转向系统、车辆及转向控制方法与流程

1.本技术属于车辆转向技术领域，涉及一种转向系统、车辆及转向控制方法。


背景技术：

2.现有的四轮转向系统，包括电控单元和执行单元，电控单元包括控制器ecu以及安装于转向盘转向轴上并将转向信号输送至控制器ecu的转向盘转角传感器。执行单元包括配备在每个车轮上的转向传动机构、转向电机和双臂横拉杆。转向电机固定在车身或车架上，其输出轴上设有主动齿轮，主动齿轮与转向传动机构的从动齿轮相啮合，从动齿轮轴的顶端通过滚动轴承转动连接在车身或车架上，从动齿轮轴的底端与双臂横拉杆连接，双臂横拉杆通过转向节与车轮连接；控制器ecu输出转动信号至转向电机。
3.现有的四轮转向系统其控制原理为，车辆启动后系统工作，控制器ecu实时采集转向盘转角信号和车速信号；控制器ecu根据车速将四轮转向系统定义为低速档、中速档和高速档；车辆处于低速档时，前轮与转向盘转向相同，后轮与转向盘反向转动；车辆处于中速档时，前轮与转向盘转向相同，后轮不随转向盘转动，车辆处于所述的高速档时，前后轮均与转向盘转向相同。
4.现有的四轮转向系统，执行机构的机械部分为齿轮啮合传递转向力，受空间限制，转向电机尺寸无法做的足够大，齿轮速比也无法做的足够大，因此输出的转向力矩小，不适用于中重型商用车，适用范围小。
5.此外，转向控制策略只考虑了前、后轮转角协调方向，未能在安全的角度上充分考虑在不同情况下的前、后轮转向的实现和锁止。


技术实现要素：

6.本技术所要解决的技术问题是：针对现有的四轮转向系统，转向控制策略只考虑了前、后轮转角协调方向，未能在安全的角度上充分考虑在不同情况下的前、后轮转向的实现和锁止的问题，提供一种转向系统、车辆及转向控制方法。
7.为解决上述技术问题，一方面，本技术提供了一种转向系统，
8.包括方向盘、转向管柱、转角扭矩传感器、后轮电控液压转向装置、后轮转向控制开关及整车控制器，所述转向管柱的上端连接在所述方向盘上，所述转角扭矩传感器安装在所述转向管柱上；
9.所述转角扭矩传感器，用于检测方向盘转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩，以此生成转向需求信号；
10.所述后轮电控液压转向装置包括后电控液压助力转向器，所述后电控液压助力转向器、转角扭矩传感器及后轮转向控制开关分别与所述整车控制器信号连接，所述后轮转向控制开关具有可操纵的第一状态与第二状态；
11.在所述后轮转向控制开关处于第一状态时或者在所述后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器控制
后电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止后轮转向；在所述后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许后轮转向；
12.在所述后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。
13.可选地，所述后轮电控液压转向装置还包括后桥梁、后转向横拉杆、后左转向节臂、后右转向节臂、后左转向节、后右转向节、后垂臂、后直拉杆及用于向所述后电控液压助力转向器提供液压油的后供油部件；
14.所述后左转向节安装在后桥梁的左端，所述后右转向节安装在后桥梁的右端，所述后左转向节臂固定连接或一体形成在所述后左转向节上，所述后右转向节臂固定连接或一体形成在所述后右转向节上，所述后左转向节用于与左后轮连接，所述后右转向节用于与右后轮连接；
15.所述后垂臂的一端连接在所述后电控液压助力转向器的输出轴上，所述后垂臂的另一端与后直拉杆的一端球铰连接，所述后直拉杆的另一端与所述后左转向节臂的一端球铰连接，所述后左转向节臂的另一端与所述后转向横拉杆的左端球铰连接，所述后转向横拉杆的右端与所述后右转向节臂球铰连接；
16.在所述后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号向所述整车控制器发出后轮转向请求，并通过后电控液压助力转向器上集成的电机控制后电控液压助力转向器内部的转阀的旋转方向和开度大小，所述整车控制器根据后轮转向请求控制所述后供油部件向所述后电控液压助力转向器提供匹配的液压油流量，液压油通过后电控液压助力转向器的转阀进入所述后电控液压助力转向器内部相应的活塞腔，助力推动所述后电控液压助力转向器的活塞螺母的轴向移动和与之配合的扇齿的转动，以此控制所述后电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动，所述后电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动通过所述后垂臂、后直拉杆、后左转向节臂及后左转向节带动左后轮转向，并通过所述后转向横拉杆、后右转向节臂及后右转向节带动右后轮同步转向。
17.可选地，所述后供油部件包括后转向油罐、后转向油泵及后油泵电机，所述后油泵电机与后转向油泵的旋转轴连接，以为所述后转向油泵的运转提供动力；
18.所述后转向油罐的出口和后转向油泵的入口通过后转向进油管连接，所述后转向油泵的出口和后电控液压助力转向器的入口通过后转向高压油管连接，所述后电控液压助力转向器的出口和后转向油罐的入口通过后转向回油管连接。
