CN109591885B - 无人驾驶车辆转向回路系统及无人驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人驾驶车辆转向回路系统及无人驾驶车辆，属于车辆领域。无人驾驶车辆转向回路系统包括：转向器；第一压力传感器；第二压力传感器；转向模式切换阀，转向模式切换阀具有第一工作位置、第二工作位置和第一断开位置，第一工作位置和第一出油口连通，第二工作位置和第二出油口连通；第一转向油缸；第二转向油缸；电比例流量阀，电比例流量阀具有第三工作位置、第四工作位置以及第二断开位置，第三工作位置和第一转向油缸的小腔以及第二转向油缸的大腔连通，第四工作位置和第一转向油缸的大腔以及第二转向油缸的小腔连通。这种无人驾驶车辆转向回路系统可以在工作的时候，实现自动驾驶模式和应急模式的自动切换，并且操作方便。

Description

无人驾驶车辆转向回路系统及无人驾驶车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种无人驾驶车辆转向回路系统及无人驾驶车辆。

背景技术

轮胎起重机由于其较强的越野性能、充沛的动力以及较高的离地间隙，特别是其带载行驶的吊装性能。广泛应用于开放场景(沙漠、戈壁及特殊环境)的吊装与转运，封闭场景内(港口、工厂、物流基地)的物料转运，甚至可应用于道路抢险与救援。但是随着自动驾驶技术的发展，重复性工作以及危险环境下的吊装会逐步被无人驾驶代替。

转向系统作为自动驾驶核心模块，应急转向系统可以在电气发生故障或者自动驾驶模式失效的情况下，能够通过应急模式来吊装和转运。

工程车辆领域特别是起重运输机械方面，自动驾驶还在起步阶段，目前大多数自动驾驶车辆应急转向都是通过加装离合器，脱开转向电机与转向柱的机械连接，实现紧急情况下或者自动驾驶失效情况下人接管方向盘实现转场。在工程起重机械领域，目前没有公开的自动驾驶应急转向系统。

发明内容

本发明提供了一种无人驾驶车辆转向回路系统，旨在解决现有技术中无人驾驶车辆转向回路系统存在的上述问题；

本发明还提供了一种无人驾驶车辆，旨在解决现有技术中无人驾驶车辆存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种无人驾驶车辆转向回路系统，包括：

转向器，所述转向器上设置有第一出油口和第二出油口；

第一压力传感器，所述第一压力传感器和所述第一出油口连接，以测量所述第一出油口的油压；

第二压力传感器，所述第二压力传感器和所述第二出油口连接，以测量所述第二出油口的油压；

转向模式切换阀，所述转向模式切换阀具有第一工作位置、第二工作位置和第一断开位置，所述第一工作位置和所述第一出油口连通，所述第二工作位置和所述第二出油口连通；

第一转向油缸，所述第一转向油缸的小腔和所述第一工作位置连通，所述第一转向油缸的大腔和所述第二工作位置连通；

第二转向油缸，所述第二转向油缸的小腔和所述第二工作位置连通，所述第二转向油缸的大腔和所述第一工作位置连通；

电比例流量阀，所述电比例流量阀具有第三工作位置、第四工作位置以及第二断开位置，所述第三工作位置和所述第一转向油缸的小腔以及所述第二转向油缸的大腔连通，所述第四工作位置和所述第一转向油缸的大腔以及所述第二转向油缸的小腔连通；

控制器，所述控制器分别和所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述转向模式切换阀以及所述电比例流量阀电连接。

在本发明较佳的实施例中，所述第一压力传感器感知到压力信号时，所述控制器控制所述转向模式切换阀转向第一工作位置，所述第二压力传感器感知到压力信号时，所述控制器控制所述转向模式切换阀转向第二工作位置。

