CN211765486U - 液压制动系统及具有其的无人驾驶车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液压制动系统及具有其的无人驾驶车辆。本实用新型的液压制动系统及无人驾驶车辆，可以同时实现人力制动和线控制动，并且人力刹车系统和线控刹车系统通过四个单向阀形成绝对隔离，两者可以独立工作，也可以同时工作，并且很方便地在有人驾驶和无人驾驶间切换液压制动模式，保证了无人驾驶采用线控制动失效时人工制动可以快速介入，提高了无人驾驶的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及液压制动技术领域，特别地，涉及一种液压制动系统，另外，还涉及一种采用上述液压制动系统的无人驾驶车辆。
背景技术
现有的液压制动系统通常采用人力或者真空助力，以推动制动总缸产生油压，从而推动轮缸进行制动，而无法实现线控制动，因此无法适用于无人驾驶的车辆。
虽然，现在一些无人驾驶车辆实现了线控制动和人力制动，但是其液压制动系统的液压结构十分复杂，成本较高，而且其线控制动系统和人力制动系统之间或多或少存在一些关联，两者的控制无法完全隔离，无法在有人驾驶和无人驾驶之间实现液压制动方式的快速切换。
实用新型内容
本实用新型提供了一种液压制动系统及采用其的无人驾驶车辆，以解决现有的无人驾驶车辆的液压制动系统存在的液压结构复杂、无法在有人驾驶和无人驾驶之间实现液压制动方式的快速切换的技术问题。
根据本实用新型的一个方面，提供一种液压制动系统，包括人工刹车系统，所述人工刹车系统包括制动踏板、制动总泵，所述制动踏板与制动总泵连接以用于将人力传递至制动总泵形成油压，所述制动总泵与油壶连通，所述制动总泵还通过管路分别与前轮制动轮缸和后轮制动轮缸连通以用于分别输送液压油至前轮制动轮缸和后轮制动轮缸实现制动，所述人工刹车系统还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设置在制动总泵与前轮制动轮缸连通的管路上，所述第二单向阀设置在制动总泵与后轮制动轮缸连通的管路上；
还包括线控刹车系统，所述线控刹车系统包括电机、油泵、第三单向阀和第四单向阀，所述电机分别与车辆控制器和油泵连接并用于在车辆控制器的控制下驱动油泵，所述油泵与油壶连通，所述油泵还通过管路分别与前轮制动轮缸和后轮制动轮缸连通以用于分别输送液压油至前轮制动轮缸和后轮制动轮缸实现制动，所述第三单向阀设置在油泵与前轮制动轮缸连通的管路上，所述第四单向阀设置在油泵与后轮制动轮缸连通的管路上。
进一步地，所述线控刹车系统还包括比例压力控制阀，所述比例压力控制阀一端与油泵的输出管路连通，另一端与油泵的输入管路连通，所述比例压力控制阀还与车辆控制器连接并用于在车辆控制器的控制下调节油泵输出的液压油的压力。
进一步地，所述线控刹车系统还包括设置在油泵的输出管路上并用于检测油泵输出液压油的压力大小的压力传感器，所述压力传感器与车辆控制器连接，车辆控制器用于根据压力传感器的检测结果控制电机的转速和/或比例压力控制阀的工作状态。
本实用新型还提供一种无人驾驶车辆，包括车辆控制器和如上所述的液压制动系统，所述车辆控制器与线控制动系统连接。
进一步地，还包括与车辆控制器连接并用于检测车辆前方障碍物距离的距离传感器，车辆控制器用于在传感器检测到前方障碍物距离小于等于安全车距时控制电机开始工作。
进一步地，还包括与车辆控制器连接并用于检测车辆当前车速的车速传感器，车辆控制器用于根据车速传感器和距离传感器的检测结果控制电机的转速和/或比例压力控制阀的工作状态。
进一步地，车辆控制器还用于在所述距离传感器检测到前方障碍物距离大于安全车距时控制电机停止工作。
进一步地，所述距离传感器包括视觉传感器、超声波传感器、激光雷达和毫米波雷达中的至少一种。