19.可选地，所述转向系统还包括前轮电控液压转向装置及前轮转向控制开关，所述前轮电控液压转向装置包括前电控液压助力转向器；所述前电控液压助力转向器及前轮转向控制开关分别与所述整车控制器信号连接，所述前轮转向控制开关具有可操纵的第三状态与第四状态；
20.在所述前轮转向控制开关处于第三状态时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许前轮转向；在所述前轮转向控制开关处于第四状态且车速小于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止前轮转向；在所述前轮转向
控制开关处于第四状态且车速大于或等于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器控制所述前轮转向控制开关回复到第三状态；
21.在所述前电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制前轮转向。
22.可选地，所述前轮电控液压转向装置还包括前桥梁、前转向横拉杆、前左转向节臂、前右转向节臂、前左转向节、前右转向节、前垂臂、前直拉杆及用于向所述前电控液压助力转向器提供液压油的前供油部件；
23.所述前左转向节安装在前桥梁的左端，所述前右转向节安装在前桥梁的右端，所述前左转向节臂固定连接或一体形成在所述前左转向节上，所述前右转向节臂固定连接或一体形成在所述前右转向节上，所述前左转向节用于与左前轮连接，所述前右转向节用于与右前轮连接；
24.所述前垂臂的一端连接在所述前电控液压助力转向器的输出轴上，所述前垂臂的另一端与前直拉杆的一端球铰连接，所述前直拉杆的另一端与所述前左转向节臂的一端球铰连接，所述前左转向节臂的另一端与所述前转向横拉杆的左端球铰连接，所述前转向横拉杆的右端与所述前右转向节臂球铰连接；
25.在所述前电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，所述前电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号向所述整车控制器发出前轮转向请求，并通过前电控液压助力转向器上集成的电机控制前电控液压助力转向器内部的转阀的旋转方向和开度大小，所述整车控制器根据前轮转向请求控制所述前供油部件向所述前电控液压助力转向器提供匹配的液压油流量，液压油通过前电控液压助力转向器的转阀进入前电控液压助力转向器内部相应的活塞腔，助力推动前电控液压助力转向器的活塞螺母的轴向移动和与之配合的扇齿的转动，以此控制所述前电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动，所述前电控液压助力转向器的输出轴的旋转运动通过所述前垂臂、前直拉杆、前左转向节臂及前左转向节带动左前轮转向，并通过所述前转向横拉杆、前右转向节臂及前右转向节带动右前轮同步转向。
26.可选地，所述前供油部件包括前转向油罐、前转向油泵及前油泵电机，所述前油泵电机与前转向油泵的旋转轴连接，以为所述前转向油泵的运转提供动力；
27.所述前转向油罐的出口和前转向油泵的入口通过前转向进油管连接，所述前转向油泵的出口和前电控液压助力转向器的入口通过前转向高压油管连接，所述前电控液压助力转向器的出口和前转向油罐的入口通过前转向回油管连接。
28.可选地，所述转向系统还包括前轮机械式转向装置，所述前轮机械式转向装置包括前桥梁、前转向横拉杆、前左转向节臂、前右转向节臂、前左转向节、前右转向节、前垂臂、前直拉杆、前液压助力转向器及用于向所述前液压助力转向器提供液压油的前供油部件；
29.所述前左转向节安装在前桥梁的左端，所述前右转向节安装在前桥梁的右端，所述前左转向节臂固定连接或一体形成在所述前左转向节上，所述前右转向节臂固定连接或一体形成在所述前右转向节上，所述前左转向节用于与左前轮连接，所述前右转向节用于与右前轮连接；
30.所述转向管柱的下端与前液压助力转向器的输入轴连接，前液压助力转向器的输入轴连接前液压助力转向器内部的活塞螺母以及转阀，所述前垂臂的一端连接在所述液压
助力转向器的输出轴上，所述前垂臂的另一端与前直拉杆的一端球铰连接，所述前直拉杆的另一端与所述前左转向节臂的一端球铰连接，所述前左转向节臂的另一端与所述前转向横拉杆的左端球铰连接，所述前转向横拉杆的右端与所述前右转向节臂球铰连接；
31.通过转动所述方向盘带动所述转向管柱转动，使得所述前液压助力转向器的转阀旋转打开，所述整车控制器根据车速控制所述前供油部件向所述前液压助力转向器提供匹配的液压油流量，液压油通过所述前液压助力转向器的转阀进入所述前液压助力转向器内部相应的活塞腔，助力推动所述前液压助力转向器的活塞螺母的轴向移动和与之配合的扇齿的转动，以此控制所述前液压助力转向器的输出轴的旋转运动，所述前液压助力转向器的输出轴的旋转运动通过所述前垂臂、前直拉杆、前左转向节臂及前左转向节带动左前轮转向，并通过所述前转向横拉杆、前右转向节臂及前右转向节带动右前轮同步转向。
