CN113291270A - 一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统 - Google Patents

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王嘉伟
任晓敏
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徐晟轩
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Abstract

一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，包括行车制动器，行车制动器连接有制动继动阀和逻辑梭阀，逻辑梭阀连接有制动电液比例阀和先导双路全液压踏板阀，行车制动器和制动继动阀设有压力传感器，压力传感器连接有电控制器和驾驶室显示器，电控制器与制动电液比例阀连接在一起，还包括制动蓄能器、紧急制动阀、装载制动阀、制动自动施加阀和液压油箱。本发明通过液压传感器实时监测并调节制动性能，实现控制闭环和远程操控制动，制动响应快，当车辆处于主动断电或异常断电情况时，自动施加液压制动，极大程度的保证了设备的运行安全性，可在人工驾驶制动模式与无人驾驶制动模式间自由切换，灵活多变，可操控性强。

Description

一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统
技术领域
本发明涉及自卸车自动化技术领域，具体是一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统。
背景技术
矿用自卸车是指在露天矿山或大型土建工地等专用道路上，为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的，作短距离运输的一种专用载重车辆。广泛应用于各类露天矿山、水电工程、铁路和公路建设工程及大型建筑工程中。随着无人驾驶技术的不断发展，该技术也逐渐被应用于矿用自卸车领域。电传动自卸车无人驾驶技术拥有节约人力成本、降低驾驶者操作门槛、方便矿方进行运力统筹等优点。使矿山运力更佳高效化、安全化，是新时期智能矿山的主要发展方向。
矿用自卸车无人驾驶制动液压系统，可实现人工驾驶制动与无人驾驶件制动之间自由切换，并且做到车辆处于主动断电或者异常断电情况时时，自动施加液压制动的效果，极大程度地保证了车辆的行车安全与停车安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种制动效果好、安全性高的电传动自卸车无人驾驶制动液压系统。
本发明是以如下技术方案实现的：一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，包括前桥行车制动器和后桥行车制动器，所述前桥行车制动器和后桥行车制动器分别连接有前制动继动阀和后制动继动阀，所述前制动继动阀和后制动继动阀分别连接有逻辑梭阀Ⅰ和逻辑梭阀Ⅱ，所述逻辑梭阀Ⅰ连接有前制动电液比例阀和先导双路全液压踏板阀，所述逻辑梭阀Ⅱ连接有后制动电液比例阀和先导双路全液压踏板阀，所述前桥行车制动器和前制动继动阀、后桥行车制动器和后制动继动阀之间设有压力传感器Ⅰ，所述压力传感器Ⅰ连接有电控制器和驾驶室显示器，所述电控制器与前制动电液比例阀和后制动电液比例阀连接在一起，还包括前制动蓄能器、后制动蓄能器、紧急制动阀、装载制动阀、制动自动施加阀和液压油箱，所述前制动蓄能器与前制动电液比例阀、前制动继动阀和先导双路全液压踏板阀连接在一起，所述后制动蓄能器与后制动电液比例阀、后制动继动阀和先导双路全液压踏板阀连接在一起，所述液压油箱连接的油路上设有节流阀。
其进一步是：所述前制动蓄能器和后制动蓄能器连接有压力传感器Ⅱ。
所述电控制器连接有车辆雷达系统。
所述前制动继动阀和后制动继动阀为三位三通先导控制阀。
所述前制动电液比例阀和后制动电液比例阀为三位三通电控阀。
所述先导双路全液压踏板阀为三位三通控制阀。
本发明具有以下优点：本发明的电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，通过液压传感器实时监测并调节制动性能，实现控制闭环和远程操控制动，制动响应快，当车辆处于主动断电或异常断电情况时，自动施加液压制动，极大程度的保证了设备的运行安全性，可在人工驾驶制动模式与无人驾驶制动模式间自由切换，灵活多变，可操控性强。
附图说明
图1是本发明的系统原理图；
图2是本发明的液压原理图；
图中: 1、前桥行车制动器，2、后桥行车制动器，3、前制动电液比例阀，4、逻辑梭阀Ⅰ，5、压力传感器Ⅰ，6、前制动继动阀，7、后制动电液比例阀，8、逻辑梭阀Ⅱ，10、后制动继动阀，11、先导双路全液压踏板阀，12、紧急制动阀，13、装载制动阀，14、前制动蓄能器，15、压力传感器Ⅱ，16、后制动蓄能器，18、制动自动施加阀，19、节流阀，21、液压油箱。
具体实施方式
