mechanism, a second steering mechanism and a steering cylinder. The first proportional reversing valve has an oil inlet P, an oil outlet CF, an EF and a control oil outlet Ls. The oil outlet CF and an EF are respectively connected with the first steering mechanism and the second steering mechanism, and the oil outlet CF is connected with the control oil outlet Ls. There are inlet P1, return T1 and working oil inlet R1 and L1 in the steering mechanism. The inlet P1 is connected with the outlet CF, the return T1 is connected to the tank, the return T1 is connected to the control oil outlet Ls, and the working oil inlet R1 and L1 are connected to the steering cylinder. The second steering mechanism has the inlet P2, return T2 and working oil outlet R2, L2, the inlet P2 is connected with the outlet, and the return oil outlet T2 is connected to the EF tank. Connect the oil nozzle R2 and L2 to the steering cylinder. The invention can adjust the output flow of the pump according to the real-time working condition, and has three sets of steering mechanisms to switch freely and protect each other, so as to ensure safety and stability.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆主动安全驾驶转向系统
本专利技术涉及车辆工程
，具体涉及一种车辆主动安全驾驶转向系统。
技术介绍
无人驾驶车辆是汽车行业未来的重要发展方向之一，近年来在车辆
备受关注。无人驾驶车辆集视觉感知、人工智能、规划控制等多学科技术于一体，它不仅在搜救、救援、侦察等危险任务中具有重要的应用价值，而且对于缓解交通拥挤、提高交通安全等方面都有很大的现实意义和发展潜力。目前，世界上许多国家都在大力研究无人驾驶技术，极大地推动了无人驾驶技术的发展。车辆转向一般通过转向泵由油箱内吸油，再通过换向阀和转向器控制转向油缸进油来完成。在无人驾驶技术中，自动转向装置是无人驾驶车辆非常重要的部分，它能够自主地控制车辆转向角，使得车辆按照期望轨迹行驶。因此，无人驾驶车辆的转向准确性和可靠性十分关键，也是无人驾驶技术的关键。现有技术的无人驾驶转向系统存在以下缺陷：1、无法根据转向油缸的实时工况来调节转向泵的功率，从而导致了多余流量进入转向器内部，造成流量损失，不符合节能减排要求；2、仅仅通过单一转向机构来控制转向器，无紧急备用转向机构，在转向机构失灵时，无法快速通过备用机构来保证车辆正常行驶，安全性和稳定性不高；3、无人驾驶系统无法快速在手动驾驶和自动驾驶间切换，无法保证手动驾驶的优先级。因此，开发一种新型的车辆驾驶转向系统十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供开发一种车辆主动安全驾驶转向系统，该转向系统能够根据转向油缸的实时工况了调节转向泵的输出流量，同时能够自由在手动转向和自动转向间切换，并且设置有两套可自动切换的自动转向机构，互为保护，保证无人驾驶转向的安全。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种车辆主动安全驾驶转向系统，包括泵机构、第一比例换向阀、第一转向机构、第二转向机构和转向油缸，所述第一比例换向阀设置有进油口P、出油口CE、EF和控制油口Ls，所述泵机构出油口连接至所述进油口P，所述出油口CF、EF分别连接至第一转向机构和第二转向机构，所述出油口CF还通过先导油路连接至所述控制油口Ls推动阀芯从而增大进油口P与出油口EF间液路开启比例；所述第一转向机构设有进油口P1、回油口T1以及工作油口R1、L1，所述进油口P1与所述出油口CF连接，所述回油口T1连接至油箱，且回油口T1还通过先导油路连接至所述第一比例换向阀的控制油口Ls推动阀芯从而增大进油口P与出油口CF间开启比例，所述回油口T1和出油口CF比较液压大小从而控制所述第一比例换向阀阀芯位置，所述工作油口R1、L1连接至所述转向油缸；所述第二转向机构设有进油口P2、回油口T2以及工作油口R2、L2，所述进油口P2与所述出油口EF连接，所述回油口T2连接至油箱，所述工作油口R2、L2连接至所述转向油缸。