32.本技术实施例的转向系统，后轮电控液压转向装置包括后电控液压助力转向器，后轮电控液压转向装置的后电控液压助力转向器上集成的电机只需负责打开后电控液压助力转向器内部的转阀，因此电机可设计较小，而推动后电控液压助力转向器工作的动力源为油泵输送的高压油，可提供的转向力矩可覆盖任何吨位的车型，很好地解决了中重型商用车的电控转向助力的转向力不足的问题，可广泛应用于中重型商用车。相对于现有技术中四轮转向控制策略只讲究前、后轮转角协调方向，本技术的转向系统充分考虑到在高速情况下必须自动锁止后轮转向，即，在后轮转向控制开关处于第一状态时或者在后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止后轮转向；在后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许后轮转向；在后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。可见，本技术的转向系统优化并明确了后轮转向实现和锁止的条件，后轮转向控制在安全车速内，兼顾后轮实际转向需求和行车安全。
33.另一方面，本技术实施例还提供了一种车辆，其包括上述的转向系统。
34.本技术实施例提供的车辆，具备了上述转向系统的所有优点。
35.再一方面，本技术实施例还提供了一种转向控制方法，包括：
36.在后轮转向控制开关处于第一状态时或者在后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止后轮转向；在后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许后轮转向；
37.在后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。
38.可选地，转向控制方法还包括：
39.在前轮转向控制开关处于第三状态时，前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许前轮转向；在前轮转向控制开关处于第四状态且车速小于前轮转向安全车速时，前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止前轮转向；在前轮转向控制开关处于第四状态
且车速大于或等于前轮转向安全车速时，前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前轮转向控制开关回复到第三状态；；
40.在前电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，前电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制前轮转向；
41.其中，后轮转向安全车速为0-30km/h，前轮转向安全车速为0-15km/h。
42.本技术实施例提供的转向控制方法，具备了上述转向系统的所有优点。
附图说明
43.图1是本技术第一实施例提供的转向系统的侧视图；
44.图2是本技术第一实施例提供的转向系统的俯视图；
45.图3是本技术第一实施例提供的转向系统的信号传输图；
46.图4是本技术第二实施例提供的转向系统的侧视图；
47.图5是本技术第二实施例提供的转向系统的俯视图；
48.图6是本技术第二实施例提供的转向系统的信号传输图；
49.图7是本技术第三实施例提供的转向系统的示意图；
50.图8是本技术第三实施例提供的转向系统的信号传输图；
51.图9是本技术第四实施例提供的车辆的示意图；
52.图10是本技术第五实施例提供的转向控制方法的示意图；
53.图11是本技术第六实施例提供的转向控制方法的示意图。
54.说明书中的附图标记如下：
55.100、转向系统；200、左后轮；300、右后轮；400、左前轮；500、右前轮；600、can网；
56.1、方向盘；2、转向管柱；3、转角扭矩传感器；4、后轮电控液压转向装置；41、后桥梁；42、后转向横拉杆；43、后左转向节臂；44、后右转向节臂；45、后左转向节；46、后右转向节；47、后垂臂；48、后直拉杆；49、后电控液压助力转向器；40、后供油部件；401、后转向油罐；402、后转向油泵；403、后油泵电机；404、后转向进油管；405、后转向高压油管；406、后转向回油管；5、后轮转向控制开关；6、整车控制器；7、阻尼电机；8、前轮转向装置；81、前桥梁；82、前转向横拉杆；83、前左转向节臂；84、前右转向节臂；85、前左转向节；86、前右转向节；87、前垂臂；88、前直拉杆；89、前电控液压助力转向器；80、前供油部件；801、前转向油罐；802、前转向油泵；803、前油泵电机；804、前转向进油管；805、前转向高压油管；806、前转向回油管；9、前轮转向控制开关；89a、前液压助力转向器。
具体实施方式
57.为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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用以解释本技术，并不用于限定本技术。
58.第一实施例
59.参见图1至图3，本技术第一实施例提供的转向系统100，包括方向盘1、转向管柱2、转角扭矩传感器3、后轮电控液压转向装置4、后轮转向控制开关5及整车控制器6，所述转向管柱2的上端连接在所述方向盘1上。
60.所述转角扭矩传感器3安装在所述转向管柱2上，用于检测方向盘转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩，以此生成转向需求信号。即，在转动方向盘1时，可反馈出实时的转角大小、方向盘转动速度、方向盘操纵力矩这些信息。