在本发明较佳的实施例中，还包括自动驾驶控制模块，所述自动驾驶控制模块和所述控制器电连接，以控制所述电比例流量阀工作。

在本发明较佳的实施例中，所述电比例流量阀接收到所述自动驾驶控制模块信号时，所述控制器控制所述转向模式切换阀切换到所述第一断开位置。

在本发明较佳的实施例中，所述电比例流量阀接收不到所述自动驾驶控制模块信号时，所述控制器控制所述电比例流量阀切换到所述第二断开位置。

在本发明较佳的实施例中，所述自动驾驶控制模块发出车辆左转的指令时，所述控制器控制所述电比例流量阀处于所述第三工作位置。

在本发明较佳的实施例中，所述自动驾驶控制模块发出车辆右转的指令时，所述控制器控制所述电比例流量阀处于所述第四工作位置。

在本发明较佳的实施例中，还包括油箱，所述油箱和所述电比例流量阀连通。

在本发明较佳的实施例中，所述第一压力传感器的探头设置于所述第一出油口和所述第一工作位置连接的管道内，所述第二压力传感器的探头设置于所述第二出油口和所述第二工作位置连接的管道内。

一种无人驾驶车辆，包括上述的无人驾驶车辆转向回路系统。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的无人驾驶车辆转向回路系统，在使用的时候，自动驾驶模式下，将控制器和车辆上的自动驾驶控制模块电连接在一起，从而控制器可以收到自动驾驶控制模块发出的信号，此时，控制器控制转向模式切换阀处于第一断开位置，从而转向器无法对车辆的转向造成干扰，在车辆需要转动的时候，控制器控制电比例流量阀处于第三工作位置或者第四工作位置，此时可以控制转动油缸朝向两个相反的方向转动，而在自动驾驶模式无法工作而需要采用应急模式的时候，可以通过控制转向器，使得第一压力传感器或者第二压力传感器感知到压力，控制器控制转向模式切换阀切换到第一工作位置或者第二工作位置，从而可以使得油进入到第一转向油缸和第二转向油缸内，从而可以实现对方向的控制。综上，这种无人驾驶车辆转向回路系统可以实现自动驾驶模式和应急模式的自动切换，并且改装方便。

本发明通过上述设计得到的无人驾驶车辆，可以在工作的时候，实现自动驾驶模式和应急模式的自动切换，并且操作方便。

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无人驾驶车辆转向回路系统的结构示意图。

图标：1-转向器；2-第一压力传感器；3-第二压力传感器；4-转向模式切换阀；41-第二工作位置；42-第一工作位置；5-电比例流量阀；51-第三工作位置；52-第四工作位置；6-油箱；7-第一转向油缸；8-第二转向油缸。

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无人驾驶车辆转向回路系统，请参阅图1，这种无人驾驶车辆转向回路系统包括：

转向器1，转向器1上设置有第一出油口和第二出油口；

第一压力传感器2，第一压力传感器2和第一出油口连接，以测量第一出油口的油压；

第二压力传感器3，第二压力传感器3和第二出油口连接，以测量第二出油口的油压；

转向模式切换阀4，转向模式切换阀4具有第一工作位置42、第二工作位置41和第一断开位置，第一工作位置42和第一出油口连通，第二工作位置41和第二出油口连通；

第一转向油缸7，第一转向油缸7的小腔和第一工作位置42连通，第一转向油缸7的大腔和第二工作位置41连通；

第二转向油缸8，第二转向油缸8的小腔和第二工作位置41连通，第二转向油缸8的大腔和第一工作位置42连通；

电比例流量阀5，电比例流量阀5具有第三工作位置51、第四工作位置52以及第二断开位置，第三工作位置51和第一转向油缸7的小腔以及第二转向油缸8的大腔连通，第四工作位置52和第一转向油缸7的大腔以及第二转向油缸8的小腔连通；