如图1至图2所示的一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，包括前桥行车制动器1和后桥行车制动器2，所述前桥行车制动器1和后桥行车制动器2分别连接有前制动继动阀6和后制动继动阀10，所述前制动继动阀6和后制动继动阀10分别连接有逻辑梭阀Ⅰ4和逻辑梭阀Ⅱ8，所述逻辑梭阀Ⅰ4连接有前制动电液比例阀3和先导双路全液压踏板阀11，所述逻辑梭阀Ⅱ8连接有后制动电液比例阀7和先导双路全液压踏板阀11，所述前桥行车制动器1和前制动继动阀6、后桥行车制动器2和后制动继动阀10之间设有压力传感器Ⅰ5，所述压力传感器Ⅰ5连接有电控制器和驾驶室显示器，所述电控制器与前制动电液比例阀3和后制动电液比例阀7连接在一起，还包括前制动蓄能器14、后制动蓄能器16、紧急制动阀12、装载制动阀13、制动自动施加阀18和液压油箱21，所述前制动蓄能器14与前制动电液比例阀3、前制动继动阀6和先导双路全液压踏板阀11连接在一起，所述后制动蓄能器16与后制动电液比例阀7、后制动继动阀10和先导双路全液压踏板阀11连接在一起，所述液压油箱21连接的油路上设有节流阀19。所述电控制器连接有车辆雷达系统。所述前制动蓄能器14和后制动蓄能器16连接有压力传感器Ⅱ15。本发明的电传动自卸车无人驾驶制动液压系统中，行车制动器连接液压继动阀和逻辑梭阀，并通过逻辑梭阀连接有制动电液比例阀和制动踏板阀，制动电液比例阀由电控制器控制，实现无人驾驶制动模式，制动踏板阀由人工根据显示器显示内容进行控制，实现人工驾驶制动模式；
当进行无人驾驶作业时，通过车辆上安装的雷达与路面雷达不断进行周围环境交互，或者操作人员远程进行车辆控制，对车辆控制器发出制动控制型号，控制电信号使制动电液比例阀阀口打开，输出与控制信号对应压力的的液压油，液压油流经逻辑梭阀作为先导控制油打开液压继动阀主油路通道，此时液压油源将制动主流量通过打开的继动阀输送给行车制动器，对制动器施加液压制动。安装于继动阀与制动器之间的压力传感器，实时将制动压力数据反馈给电控制器，控制器可根据反馈的压力，对制动压力进一步控制，进而实现无人驾驶模式下的闭环控制；
当进行人工驾驶时，可人为退出自动驾驶模式，由车辆驾驶员在车辆驾驶室内部目视路况施加制动。踩动液压制动踏板阀，输出先导控制液压油，液压油经过逻辑梭阀，将先导液压油供给液压继动阀，打开液压继动阀主流量通道。液压油源将制动主流量通过打开的继动阀输送给行车制动器，对制动器施加液压制动。安装于继动阀与制动器之间的压力传感器，实时将制动压力数据反馈给驾驶室显示器，驾驶员可通过显示器对液压制动力进行人工控制。实现人工驾驶制动模式下的闭环控制。
具体模式描述如下：
功能一，断电情况自动施加液压制动模式。当车辆处于主动断电或异常断电情况时，由于前制动电液比例阀3和后制动电液比例阀7，处于倒装常开模式。此时前制动蓄能器14和后制动蓄能器16作为应急液压油源，将制动液压油通过前桥制动阀口Bf和后桥制动阀口Br，经过常开的前制动电液比例阀3和后制动电液比例阀7，再经过逻辑梭阀4和8分别作用于前制动继动阀6和后制动继动阀10的先导侧。此时前制动继动阀6和后制动继动阀10的主流量通道打开，制动液压油经过打开的主流量通道将液压油施加到前桥行车制动器1和后桥行车制动器2，使前后桥轮胎施加行车制动。
功能二，无人驾驶液压制动模式。当车辆处无人驾驶情况，且不需要施加制动时，电控制器发送预先设定的最大电信号给前制动电液比例阀3和后制动电液比例阀7，使二者处于阀左位，先导油液不能施加于前制动继动阀6和后制动继动阀10，因此前制动继动阀6和后制动继动阀10主流量通道闭合。此时行车制动不能施加。
当车辆处无人驾驶情况，且需要施加制动时，电控制器发送所需施加制动压力对应的电信号给前制动电液比例阀3和后制动电液比例阀7，使二者阀口开启到对应开度，将先导液压油的压力减压到预设压力，此先导液压油经过逻辑梭阀4和8施加于前制动继动阀6和后制动继动阀10的先导侧，使前/后继动阀6/10主流量通道打开。此时来自于前制动蓄能器14和后制动蓄能器16的制动液压油经过打开的主流量通道，将液压油施加到前桥行车制动器1和后桥行车制动器2，使前后桥轮胎施加对应压力的行车制动。
功能三，人工驾驶液压制动模式。进行人工驾驶，需人为退出自动驾驶模式，此时电控制器给前制动电液比例阀3和后制动电液比例阀7施加预设最大电流，使阀处于左位，使无人驾驶制动功能关闭。当需要施加制动时，驾驶员踩动先导双路全液压踏板阀11，先导液压油经过踏板阀经过逻辑梭阀4和8施加于前制动继动阀6和后制动继动阀10的先导侧，使前/后继动阀6/10主流量通道打开。此时来自于前制动蓄能器14和后制动蓄能器16的制动液压油，经过打开的主流量通道，将液压油施加到前桥行车制动器1和后桥行车制动器2，使前后桥轮胎施加司机需要的行车制动力。
如图1至图2所示的一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，所述前制动继动阀6和后制动继动阀10为三位三通先导控制阀。所述前制动电液比例阀3和后制动电液比例阀7为三位三通电控阀。所述先导双路全液压踏板阀11为三位三通控制阀。
本发明的制动原理方案可实现人工驾驶制动与无人驾驶件制动之间自由切换，并且做到车辆处于主动断电或者异常断电情况时时，自动施加液压制动的效果，极大程度地保证了车辆的行车安全与停车安全。