进一步地，还包括与车辆控制器连接的告警装置，所述车辆控制器用于在距离传感器检测到前方障碍物距离小于等于安全车距时控制告警装置发出告警提醒。
进一步地，所述告警装置发出告警提醒的方式包括声音告警、灯光告警或者两者的结合。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的液压制动系统可以同时实现人力制动和线控制动，并且人力刹车系统和线控刹车系统通过四个单向阀形成绝对隔离，两者可以独立工作，也可以同时工作，并且很方便地在有人驾驶和无人驾驶间切换液压制动模式，保证了无人驾驶采用线控制动失效时人工制动可以快速介入，提高了无人驾驶的安全性。
另外，本实用新型的无人驾驶车辆同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型第一实施例的液压制动系统的示意图。
图2是本实用新型第二实施例的无人驾驶车辆的控制逻辑的模块连接结构示意图。
附图标号说明
1、制动踏板；2、制动总泵；3、第一单向阀；4、第二单向阀；5、电机；6、油泵；7、比例压力控制阀；8、第三单向阀；9、第四单向阀；10、前轮制动轮缸；11、后轮制动轮缸；12、压力传感器；13、油壶。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实用新型的第一实施例提供一种液压制动系统，其包括人工刹车系统，所述人工刹车系统包括制动踏板1和制动总泵2，所述制动踏板1与制动总泵2连接以用于将人力传递至制动总泵2形成油压，所述制动总泵2与油壶13连通，所述制动总泵2还通过管路分别与前轮制动轮缸10和后轮制动轮缸11连通，所述制动总泵2从油壶13中抽取液压油并分别输送至前轮制动轮缸10和后轮制动轮缸11，从而配合制动器实现制动。并且，所述人工刹车系统还包括第一单向阀3和第二单向阀4，所述第一单向阀3设置在制动总泵2与前轮制动轮缸10连通的管路上，所述第二单向阀4设置在制动总泵2与后轮制动轮缸11连通的管路上，通过设置第一单向阀3和第二单向阀4，可以防止液压油回流至制动总泵2中。所述液压制动系统还包括线控刹车系统，所述线控刹车系统包括电机5、油泵6、第三单向阀8和第四单向阀9，所述电机5分别与无人驾驶车辆的车辆控制器和油泵6连接并用于在车辆控制器的控制下驱动油泵6，所述油泵6与油壶13连通，所述油泵6还通过管路分别与前轮制动轮缸10和后轮制动轮缸11连通，所述油泵6可以在电机5的驱动下从油壶13中抽取液压油并分别输送至前轮制动轮缸10和后轮制动轮缸11，从而配合制动器实现制动，其中，所述第三单向阀8设置在油泵6与前轮制动轮缸10连通的管路上，所述第四单向阀9设置在油泵6与后轮制动轮缸11连通的管路上，通过设置第三单向阀8和第四单向阀9，防止液压油回流至油泵6中。可以理解，所述电机5为伺服电机或者步进电机。
在本实施例中，所述液压制动系统可以同时实现人力制动和线控制动，并且人力刹车系统和线控刹车系统通过四个单向阀形成绝对隔离，两者可以独立工作，也可以同时工作，并且很方便地在有人驾驶和无人驾驶间切换液压制动模式，保证了无人驾驶采用线控制动失效时人工制动可以快速介入，提高了无人驾驶的安全性。
可以理解，作为优选的，所述线控刹车系统还包括比例压力控制阀7，所述比例压力控制阀7一端与油泵6的输出管路连通，另一端与油泵6的输入管路连通，所述比例压力控制阀7还与车辆控制器连接并用于在车辆控制器的控制下调节油泵6输出的液压油的压力。在本实施例中，可以通过车辆控制器输出电信号比例控制比例压力控制阀7的压力，从而便于控制线控刹车系统的油压大小。
