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一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统
申请号	CN201910701207.4	申请日	2019-07-31	公开(公告)号	CN110509990A	公开(公告)日	2019-11-29
申请人	上海航福机场设备有限公司;			发明人	张青军; 花义峰;
摘要	本发明公开的一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，包括：驱动一对前轮转向的前转向油缸和驱动一对后轮转向的后转向油缸以及按照控制路径通过油管与前转向油缸、后转向油缸连接的第一至第八电磁阀；所述第一至第八电磁阀还通过油管与油泵站连接并均与一角度控制ECU连接，由角度控制ECU控制导通与关闭，实现前轮中位回正、后轮中位回正、四轮转向和蟹行。本发明实现一键四轮中位回正，与现有技术相比，结构简单，降低了驾驶员操作的难度，延长了车轴使用寿命，减少了轮胎异常磨损。另外本发明采用前轮角度传感器、后轮角度传感器检测前轮、后轮的回正位置并反馈至角度控制ECU，其中位回正精度达到±0.3°。
权利要求	1.一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，其特征在于，包括：驱动一对前轮转向的前转向油缸和驱动一对后轮转向的后转向油缸以及按照控制路径通过油管与所述前转向油缸、后转向油缸连接的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀还通过油管与油泵站连接并均与一角度控制ECU连接，由所述角度控制ECU控制导通与关闭，实现前轮中位回正、后轮中位回正、四轮转向和蟹行。 2.如权利要求1所述的一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，其特征在于，所述控制路径为：第一电磁阀通电，所述前转向油缸驱动一对前轮转向；第二电磁阀通电，所述后转向油缸驱动一对后轮转向；所述第一电磁阀和第二电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动一对前轮和所述后转向油缸驱动一对后轮蟹行；所述第一电磁阀和第三电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动一对前轮和所述后转向油缸驱动一对后轮同时转向；所述第四电磁阀和第五电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动左前轮回中；所述第四电磁阀和第六电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动右前轮回中；所述第四电磁阀和第七电磁阀同时通电，所述后转向油缸驱动左后轮回中；所述第四电磁阀和第八电磁阀同时通电，所述后转向油缸驱动右后轮回中。 3.如权利要求2所述的一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，其特征在于，所述角度控制ECU的四轮中位回正信号通过一四轮中位回正开关输入。 4.如权利要求3所述的一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，其特征在于，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀的正极分别与所述角度控制ECU的控制信号的输出脚H1、G1、F1、E1、D1、C1、K1、J1连接，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀的负极接地；所述角度控制ECU的电源正极通过继电器ZJ的一对常开触头ZJ1-1、保险管Z-FU1、电源总开关连接蓄电池的正极，蓄电池的负极和所述角度控制ECU的负极接地；点火开关JK的输入端通过保险管F-FU2、电源总开关连接蓄电池的正极,点火开关JK的输出端连接发动机ECU；继电器ZJ的线包一端与点火开关JK的输出端连接，另一端接地；四轮中位回正开关的输入端与所述点火开关JK的输出端连接，四轮中位回正开关的输出端与所述角度控制ECU的四轮中位回正信号输入端G4连接；前轮角度传感器的电源正极、后轮角度传感器的电源正极与点火开关JK的输出端连接，前轮角度传感器的电源正极、后轮角度传感器的电源负极接地；四位转换开关K2的输入端与点火开关JK的输出端连接，；四位转换开关K2的四个输出端分别与所述角度控制ECU的前轮转向信号输入端B3、后轮转向信号输入端K2、四轮转向信号输入端J2、蟹行信号输入端H2连接。 5.如权利要求4所述的一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，其特征在于，还包括一回正指示灯，所述的回正指示灯的一端接所述角度控制ECU的回正信号输出端，回正指示灯的另一端接电源ACC。