61.所述方向盘1安装于驾驶室内，驾驶员操作方向盘1对车辆实行转向功能。所述转向管柱2位于驾驶室内，方向盘1下方。
62.所述后轮电控液压转向装置4包括后电控液压助力转向器49，所述后电控液压助力转向器49、转角扭矩传感器3及后轮转向控制开关5分别与所述整车控制器6信号连接，所述后轮转向控制开关5具有可操纵的第一状态与第二状态。所述后轮转向控制开关5的第一状态与第二状态的切换给出所述后轮转向控制开关5的通断信号。
63.所述后电控液压助力转向器49安装在底盘上，参见图1，所述后电控液压助力转向器49自身集成了控制器491(独立于整车控制器6)和助力电机492，其余结构与常见的液压助力循环球式转向器相同。所述后电控液压助力转向器49集成的助力电机492仅是代替手力操作打开液压助力循环球式转向器内的转阀，而实现助力的动力源是采用常见的液压助力系统。
64.常见的液压助力循环球式转向器，在转阀未打开时，油泵电机带动转向油泵工作，通过转向进油管，向液压助力循环球式转向器输送油液，而此时液压助力循环球式转向器进、出油口直接连通，油液又回到转向油罐，形成回路，无转向。在转阀打开时，转向油泵通过转向进油管向液压助力循环球式转向器输送油液，进入到液压助力循环球式转向器内一侧活塞腔，推动活塞螺母(输出轴)往另一边移动，带动垂臂摆动。垂臂再通过直拉杆拉动一侧的转向节臂的转动，相应转向节一同转动，并通过转向梯型(转向横拉杆)推动另一侧的转向节的转动，实现两侧同步转向。当松开方向盘，转阀关闭，转向车轮回正。
65.在所述后轮转向控制开关5处于第一状态时或者在所述后轮转向控制开关5处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器49上集成的控制器491控制后电控液压助力转向器上集成的电机492锁止以禁止后轮转向；在所述后轮转向控制开关5处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，所述后电控液压助力转向器49上集成的控制器491控制后电控液压助力转向器49上集成的电机492激活以允许后轮转向。在所述后电控液压助力转向器49上集成的电机492激活状态下，所述后电控液压助力转向器49上集成的控制器491根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。
66.实时车速信号可以从整车通讯网络(图1中的can网600)获取，此外整车通讯网络还负责转向信息在仪表的显示、转向故障代码读取等信号的传递。
67.所述后轮转向安全车速为0-30km/h，例如后轮转向安全车速为30km/h。
68.所述后轮电控液压转向装置还包括后桥梁41、后转向横拉杆42、后左转向节臂43、后右转向节臂44、后左转向节45、后右转向节46、后垂臂47、后直拉杆48及用于向所述后电控液压助力转向器49提供液压油的后供油部件40。
69.所述后左转向节45安装在后桥梁41的左端，所述后右转向节46安装在后桥梁41的右端，所述后左转向节臂43固定连接或一体形成在所述后左转向节45上，所述后右转向节臂44固定连接或一体形成在所述后右转向节46上，所述后左转向节45用于与左后轮200连接，所述后右转向节46用于与右后轮300连接。
70.所述后垂臂47的一端连接在所述后电控液压助力转向器49的输出轴上，所述后垂
臂47的另一端与后直拉杆48的一端球铰连接，所述后直拉杆48的另一端与所述后左转向节臂43的一端球铰连接，所述后左转向节臂43的另一端与所述后转向横拉杆42的左端球铰连接，所述后转向横拉杆42的右端与所述后右转向节臂44球铰连接。
71.在所述后电控液压助力转向器49上集成的电机492激活状态下，所述后电控液压助力转向器49上集成的控制器491根据获取的实时车速信号以及转向需求信号向所述整车控制器6发出后轮转向请求，并通过后电控液压助力转向器49上集成的电机492控制后电控液压助力转向器49内部的转阀的旋转方向和开度大小，所述整车控制器6根据后轮转向请求控制所述后供油部件40向所述后电控液压助力转向器49提供匹配的液压油流量，液压油通过后电控液压助力转向器49的转阀进入所述后电控液压助力转向器49内部相应的活塞腔，助力推动所述后电控液压助力转向器49的活塞螺母的轴向移动和与之配合的扇齿的转动，以此控制所述后电控液压助力转向器49的输出轴的旋转运动，所述后电控液压助力转向器49的输出轴的旋转运动通过所述后垂臂47、后直拉杆48、后左转向节臂43及后左转向节45带动左后轮200转向，并通过所述后转向横拉杆42、后右转向节臂44及后右转向节46带动右后轮300同步转向。
72.所述后供油部件40包括后转向油罐401、后转向油泵402及后油泵电机403，所述后油泵电机403与后转向油泵402的旋转轴连接，以为所述后转向油泵402的运转提供动力；所述后转向油罐401的出口和后转向油泵402的入口通过后转向进油管404连接，所述后转向油泵402的出口和后电控液压助力转向器49的入口通过后转向高压油管405连接，所述后电控液压助力转向器49的出口和后转向油罐401的入口通过后转向回油管406连接。
73.所述后转向油罐401安装于车架上，用于给转向系统提供油液存贮。