可以理解，作为优选的，所述线控刹车系统还包括设置在油泵6的输出管路上并用于检测油泵6输出液压油的压力大小的压力传感器12，所述压力传感器12还与车辆控制器连接，车辆控制器用于根据压力传感器12的检测结果控制电机5的转速和/或比例压力控制阀7的工作状态。例如，压力传感器12可以实时检测油泵6输出的液压油的压力大小，当检测到油泵6输出的液压油的压力小于期望值时，车辆控制器可以控制电机5加大转速以提高油泵6的转速，从而可以从油壶13中抽取更多的液压油进行输送，和/或车辆控制器还可以同时控制比例压力控制阀7的压力减小，从而增大主管路的油压，即增大油泵6输出端的油压；当检测到油泵6输出的液压油的压力大于期望值时，车辆控制器可以控制电机5减小转速以降低油泵6的转速，从而减少从油壶13中抽取的液压油量，和/或车辆控制器还可以同时控制比例压力控制阀7的压力增大，从而增大主管路的油压，即增大油泵6输出端的油压。在本实施例中，通过压力传感器12实时检测并反馈油泵6输出的液压油的压力大小，然后根据压力传感器12的检测结果对应地调节电机5的转速和/或比例压力控制阀7的压力大小，从而形成反馈调节，调节精准度高。
可以理解，如图2所示，本实用新型的第二实施例还提供一种无人驾驶车辆，其包括车辆控制器和如上所述的液压制动系统，所述车辆控制器与线控制动系统连接。在本实施例中，所述无人驾驶车辆可以同时实现人力制动和线控制动，并且人力刹车系统和线控刹车系统通过四个单向阀形成绝对隔离，两者可以独立工作，也可以同时工作，并且很方便地在有人驾驶和无人驾驶间切换液压制动模式，保证了无人驾驶采用线控制动失效时人工制动可以快速介入，提高了无人驾驶的安全性。可以理解，所述无人驾驶车辆为环卫车辆。
可以理解，作为优选的，所述无人驾驶车辆还包括与车辆控制器连接并用于检测车辆前方障碍物距离的距离传感器，车辆控制器用于在传感器检测到前方障碍物距离小于等于安全车距时控制电机5开始工作。在本实施例中，安装在无人驾驶车辆上的距离传感器实时检测前方障碍物到本车的距离，当检测到前方障碍物距离小于等于安全车距时，意味着需要进行刹车减速，防止出现追尾事故，此时，车辆控制器控制电机5开始工作以驱动油泵6从油壶13中抽取液压油输送至前轮制动轮缸10和后轮制动轮缸11以实现制动，提高了无人驾驶的安全性。其中，所述距离传感器包括视觉传感器、超声波传感器、激光雷达和毫米波雷达中的至少一种。可以理解，本实施例中所指的安全车距是指当前车速的最小刹车距离和安全绕障距离之和，即确保不会出现追尾的同时还可以保证通过转向安全绕过障碍物。
可以理解，作为进一步优选的，所述无人驾驶车辆还包括与车辆控制器连接并用于检测车辆当前车速的车速传感器，车辆控制器用于根据车速传感器和距离传感器的检测结果控制电机5的转速和/或比例压力控制阀7的工作状态。当距离传感器检测前方障碍物距离小于等于安全车距时，车辆控制器结合距离传感器检测的当前距离和车速传感器检测到的当前车速通过查表的方式得到此时需要的制动程度，例如是轻刹还是重刹，然后车辆控制器对应地调整电机5的转速和/或比例压力控制阀7的压力大小，从而实现对应的轻刹或重刹。另外，当距离传感器检测到前方障碍物距离大于安全车距时，车辆控制器控制电机5停止工作，从而解除线控制动。
可以理解，作为优选的，所述无人驾驶车辆还包括与车辆控制器连接的告警装置，所述车辆控制器还用于在距离传感器检测到前方障碍物距离小于等于安全车距时控制告警装置发出告警提醒，以提醒周围行驶车辆，告警方式包括声音告警、灯光告警或者两者的结合。另外，当距离传感器检测到前方障碍物距离大于安全车距时，所述车辆控制器控制告警装置停止发出告警提醒。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液压制动系统，包括人工刹车系统，所述人工刹车系统包括制动踏板(1)、制动总泵(2)，所述制动踏板(1)与制动总泵(2)连接以用于将人力传递至制动总泵(2)形成油压，所述制动总泵(2)与油壶(13)连通，所述制动总泵(2)还通过管路分别与前轮制动轮缸(10)和后轮制动轮缸(11)连通以用于分别输送液压油至前轮制动轮缸(10)和后轮制动轮缸(11)实现制动，其特征在于，