控制器，控制器分别和第一压力传感器2、第二压力传感器3、转向模式切换阀4以及电比例流量阀5电连接。

在使用的时候，自动驾驶模式下，将控制器和车辆上的自动驾驶控制模块电连接在一起，从而控制器可以收到自动驾驶控制模块发出的信号，此时，控制器控制转向模式切换阀4处于第一断开位置，从而转向器1无法对车辆的转向造成干扰，在车辆需要转动的时候，控制器控制电比例流量阀5处于第三工作位置51或者第四工作位置52，此时可以控制转动油缸朝向两个相反的方向转动，而在自动驾驶模式无法工作而需要采用应急模式的时候，可以通过控制转向器1，使得第一压力传感器2或者第二压力传感器3感知到压力，控制器控制转向模式切换阀4切换到第一工作位置42或者第二工作位置41，从而可以使得油进入到第一转向油缸7和第二转向油缸8内，从而可以实现对方向的控制。综上，这种无人驾驶车辆转向回路系统可以实现自动驾驶模式和应急模式的自动切换，并且改装方便。

可选的，在本实施例中，第一压力传感器2感知到压力信号时，控制器控制转向模式切换阀4转向第一工作位置42，第二压力传感器3感知到压力信号时，控制器控制转向模式切换阀4转向第二工作位置41。

在第一压力传感器2感知到压力信号时，控制器控制转向模式切换阀4转向第一工作位置42之后，可以使得第一转向油缸7的小腔和第二转向油缸8的大腔内的油压变大，从而可以实现车辆的朝向一个方向转向；

在第二压力传感器3感知到压力信号时，控制器控制转向模式切换阀4转向第二工作位置41之后，可以使得第一转向油缸7的大腔和第二转向油缸8的小腔内的油压变大，从而可以实现车辆朝向相反的另一个方向转向。

可选的，在本实施例中，还包括自动驾驶控制模块，自动驾驶控制模块和控制器电连接，以控制电比例流量阀5工作。

自动驾驶控制模块为现有技术中已经存在的，在自动驾驶的车辆中普遍使用，而利用自动驾驶控制模块作为控制的机构来控制电比例流量阀5工作实现转向，可以利用电比例流量阀5的精确控制实现转向程度的精确控制，并且整个结构简单，安装和维修都很方便。

可选的，在本实施例中，电比例流量阀5接收到自动驾驶控制模块信号时，控制器控制转向模式切换阀4切换到第一断开位置。

当控制器控制转向模式切换阀4切换到第一断开位置之后，转向器1的转动便不会对第一转向油缸7或者第二转向油缸8的状态造成干扰，从而可以实现在自动驾驶模式下，转向器1不会对车辆的转向造成干扰。

可选的，在本实施例中，电比例流量阀5接收不到自动驾驶控制模块信号时，控制器控制电比例流量阀5切换到第二断开位置。

电比例流量阀5在接收信号的时候，会有电流经过，如果没有电流经过的话，就说明自动驾驶模式故障，此时需要启动应急模式，控制器控制电比例流量阀5切换到第二断开位置之后，电比例流量阀5中便不会有油进入到第一转向油缸7或者第二转向油缸8内，从而可以实现在应急模式下，电比例流量阀5无法对车辆的转向产生干扰。

可选的，在本实施例中，自动驾驶控制模块发出车辆左转的指令时，控制器控制电比例流量阀5处于第三工作位置51。

当控制器控制电比例流量阀5处于第三工作位置51的时候，此时油会进入到第一转向油缸7的小腔和第二转向油缸8的大腔内，从而可以控制车辆左转。

可选的，在本实施例中，自动驾驶控制模块发出车辆右转的指令时，控制器控制电比例流量阀5处于第四工作位置52。

当控制器控制电比例流量阀5处于第四工作位置52的时候，此时油会进入到第一转向油缸7的大腔和第二转向油缸8的小腔内，从而可以控制车辆右转。

可选的，在本实施例中，还包括油箱6，油箱6和电比例流量阀5连通。

油箱6可以为电比例流量阀5提供油，以满足工作需求。

可选的，在本实施例中，第一压力传感器2的探头设置于第一出油口和第一工作位置42连接的管道内，第二压力传感器3的探头设置于第二出油口和第二工作位置41连接的管道内。