74.所述后转向油泵402为叶片泵或齿轮泵，为转向助力提供油液动力源。后油泵电机403的转速可通过整车控制器6调整，以给后转向油泵402提供不同转速，使后转向油泵402给转向助力提供不同的油液排量。
75.所述后轮转向控制开关5为常闭式按压开关，所述后轮转向控制开关5的第一状态为弹起状态，所述后轮转向控制开关5的第二状态为按压状态；所述后轮转向控制开关5设置在驾驶室内且处于驾驶员可操作的位置。所述后轮转向控制开关5可以控制后电控液压助力转向器49的控制器491的转向锁止和激活，以实现后转向功能的锁止与激活。
76.所述转向系统100还包括前轮电控液压转向装置8及前轮转向控制开关9，所述前轮电控液压转向装置8包括前电控液压助力转向器89；所述前电控液压助力转向器89及前轮转向控制开关9分别与所述整车控制器6信号连接，所述前轮转向控制开关9具有可操纵的第三状态与第四状态。所述前轮转向控制开关9的第三状态与第四状态的切换给出所述前轮转向控制开关9的通断信号。其中，所述后轮转向安全车速大于所述前轮转向安全车速。
77.在所述前轮转向控制9开关处于第三状态时，所述前电控液压助力转向器89上集成的控制器891控制前电控液压助力转向器89上集成的电机892激活以允许前轮转向；在所述前轮转向控制开关9处于第四状态且车速小于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器89上集成的控制器891控制前电控液压助力转向器89上集成的电机892锁止以禁止前轮转向；在所述前轮转向控制开关9处于第四状态且车速大于或等于前轮转向安全车速时，所述前电控液压助力转向器89上集成的控制器891控制所述前轮转向控制开关9回复
到第三状态。在所述前电控液压助力转向器89上集成的电机892激活状态下，所述前电控液压助力转向器89上集成的控制器891根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制前轮转向。
78.所述前轮转向安全车速为0-15km/h，例如前轮转向安全车速为5km/h。
79.第一实施例中，所述前轮电控液压转向装置8还包括前桥梁81、前转向横拉杆82、前左转向节臂83、前右转向节臂84、前左转向节85、前右转向节86、前垂臂87、前直拉杆88及用于向所述前电控液压助力转向器提供液压油的前供油部件80。
80.所述前左转向节85安装在前桥梁81的左端，所述前右转向节86安装在前桥梁81的右端，所述前左转向节臂83固定连接或一体形成在所述前左转向节85上，所述前右转向节臂84固定连接或一体形成在所述前右转向节86上，所述前左转向节85用于与左前轮400连接，所述前右转向节86用于与右前轮500连接。
81.所述前垂臂87的一端连接在所述前电控液压助力转向器89的输出轴上，所述前垂臂87的另一端与前直拉杆88的一端球铰连接，所述前直拉杆88的另一端与所述前左转向节臂83的一端球铰连接，所述前左转向节臂83的另一端与所述前转向横拉杆82的左端球铰连接，所述前转向横拉杆82的右端与所述前右转向节臂84球铰连接。
82.前左转向节臂83可以是一个整体部件，也可以是由两根独立的节臂组成的组件。前右转向节臂84可以是一个整体部件，也可以是由两根独立的节臂组成的组件。后左转向节臂42可以是一个整体部件，也可以是由两根独立的节臂组成的组件。后右转向节臂44可以是一个整体部件，也可以是由两根独立的节臂组成的组件。
83.在所述前电控液压助力转向器89上集成的电机892激活状态下，所述前电控液压助力转向器89上集成的控制器891根据获取的实时车速信号以及转向需求信号向所述整车控制器6发出前轮转向请求，并通过前电控液压助力转向器89上集成的电机892控制前电控液压助力转向器89内部的转阀的旋转方向和开度大小，所述整车控制器6根据前轮转向请求控制所述前供油部件80向所述前电控液压助力转向器89提供匹配的液压油流量，液压油通过前电控液压助力转向器89的转阀进入前电控液压助力转向器89内部相应的活塞腔，助力推动前电控液压助力转向器89的活塞螺母的轴向移动和与之配合的扇齿的转动，以此控制所述前电控液压助力转向器89的输出轴的旋转运动，所述前电控液压助力转向器89的输出轴的旋转运动通过所述前垂臂87、前直拉杆88、前左转向节臂83及前左转向节85带动左前轮400转向，并通过所述前转向横拉杆82、前右转向节臂84及前右转向节86带动右前轮500同步转向。
84.所述前供油部件80包括前转向油罐801、前转向油泵802及前油泵电机803，所述前油泵电机803与前转向油泵802的旋转轴连接，以为所述前转向油泵802的运转提供动力；所述前转向油罐801的出口和前转向油泵802的入口通过前转向进油管804连接，所述前转向油泵802的出口和前电控液压助力转向器89的入口通过前转向高压油管805连接，所述前电控液压助力转向器89的出口和前转向油罐801的入口通过前转向回油管806连接。
85.所述前转向油罐801安装于车架上，用于给转向系统提供油液存贮。
86.所述前转向油泵802为叶片泵或齿轮泵，为转向助力提供油液动力源。前油泵电机803的转速可通过整车控制器6调整，以给前转向油泵802提供不同转速，使前转向油泵802给转向助力提供不同的油液排量。
87.所述前电控液压助力转向器89安装在底盘上，参见图1，所述前电控液压助力转向器89自身集成了控制器891(独立于整车控制器6)和助力电机892，其余结构与常见的液压助力循环球式转向器相同。