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术第一比例换向阀设置有控制油口Ls，第一转向机构的回油口T1以及第一比例换向阀的出油口CE均通过先导油路连接至控制油口Ls，回油口T1液压代表转向油缸实时工况，出油口CE液压代表进入第一转向机构内部油路液压，两者比较调整第一比例换向阀阀芯位置，从而保证出油口CE和回油口T1液压平衡，根据实时工况调整进入第一转向机构内部油液流量，减少流量浪功率费，节能环保；2、本专利技术当第一转向机构失灵时，回油口T1无液压，出油口CE液压通过控制油口Ls推动阀芯，打开进油口P和出油口EF间液路，从而开启第二转向机构；若此时第一转向机构复原，转向油缸内油液经过第一转向机构的回油口T1回油，从而通过控制油口LS推动阀芯，打开进油口P与出油口CF间液路，完成第一转向机构和第二转向机构的快速切换，保证转向系统工作稳定，车辆行驶安全。进一步的，所述第一转向机构包括换向器、转阀和驱动电机，所述进油口P1、回油口T1以及工作油口R1、L1均设置在所述换向器上，所述转阀与车辆方向盘联动用于控制换向器开启比例，所述驱动电机用于电动控制所述换向器开启比例，所述工作油口R1、L1还通过溢流阀连接至所述回油口T1。通过采用上述方案，转阀与车辆方向盘联动，用于手动控制换向器开启比例，从而完成手动转向；驱动电机用于电动控制换向器开启比例，通过控制电信号来完成自动转向，两者可以快速进行切换，实现手自一体转向。进一步的，所述第二转向机构包括第二比例换向阀以及用于控制第二比例换向阀开启比例的电比例线圈，所述进油口P2、回油口T2以及工作油口R2、L2均设置在所述第二比例换向阀上，所述工作油口R2、L2通过液压锁连接至所述转向油缸，所述回油口T2连接至油箱。通过采用上述方案，第二转向机构通过电信号控制电比例线圈，从而控制第二比例换向阀的开启比例，完成自动转向，液压锁用于避免第一转向机构工作时，转向油缸内油液经过第二转向机构流出，影响控制油口Ls调节阀芯位置的准确性。进一步的，所述第二转向机构还包括安全阀和稳压阀，所述稳压阀两端连接所述进油口P2和油箱，且稳压阀设有控制口Ls1,所述安全阀连接所述回油口T2和所述控制口Ls1。通过采用上述方案，当回油口T2油液过大，需要及时降低进油口P2液压，避免转向油缸内部压力过高造成安全隐患，回油口T2通过安全阀控制稳压阀开启，进油口P2直接通过稳压阀回到油箱，保证设备安全运行。进一步的，所述第二转向机构还包括梭阀，所述梭阀的两进油口分别连接工作油口R2、L2，出油口连接至所述控制口Ls1。通过采用上述方案，梭阀比较工作油口R2、L2液压，出油口液压代表油缸内实时液压，出油口连接至控制口Ls1，从而实时控制稳压阀的开启比例，从而控制进油口P2的液压，保证进油口P2液压与油缸内实时液压匹配。进一步的，所述泵机构包括并联设置的主泵和电动驱动泵，所述主泵和电动驱动泵的出油口均与所述进油口P连接，且主泵和电动驱动泵与进油口P间均设有单向阀。通过采用上述方案，设置有主泵和电动驱动泵双泵并联，在转向系统在主泵故障时，及时通过电动驱动泵保证转向系统正常运行，提高安全性和稳定性，单向阀防止双泵时油液倒流。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本专利技术的实施例的结构示意图。图中所示：1、主泵；2、电动驱动泵；3、单向阀；4、第一比例换向阀；5、换向器；6、转阀；7、驱动电机；8、第二比例换向阀；9、电比例线圈；10、液压锁；11、转向油缸；12、安全阀；13、稳压阀；14、油箱；15、泄压阀；16、溢流阀；17、梭阀。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆主动安全驾驶转向系统，其特征在于，包括泵机构、第一比例换向阀、第一转向机构、第二转向机构和转向油缸，所述第一比例换向阀设置有进油口P、出油口CE、EF和控制油口Ls，所述泵机构出油口连接至所述进油口P，所述出油口CF、EF分别连接至第一转向机构和第二转向机构，所述出油口CF还通过先导油路连接至所述控制油口Ls推动阀芯从而增大进油口P与出油口EF间液路开启比例；所述第一转向机构设有进油口P1、回油口T1以及工作油口R1、L1，所述进油口P1与所述出油口CF连接，所述回油口T1连接至油箱，且回油口T1还通过先导油路连接至所述第一比例换向阀的控制油口Ls推动阀芯从而增大进油口P与出油口CF间开启比例，所述回油口T1和出油口CF比较液压大小从而控制所述第一比例换向阀阀芯位置，所述工作油口R1、L1连接至所述转向油缸；所述第二转向机构设有进油口P2、回油口T2以及工作油口R2、L2，所述进油口P2与所述出油口EF连接，所述回油口T2连接至油箱，所述工作油口R2、L2连接至所述转向油缸。

【技术特征摘要】
1.一种车辆主动安全驾驶转向系统，其特征在于，包括泵机构、第一比例换向阀、第一转向机构、第二转向机构和转向油缸，所述第一比例换向阀设置有进油口P、出油口CE、EF和控制油口Ls，所述泵机构出油口连接至所述进油口P，所述出油口CF、EF分别连接至第一转向机构和第二转向机构，所述出油口CF还通过先导油路连接至所述控制油口Ls推动阀芯从而增大进油口P与出油口EF间液路开启比例；所述第一转向机构设有进油口P1、回油口T1以及工作油口R1、L1，所述进油口P1与所述出油口CF连接，所述回油口T1连接至油箱，且回油口T1还通过先导油路连接至所述第一比例换向阀的控制油口Ls推动阀芯从而增大进油口P与出油口CF间开启比例，所述回油口T1和出油口CF比较液压大小从而控制所述第一比例换向阀阀芯位置，所述工作油口R1、L1连接至所述转向油缸；所述第二转向机构设有进油口P2、回油口T2以及工作油口R2、L2，所述进油口P2与所述出油口EF连接，所述回油口T2连接至油箱，所述工作油口R2、L2连接至所述转向油缸。2.根据权利要求1所述的一种车辆主动安全驾驶转向系统，其特征在于，所述第一转向机构包括换向器、转阀和驱动电机，所述进油口P1、回油口T1以及工作油口R1、L1均设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐顺利，周鑫，叶必洋，吴亚运，
申请(专利权)人：扬州盛达特种车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32