Claims (6)

1.一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，其特征在于：包括前桥行车制动器（1）和后桥行车制动器（2），所述前桥行车制动器（1）和后桥行车制动器（2）分别连接有前制动继动阀（6）和后制动继动阀（10），所述前制动继动阀（6）和后制动继动阀（10）分别连接有逻辑梭阀Ⅰ（4）和逻辑梭阀Ⅱ（8），所述逻辑梭阀Ⅰ（4）连接有前制动电液比例阀（3）和先导双路全液压踏板阀（11），所述逻辑梭阀Ⅱ（8）连接有后制动电液比例阀（7）和先导双路全液压踏板阀（11），所述前桥行车制动器（1）和前制动继动阀（6）、后桥行车制动器（2）和后制动继动阀（10）之间设有压力传感器Ⅰ（5），所述压力传感器Ⅰ（5）连接有电控制器和驾驶室显示器，所述电控制器与前制动电液比例阀（3）和后制动电液比例阀（7）连接在一起，还包括前制动蓄能器（14）、后制动蓄能器（16）、紧急制动阀（12）、装载制动阀（13）、制动自动施加阀（18）和液压油箱（21），所述前制动蓄能器（14）与前制动电液比例阀（3）、前制动继动阀（6）和先导双路全液压踏板阀（11）连接在一起，所述后制动蓄能器（16）与后制动电液比例阀（7）、后制动继动阀（10）和先导双路全液压踏板阀（11）连接在一起，所述液压油箱（21）连接的油路上设有节流阀（19）。
2.如权利要求1所述的一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，其特征在于：所述前制动蓄能器（14）和后制动蓄能器（16）连接有压力传感器Ⅱ（15）。
3.如权利要求1所述的一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，其特征在于：所述电控制器连接有车辆雷达系统。
4.如权利要求1所述的一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，其特征在于：所述前制动继动阀（6）和后制动继动阀（10）为三位三通先导控制阀。
5.如权利要求1所述的一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，其特征在于：所述前制动电液比例阀（3）和后制动电液比例阀（7）为三位三通电控阀。
6.如权利要求1所述的一种电传动自卸车无人驾驶制动液压系统，其特征在于：所述先导双路全液压踏板阀（11）为三位三通控制阀。
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