88.所述前轮转向控制开关9为常开式按压开关，所述前轮转向控制开关9的第三状态为弹起状态，所述前轮转向控制开关9的第四状态为按压状态；所述前轮转向控制开关9设置在驾驶室内且处于驾驶员可操作的位置。所述前轮转向控制开关9可以控制前电控液压助力转向器89的控制器891的转向锁止和激活，以实现后转向功能的锁止与激活。不按下所述前轮转向控制开关9，前轮转向功能一直存在，当转动方向盘1，前电控液压助力转向器89集成的控制器891协调控制前轮转向。当按下所述前轮转向控制开关9，仅在车速小于5km/h时(安全需要，可根据整车需求设定速度值的大小)锁止前轮转向功能，此时转动方向盘1，前电控液压助力转向器89集成的控制器891不响应转向；而当车速高于5km/h时，前轮转向控制开关9自动复位(回复到第三状态)，前轮转向锁止功能退出，前电控液压助力转向器89激活以允许前轮转向。
89.不按下所述后轮转向控制开关5，后轮转向功能一直为锁止状态，即当转动方向盘1，后电控液压助力转向器49集成的控制器491不响应转向。在按下所述后轮转向控制开关5的情况下，在当车速大于30km/h时(安全需要，可根据整车需求设定速度值的大小)后轮转向不激活；在0～30km/h车速范围内，后轮转向功能可激活，当转动方向盘1，后电控液压助力转向器49集成的控制器491协调控制后轮转向。后轮转向角度的大小及转向快慢是后电控液压助力转向器49的控制器491根据车速大小及前电控液压助力转向器89的控制器891反馈的前轮转向角度大小及快慢设定。
90.此外，转向系统100还包括阻尼电机7，所述阻尼电机7安装在转向管柱2上，旋转方向盘1时可提供阻尼力，保证方向盘1的操作手感，并使方向盘1自动回正。
91.参见图3，第一实施例中，转向信号传递及控制如下：
92.当驾驶员转动方向盘1，安装于转向管柱2上的转角扭矩传感器3实时输出方向盘转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩等信号，以此生成转向需求信号。前电控液压助力转向器89、后电控液压助力转向器49上集成的控制器491接收到来自转角扭矩传感器3的转向需求信号以及从can网600读取的实时车速信号，计算分析出对应的车轮的需要的转向匹配信息，分别控制前电控液压助力转向器89、后电控液压助力转向器49上集成的助力电机，以控制前电控液压助力转向器89、后电控液压助力转向器49内的转阀的开启方向、开启角度及开启速度，实现转向器的工作。四轮转向开启时，前电控液压助力转向器49、后电控液压助力转向器89内的转阀开启方向相反，开启角度可根据要求设定。
93.并且在整车上高压后，整车控制器6控制前油泵电机801、后油泵电机401开启工作，前电控液压助力转向器89、后电控液压助力转向器49上集成的控制器491根据转向需求信号，向整车控制器6发出请求，控制或调整前油泵电机801、后油泵电机401的转速，使前转向油泵802向前电控液压助力转向器89提供相匹配的油液流量，使后转向油泵402向后电控液压助力转向器49提供相匹配的油液流量，达到高压助力的目的。第一实施例的转向系统100，其转向原理如下：
94.(1)前轮转向
95.当驾驶员转动方向盘1，安装于转向管柱2上的转角扭矩传感器3实时输出方向盘
转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩等信号，以此生成转向需求信号。前电控液压助力转向器89上集成的控制器891接收到来自转角扭矩传感器3的转向需求信号以及从can网600读取的实时车速信号，计算分析出对应的车轮的需要的转向匹配信息，控制前电控液压助力转向器89上集成的助力电机，以控制前电控液压助力转向器89内的转阀的开启方向、开启角度、开启速度，实现前电控液压助力转向器49的工作。
96.在转阀未打开时，前油泵电机803带动前转向油泵802工作，通过前转向进油管804，向前液压助力转向器89输送油液，而此时前液压助力转向器89进、出油口直接连通，油液又回到前转向油罐801，形成回路，无转向。
97.在转阀打开时，前转向油泵802通过前转向进油管804向前液压助力转向器89输送油液，进入到前液压助力转向器89内一侧活塞腔，推动活塞螺母(输出轴)往另一边移动，带动前垂臂87摆动。前垂臂87再通过前直拉杆88拉动前左转向节臂83转动，前左转向节85一同绕主销转动，并通过前梯型结构(前转向横拉杆82)推动前右转向节臂84、前右转向节86绕主销转动，实现两侧同步转向。
98.(2)后轮转向
99.当驾驶员转动方向盘1，安装于转向管柱2上的转角扭矩传感器3实时输出方向盘转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩等信号，以此生成转向需求信号。后电控液压助力转向器49上集成的控制器491接收到来自转角扭矩传感器3的转向需求信号以及从can网600读取的实时车速信号，计算分析出对应的车轮的需要的转向匹配信息，控制后电控液压助力转向器49上集成的助力电机，以控制后电控液压助力转向器49内的转阀的开启方向、开启角度、开启速度，实现后电控液压助力转向器49的工作。
100.在转阀未打开时，后油泵电机403带动后转向油泵402工作，通过后转向进油管404，向后液压助力转向器49输送油液，而此时后液压助力转向器49进、出油口直接连通，油液又回到后转向油罐401，形成回路，无转向。