将第一压力传感器2和第二压力传感器3的探头均设置于管道内，在改装的时候非常方便，并且不需要对原有元件的结构进行破坏，保障了原有元件的正常工作的稳定性。

本实施例提供的无人驾驶车辆转向回路系统的工作原理是，在使用的时候，自动驾驶模式下，将控制器和车辆上的自动驾驶控制模块电连接在一起，从而控制器可以收到自动驾驶控制模块发出的信号，此时，控制器控制转向模式切换阀4处于第一断开位置，从而转向器1无法对车辆的转向造成干扰，在车辆需要转动的时候，控制器控制电比例流量阀5处于第三工作位置51或者第四工作位置52，此时可以控制转动油缸朝向两个相反的方向转动，而在自动驾驶模式无法工作而需要采用应急模式的时候，可以通过控制转向器1，使得第一压力传感器2或者第二压力传感器3感知到压力，控制器控制转向模式切换阀4切换到第一工作位置42或者第二工作位置41，从而可以使得油进入到第一转向油缸7和第二转向油缸8内，从而可以实现对方向的控制。综上，这种无人驾驶车辆转向回路系统可以实现自动驾驶模式和应急模式的自动切换，并且改装方便。

实施例二

本实施例提供了一种无人驾驶车辆，包括实施例一中提供的无人驾驶车辆转向回路系统。

本实施例提供的无人驾驶车辆，可以在工作的时候，实现自动驾驶模式和应急模式的自动切换，并且操作方便。

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 (10)

1.一种无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，包括：

转向器，所述转向器上设置有第一出油口和第二出油口；

第一压力传感器，所述第一压力传感器和所述第一出油口连接，以测量所述第一出油口的油压；

第二压力传感器，所述第二压力传感器和所述第二出油口连接，以测量所述第二出油口的油压；

转向模式切换阀，所述转向模式切换阀具有第一工作位置、第二工作位置和第一断开位置，所述第一工作位置和所述第一出油口连通，所述第二工作位置和所述第二出油口连通；

第一转向油缸，所述第一转向油缸的小腔和所述第一工作位置连通，所述第一转向油缸的大腔和所述第二工作位置连通；

第二转向油缸，所述第二转向油缸的小腔和所述第二工作位置连通，所述第二转向油缸的大腔和所述第一工作位置连通；

电比例流量阀，所述电比例流量阀具有第三工作位置、第四工作位置以及第二断开位置，所述第三工作位置和所述第一转向油缸的小腔以及所述第二转向油缸的大腔连通，所述第四工作位置和所述第一转向油缸的大腔以及所述第二转向油缸的小腔连通；

控制器，所述控制器分别和所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述转向模式切换阀以及所述电比例流量阀电连接。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，所述第一压力传感器感知到压力信号时，所述控制器控制所述转向模式切换阀转向第一工作位置，所述第二压力传感器感知到压力信号时，所述控制器控制所述转向模式切换阀转向第二工作位置。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，还包括自动驾驶控制模块，所述自动驾驶控制模块和所述控制器电连接，以控制所述电比例流量阀工作。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，所述电比例流量阀接收到所述自动驾驶控制模块信号时，所述控制器控制所述转向模式切换阀切换到所述第一断开位置。

5.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，所述电比例流量阀接收不到所述自动驾驶控制模块信号时，所述控制器控制所述电比例流量阀切换到所述第二断开位置。

6.根据权利要求5所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，所述自动驾驶控制模块发出车辆左转的指令时，所述控制器控制所述电比例流量阀处于所述第三工作位置。

7.根据权利要求6所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，所述自动驾驶控制模块发出车辆右转的指令时，所述控制器控制所述电比例流量阀处于所述第四工作位置。

8.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，还包括油箱，所述油箱和所述电比例流量阀连通。

9.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆转向回路系统，其特征在于，所述第一压力传感器的探头设置于所述第一出油口和所述第一工作位置连接的管道内，所述第二压力传感器的探头设置于所述第二出油口和所述第二工作位置连接的管道内。

10.一种无人驾驶车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的无人驾驶车辆转向回路系统。

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