说明书全文	一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统技术领域 [0001] 本发明涉及工程车辆技术领域，特别涉及一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统。背景技术 [0002] 自动化控制的智能化车辆有利于减少劳动强度，改善驾驶员的安全状况。目前工程车辆液压四轮驱动式基于CAN通讯的全液压四轮驱动四轮转向的智能电控系统，由发动机、行车控制器、行车状态参数采集器、转向角度传感器、角度控制器ECU和线束等组成，角度控制器控制ECU对行车状态参数采集进行数据传输和处理。 [0003] 工程车辆由行驶系统、转向系统、液压系统、电控系统和车架组成。行驶系统由动力机构、行驶机构、减速机等组成。 [0004] 液压转向系统主要由两套转向机构和液压转向油缸、连接油管等组成，液压转向油缸两端连接摇臂，可推动车轮绕转向节竖直轴向旋转，从而实现四种模式转向(前轮、后轮、四轮、蟹行)。 [0005] 目前工程车辆中转向模式实现，是应用二极管加电磁开关控制相应的液压电磁阀工作，驱动相应的液压油缸实现转向，其需要增加许多电子元器件，结构复杂。 [0006] 另外目前在四种模式转向(前轮、后轮、四轮、蟹行)过程后，每次中位回正都比较麻烦，需要两人配合才能中位回正到位，中位回正精度也不尽如人意，需要驾驶员操纵方向盘，辅助人员根据四轮状态提醒驾驶员转动方向盘，往往需要多次转动才能中位回正到位，中位回正前后轮精度也会有偏差，需要对前后轮进行数据测量才能保证中位回正状态、精度。实际操作过程中比较繁琐，中位回正精度偏差会严重影响车辆行驶安全，对车轴寿命和轮胎影响较大。发明内容 [0007] 本发明所要解决的技术问题在于针对现有工程车辆在四种模式转向(前轮、后轮、四轮、蟹行)过程后，每次中位回正都比较麻烦的问题而提供一种结构简单、操作方便的四轮驱动车辆四轮中位回正系统。 [0008] 本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现： [0009] 一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，包括：驱动一对前轮转向的前转向油缸和驱动一对后轮转向的后转向油缸以及按照控制路径通过油管与所述前转向油缸、后转向油缸连接的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀还通过油管与油泵站连接并均与一角度控制ECU连接，由所述角度控制ECU控制导通与关闭，实现前轮中位回正、后轮中位回正、四轮转向和蟹行。 [0010] 在本发明的一个优选实施例中，所述控制路径为：第一电磁阀通电，所述前转向油缸驱动一对前轮转向；第二电磁阀通电，所述后转向油缸驱动一对后轮转向；所述第一电磁阀和第二电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动一对前轮和所述后转向油缸驱动一对后轮蟹行；所述第一电磁阀和第三电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动一对前轮和所述后转向油缸驱动一对后轮同时转向；所述第四电磁阀和第五电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动左前轮回中；所述第四电磁阀和第六电磁阀同时通电，所述前转向油缸驱动右前轮回中；所述第四电磁阀和第七电磁阀同时通电，所述后转向油缸驱动左后轮回中；所述第四电磁阀和第八电磁阀同时通电，所述后转向油缸驱动右后轮回中。 [0011] 在本发明的一个优选实施例中，所述角度控制ECU的四轮中位回正信号通过一四轮中位回正开关输入。 [0012] 在本发明的一个优选实施例中，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀的正极分别与所述角度控制ECU的控制信号的输出脚H1、G1、F1、E1、D1、C1、K1、 J1连接，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀的负极接地；所述角度控制ECU的电源正极通过继电器ZJ的一对常开触头ZJ1-1、保险管Z-FU1、电源总开关连接蓄电池的正极，蓄电池的负极和所述角度控制ECU的负极接地；点火开关JK 的输入端通过保险管F-FU2、电源总开关连接蓄电池的正极,点火开关JK的输出端连接发动机ECU；继电器ZJ的线包一端与点火开关JK的输出端连接，另一端接地；四轮中位回正开关的输入端与所述点火开关JK的输出端连接，四轮中位回正开关的输出端与所述角度控制ECU的四轮中位回正信号输入端G4 连接；前轮角度传感器的电源正极、后轮角度传感器的电源正极与点火开关JK 的输出端连接，前轮角度传感器的电源正极、后轮角度传感器的电源负极接地；四位转换开关K2的输入端与点火开关JK的输出端连接，；四位转换开关K2的四个输出端分别与所述角度控制ECU的前轮转向信号输入端B3、后轮转向信号输入端K2、四轮转向信号输入端J2、蟹行信号输入端H2连接。 [0013] 在本发明的一个优选实施例中，还包括一回正指示灯，所述的回正指示灯的一端接所述角度控制ECU的回正信号输出端，回正指示灯的另一端接电源 ACC。 [0014] 由于采用了如上的技术方案，本发明实现一键四轮中位回正，与现有技术相比，结构简单，降低了驾驶员操作的难度，延长了车轴使用寿命，减少了轮胎异常磨损。另外本发明采用前轮角度传感器、后轮角度传感器检测前轮、后轮的回正位置并反馈至角度控制ECU，其中位回正精度达到±0.3°。附图说明 [0015] 图1为本发明四轮驱动车辆四轮中位回正系统的液压原理示意图。 [0016] 图2为本发明四轮驱动车辆四轮中位回正系统的电原理示意图。具体实施方式 [0017] 以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。 [0018] 参见图1，图中所示的一种四轮驱动车辆四轮中位回正系统，包括：驱动左前轮10、右前轮10a转向的前转向油缸20和驱动左后轮30、右后轮30a转向的后转向油缸40以及按照控制路径通过油管与前转向油缸20、后转向油缸 40连接的第一电磁阀YV1、第二电磁阀YV2、第三电磁阀YV3、第四电磁阀YV4、第五电磁阀YV5、第六电磁阀YV6、第七电磁阀YV7、第八电磁阀YV8；第一电磁阀YV1、第二电磁阀YV2、第三电磁阀YV3、第四电磁阀YV4、第五电磁阀YV5、第六电磁阀YV6、第七电磁阀YV7、第八电磁阀YV8还通过油管与油泵站连接并均与一角度控制ECU 50连接，由角度控制ECU 50控制导通与关闭，实现左前轮10、右前轮10a中位回正、左后轮30、右后轮30a中位回正、四轮转向和蟹行。 [0019] 参见图2，第一电磁阀YV1、第二电磁阀YV2、第三电磁阀YV3、第四电磁阀YV4、第五电磁阀YV5、第六电磁阀YV6、第七电磁阀YV7、第八电磁阀YV8 的正极分别与角度控制ECU 50的控制信号的输出脚H1、G1、F1、E1、D1、C1、 K1、J1连接，第一电磁阀YV1、第二电磁阀YV2、第三电磁阀YV3、第四电磁阀YV4、第五电磁阀YV5、第六电磁阀YV6、第七电磁阀YV7、第八电磁阀YV8 的负极接地。 [0020] 角度控制ECU 50的电源正极通过继电器ZJ的一对常开触头ZJ1-1、保险管Z-FU1、电源总开关连接蓄电池E的正极，蓄电池E的负极和角度控制ECU 50 的负极接地。 [0021] 点火开关JK的输入端通过保险管F-FU2、电源总开关连接蓄电池E的正极, 点火开关JK的输出端连接发动机ECU；继电器ZJ的线包一端与点火开关JK 的输出端连接，另一端接地。 [0022] 四轮中位回正开关SB1的输入端与点火开关JK的输出端连接，四轮中位回正开关SB1的输出端与角度控制ECU 50的四轮中位回正信号输入端G4连接；前轮角度传感器EPS1的电源正极、后轮角度传感器EPS2的电源正极与点火开关JK的输出端连接，前轮角度传感器EPS1的电源正极、后轮角度传感器EPS2 的电源负极接地；四位转换开关K2的输入端与点火开关JK的输出端连接，；四位转换开关K2的四个输出端分别与角度控制ECU 50的前轮转向信号输入端 B3、后轮转向信号输入端K2、四轮转向信号输入端J2、蟹行信号输入端H2连接。回正指示灯HL1的一端接角度控制ECU 50的回正信号输出端，回正指示灯HL1的另一端接电源ACC。 [0023] 当四位转换开关K2切换至前轮转向位置时，第一电磁YV1通电，前转向油缸20驱动左前轮10、右前轮10a转向。 [0024] 当四位转换开关K2切换至后轮转向位置时，第二电磁YV2通电，后转向油缸40驱动左后轮30、右后轮30a转向。 [0025] 当四位转换开关K2切换至四轮转向位置时，第一电磁阀YV1和第三电磁阀YV3同时通电，前转向油缸20驱动左前轮10、右前轮10a和后转向油缸40 驱动左后轮30、右后轮30a同时转向。 [0026] 当四位转换开关K2切换至蟹行位置时，第一电磁阀YV1和第二电磁阀YV2 同时通电，前转向油缸20驱动左前轮10、右前轮10a和后转向油缸40驱动左后轮30、右后轮30a蟹行。 [0027] 如果需要中位回正，按下四轮中位回正开关SB1，向角度控制ECU 50输入中位回正信号，首先角度控制ECU 50使第四电磁阀YV4和第五电磁阀YV5同时通电，前转向油缸20驱动左前轮10回中；然后角度控制ECU 50使第四电磁阀YV4和第六电磁阀YV6同时通电，前转向油缸20驱动右前轮10a回中，接着角度控制ECU 50使第四电磁阀YV4和第七电磁阀YV7同时通电，后转向油缸40驱动左后轮30回中，最后角度控制ECU 50使第四电磁阀YV4和第八电磁阀YV8同时通电，后转向油缸40驱动右后轮30a回中。 [0028] 按下四轮中位回正开关SB1，角度控制ECU 50点亮回正指示灯HL1。在中位回正过程中，前轮角度传感器EPS1、后轮角度传感器EPS2检测左前轮10、右前轮10a、左后轮30、右后轮30a的位置并将位置信号反馈至角度控制ECU 50。