101.在转阀打开时，后转向油泵802通过后转向进油管404向后液压助力转向器49输送油液，进入到后液压助力转向器49内一侧活塞腔，推动活塞螺母(输出轴)往另一边移动，带动后垂臂47摆动。后垂臂47再通过后直拉杆48拉动后左转向节臂43转动，后左转向节45一同绕主销转动，并通过后梯型结构(后转向横拉杆42)推动后右转向节臂44、后右转向节46绕主销转动，实现两侧同步转向。
102.四轮转向开启时，前电控液压助力转向器89、后电控液压助力转向器49内的转阀开启方向相反，开启角度可根据要求设定。
103.第一实施例的转向系统100，前、后轮转向分别配置了相对独立的转向器及控制器，任何一方出现故障都不影响另一方。前、后油泵电机可采用双源电机，当突然断高压，蓄电池低压可给油泵电机提供电源，经电机内部升压，可保留三分钟以上紧急转向助力时间。
104.第一实施例中，通过调整转向助力型式，通过电控液压助力的方式，实现车轮的转向，更适用于中重型商用车。根据实际使用需求和安全角度，对四轮转向的控制策略进行调整，优化并明确了前轮转向锁止的条件以及后轮转向的激活和锁止的条件。转向过程全由电控控制，可适用于传统的燃油商用车、家用车，也可适用于纯电动商用车、家用车。
105.现有技术采用的执行机构的机械部分为齿轮啮合传递转向力，受空间限制，转向电机尺寸无法做的足够大，齿轮速比也无法做的足够大，因此输出的转向力矩小，不适用于
中重型商用车。而本技术采用前、后电控液压助力转向器，前、后电控液压助力转向器上集成的电机仅只需要负责打开转向器的转阀，因此电机可设计较小，而推动前、后电控液压助力转向器工作的动力源为油泵输送的高压油，可提供的转向力矩可覆盖任何吨位的车型，可很好地解决了中重型商用车的电控转向助力的转向力不足的问题，可广泛应用于中重型商用车。
106.现有技术的车轮转向控制策略只讲究前后轮转角协调方向，未能在安全的角度上充分考虑在不同情况下的前后轮转向的实现和锁止。本技术充分考虑到在高速情况下必须自动锁止后轮转向，只在很小的速度情况下才能锁止前轮转向。优化并明确了前、后轮转向实现和锁止的条件，后轮转向控制在安全车速内，兼顾后轮实际转向需求和行车安全。
107.第二实施例
108.参见图4至图6，本技术第二实施例提供的转向系统100，其与第一实施例不同之处在于，取消了前轮的转向锁止。前轮转向控制开关9被取消，前轮转向的激活与锁止控制逻辑不再存在。即，前轮转向功能在任何速度下都存在(始终允许前轮转向)。
109.第二实施例中，充分考虑到在高速情况下必须自动锁止后轮转向，优化并明确了后轮转向实现和锁止的条件，后轮转向控制在安全车速内，兼顾后轮实际转向需求和行车安全。
110.此外，省略了前轮转向锁止的控制和硬件，结构、控制策略更简单，有利于成本降低。
111.第三实施例
112.参见图7至图8，本技术第三实施例提供的转向系统100，其与第一实施例不同之处在于，前轮转向采用前轮机械式转向装置8a。
113.所述前轮机械式转向装置8a包括前桥梁81、前转向横拉杆82、前左转向节臂83、前右转向节臂84、前左转向节85、前右转向节86、前垂臂87、前直拉杆88、前液压助力转向器89a及用于向所述前液压助力转向器89a提供液压油的前供油部件80。
114.所述前左转向节85安装在前桥梁81的左端，所述前右转向节86安装在前桥梁81的右端，所述前左转向节臂83固定连接或一体形成在所述前左转向节85上，所述前右转向节臂84固定连接或一体形成在所述前右转向节86上，所述前左转向节85用于与左前轮400连接，所述前右转向节86用于与右前轮500连接。
115.所述转向管柱2的下端与前液压助力转向器89a的转阀连接，所述前垂臂87的一端连接在所述液压助力转向器89a的输出轴上，所述前垂臂87的另一端与前直拉杆88的一端球铰连接，所述前直拉杆88的另一端与所述前左转向节臂83的一端球铰连接，所述前左转向节臂83的另一端与所述前转向横拉杆82的左端球铰连接，所述前转向横拉杆82的右端与所述前右转向节臂84球铰连接。
116.通过转动所述方向盘1带动所述转向管柱2转动，使得所述前液压助力转向器89a的转阀旋转打开，以此控制所述液压助力转向器89a的输出轴的伸缩，所述前液压助力转向器89a的输出轴的伸缩运动通过所述前垂臂87、前直拉杆88、前左转向节臂83及前左转向节85带动左前轮400转向，并通过所述前转向横拉杆82、前右转向节臂84及前右转向节86带动右前轮500同步转向。
117.第三实施例的转向系统100，前轮转向采用机械操纵和传递，后轮采用电控传输。
通过在常用的液压助力转向系统的基础上，通过对后轮进行电控液压助力转向的方式，实现四轮转向，且液压助力结构更适用于中重型商用车。
118.第三实施例的转向系统100，前、后轮转向分别配置了相对独立的转向器及控制器，任何一方出现故障都不影响另一方。当前液压系统失效的情况下，前轮还能有机械转向功能，且转向油泵电机采用双源电机，当突然断高压，蓄电池低压可给转向油泵电机提供电源，经电机内部升压，可保留三分钟以上紧急转向助力时间。
119.第三实施例的转向系统100，其转向原理如下：
120.(1)前轮转向
121.当驾驶员转动方向盘1，带动转向管柱2及传动轴转动，使前液压助力转向器89内部的转阀打开，使前液压助力转向器89工作。