所述人工刹车系统还包括第一单向阀(3)和第二单向阀(4)，所述第一单向阀(3)设置在制动总泵(2)与前轮制动轮缸(10)连通的管路上，所述第二单向阀(4)设置在制动总泵(2)与后轮制动轮缸(11)连通的管路上；
还包括线控刹车系统，所述线控刹车系统包括电机(5)、油泵(6)、第三单向阀(8)和第四单向阀(9)，所述电机(5)分别与车辆控制器和油泵(6)连接并用于在车辆控制器的控制下驱动油泵(6)，所述油泵(6)与油壶(13)连通，所述油泵(6)还通过管路分别与前轮制动轮缸(10)和后轮制动轮缸(11)连通以用于分别输送液压油至前轮制动轮缸(10)和后轮制动轮缸(11)实现制动，所述第三单向阀(8)设置在油泵(6)与前轮制动轮缸(10)连通的管路上，所述第四单向阀(9)设置在油泵(6)与后轮制动轮缸(11)连通的管路上。
2.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，
所述线控刹车系统还包括比例压力控制阀(7)，所述比例压力控制阀(7)一端与油泵(6)的输出管路连通，另一端与油泵(6)的输入管路连通，所述比例压力控制阀(7)还与车辆控制器连接并用于在车辆控制器的控制下调节油泵(6)输出的液压油的压力。
3.如权利要求2所述的液压制动系统，其特征在于，
所述线控刹车系统还包括设置在油泵(6)的输出管路上并用于检测油泵(6)输出液压油的压力大小的压力传感器(12)，所述压力传感器(12)与车辆控制器连接，车辆控制器用于根据压力传感器(12)的检测结果控制电机(5)的转速和/或比例压力控制阀(7)的工作状态。
4.一种无人驾驶车辆，其特征在于，包括车辆控制器和如权利要求1～3任一项所述的液压制动系统，所述车辆控制器与线控制动系统连接。
5.如权利要求4所述的无人驾驶车辆，其特征在于，
还包括与车辆控制器连接并用于检测车辆前方障碍物距离的距离传感器，车辆控制器用于在传感器检测到前方障碍物距离小于等于安全车距时控制电机(5)开始工作。
6.如权利要求5所述的无人驾驶车辆，其特征在于，
还包括与车辆控制器连接并用于检测车辆当前车速的车速传感器，车辆控制器用于根据车速传感器和距离传感器的检测结果控制电机(5)的转速和/或比例压力控制阀(7)的工作状态。
7.如权利要求6所述的无人驾驶车辆，其特征在于，
车辆控制器还用于在所述距离传感器检测到前方障碍物距离大于安全车距时控制电机(5)停止工作。
8.如权利要求5所述的无人驾驶车辆，其特征在于，
所述距离传感器包括视觉传感器、超声波传感器、激光雷达和毫米波雷达中的至少一种。
9.如权利要求5所述的无人驾驶车辆，其特征在于，
还包括与车辆控制器连接的告警装置，所述车辆控制器用于在距离传感器检测到前方障碍物距离小于等于安全车距时控制告警装置发出告警提醒。
10.如权利要求9所述的无人驾驶车辆，其特征在于，
所述告警装置发出告警提醒的方式包括声音告警、灯光告警或者两者的结合。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114274941A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-04-05 | 唐义诚 | 一种智能转向触发相应速度变化的控制系统 |
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2019
- 2019-12-02 CN CN201922127996.3U patent/CN211765486U/zh active Active
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