122.在转阀未打开时，前油泵电机803带动前转向油泵802工作，通过前转向进油管804，向前液压助力转向器89输送油液，而此时前液压助力转向器89进、出油口直接连通，油液又回到前转向油罐801，形成回路，无转向。
123.在转阀打开时，前转向油泵802通过前转向进油管804向前液压助力转向器89输送油液，进入到前液压助力转向器89内一侧活塞腔，推动活塞螺母(输出轴)往另一边移动，带动前垂臂87摆动。前垂臂87再通过前直拉杆88拉动前左转向节臂83转动，前左转向节85一同绕主销转动，并通过前梯型结构(前前转向横拉杆82)推动前右转向节臂84、前右转向节86绕主销转动，实现两侧同步转向。
124.当松开方向盘1，转阀关闭，前轮回正。
125.(2)后轮转向
126.当驾驶员转动方向盘1，安装于转向管柱2上的转角扭矩传感器3实时输出方向盘转角、方向盘转速及方向盘操纵力矩等信号，以此生成转向需求信号。后电控液压助力转向器49上集成的控制器491接收到来自转角扭矩传感器3的转向需求信号以及从can网600读取的实时车速信号，计算分析出对应的车轮的需要的转向匹配信息，控制后电控液压助力转向器49上集成的助力电机，以控制后电控液压助力转向器49内的转阀的开启方向、开启角度、开启速度，实现后电控液压助力转向器49的工作。
127.在转阀未打开时，后油泵电机403带动后转向油泵402工作，通过后转向进油管404，向后液压助力转向器49输送油液，而此时后液压助力转向器49进、出油口直接连通，油液又回到后转向油罐401，形成回路，无转向。
128.在转阀打开时，后转向油泵802通过后转向进油管404向后液压助力转向器49输送油液，进入到后液压助力转向器49内一侧活塞腔，推动活塞螺母(输出轴)往另一边移动，带动后垂臂47摆动。后垂臂47再通过后直拉杆48拉动后左转向节臂43转动，后左转向节45一同绕主销转动，并通过后梯型结构(后转向横拉杆42)推动后右转向节臂44、后右转向节46绕主销转动，实现两侧同步转向。
129.四轮转向开启时，前液压助力转向器89a、后电控液压助力转向器49内的转阀开启方向相反，开启角度可根据要求设定。
130.第四实施例
131.参见图9，本技术第四实施例提供一种车辆，其包括上述的转向系统100。
132.本技术实施例提供的车辆，具备了上述转向系统100的所有优点。
133.车辆可以是家用车或中重型商用车，可以是传统燃油车辆，也可以是纯电动车辆或混合动力车辆。
134.第五实施例
135.参见图10，本技术第五实施例提供一种转向控制方法，基于第一实施例或第三实施例的转向系统100，该转向控制方法包括：
136.在后轮转向控制开关处于第一状态时或者在后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止后轮转向；在后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许后轮转向。
137.在后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。
138.在前轮转向控制开关处于第三状态时，前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许前轮转向；在前轮转向控制开关处于第四状态且车速小于前轮转向安全车速时，前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止前轮转向；在前轮转向控制开关处于第四状态且车速大于或等于前轮转向安全车速时，前电控液压助力转向器上集成的控制器控制前轮转向控制开关回复到第三状态。
139.在前电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，前电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制前轮转向。
140.所述后轮转向安全车速为0-30km/h，例如后轮转向安全车速为30km/h。所述前轮转向安全车速为0-15km/h，例如前轮转向安全车速为5km/h。
141.第六实施例
142.参见图11，本技术第六实施例提供一种转向控制方法，基于第二实施例的转向系统100，该转向控制方法包括：
143.在后轮转向控制开关处于第一状态时或者在后轮转向控制开关处于第二状态且车速大于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制后电控液压助力转向器上集成的电机锁止以禁止后轮转向；在后轮转向控制开关处于第二状态且车速小于或等于后轮转向安全车速时，后电控液压助力转向器上集成的控制器控制电控液压助力转向器上集成的电机激活以允许后轮转向。
144.在后电控液压助力转向器上集成的电机激活状态下，后电控液压助力转向器上集成的控制器根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制后轮转向。
145.前轮机械式转向装置根据获取的实时车速信号以及转向需求信号，控制前轮转向。
146.所述后轮转向安全车速为0-30km/h，例如后轮转向安全车速为30km/h。
147.本实施例中，前轮的转向功能始终存在。
148.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。