CN220743144U - 一种遥控控制工程机械行驶的系统 - Google Patents

Abstract

一种遥控控制工程机械行驶的系统，包括中央控制器，中央控制器与遥控器接收机和电动角传动器组成CAN网络，遥控器接收机设有配对使用的遥控器发射机，中央控制器与发动机和自动变速箱组成J1939网络，中央控制器的输入端连接有油门和角度传感器，中央控制器的输出端连接有制动比例阀、转向阀和驻车阀。本实用新型的遥控控制工程机械行驶的系统，具有遥控转向、制动和行走的功能，通过设置电动角传动器实现遥控系统转向，通过设置制动比例阀和驻车阀现在遥控制动，同时采用EBS系统实现不同的遥控制动方法，通过将油门信号接到控制器实现遥控行驶，在工程机械作业环境复杂的情况下，保障了驾驶员的人身安全。

Description

一种遥控控制工程机械行驶的系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体是一种遥控控制工程机械行驶的系统。

背景技术

工程机械作业环境复杂，如山地、泥泞土路、冰雪路等，如发生侧翻，会威胁驾驶员的生命，因此，为保证驾驶员的安全，需要在原来的基础上，增加遥控行驶的方式，这样在危险的工况下，驾驶员可离开驾驶室采用遥控的方式操控车辆行驶。

然而，现有技术中，只有驾驶员在驾驶室内驾驶车辆行驶的方式，驾驶员只能在驾驶室内操纵转向、制动，操控车辆的行驶，由于在某些路况是危险的，如车辆发生倾翻会威胁驾驶员的人身安全。

缩略语和关键术语定义：

电动角传动器：电动角传动器主要包括角传动器壳体、角传动器输入轴、联轴器、电动助力器输出轴、电动助力器壳体、扭矩角度传感器、扭杆、电动助力器输入轴、蜗轮、角传动器输出轴、蜗杆、线束、控制器、电机。工作时转动电动助力器输入轴，由于负载的存在，电动助力器输出轴不动，扭杆扭转变形，扭矩角度传感器测出电动助力器输入轴的扭矩和转角，并把扭矩和角度信号发送给控制器，控制器根据扭矩、转交和车速信号指挥转动电机转动，以达到助力效果。电动角传动器作为转向机构的一个重要部件，可由CAN总线驱动输出。

EBS系统：电子控制制动系统（Electronically Controlled Brake System，EBS）是新一代制动统产品，该系统将ABS和常规制动系统集成于一体，通过电子控制来实施制动，同时通过控制电磁阀实现防抱死和防测滑功能。

控制器：车辆逻辑及信息处理单元，系统参数的采集处理之后加以转换；接受操作人员的各种控制指令转化信号，如油门指令；在控制软件的管理下，完成各种控制功能，与监控系统进行实时通讯。

操控单元：用于控制车辆动作的单元，如比例手柄、旋钮开关、妞子开关、按钮开关等，可以布置驾驶室、车身操作盒或者遥控器上。

比例制动阀：制动阀的开度受电信号按照一定的比例控制的气路阀，即控制器输出可控制比例制动阀的开度，达到电控的目的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种操作简单、效果良好的遥控控制工程机械行驶的系统。

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种遥控控制工程机械行驶的系统，包括中央控制器，所述中央控制器与遥控器接收机和电动角传动器组成CAN网络，所述遥控器接收机设有配对使用的遥控器发射机，所述中央控制器与发动机和自动变速箱组成J1939网络，所述中央控制器的输入端连接有油门和角度传感器，所述中央控制器的输出端连接有制动比例阀、转向阀和驻车阀。

其进一步是：所述电动角传动器通过传动轴连接有转向器。

所述电动角传动器有三个工作模式，分别为机械模式、助力模式和角度无人控制模式，在普通非遥控模式下，电动角传动器工作在机械模式，在遥控模式下，电动角传动器工作在角度无人控制模式。

所述制动比例阀与制动系统中的脚制动阀通过双通快放阀并联在一起。

所述驻车阀与制动系统中的手制动阀通过双通快放阀并联在一起。

所述发动机油门工作在总线油门状态。

所述中央控制器和和自动变速箱组成J1939网络还包括有电子制动系统，此时，所述中央控制器的输出端仅连接有转向阀。

本实用新型具有以下优点：本实用新型的遥控控制工程机械行驶的系统，具有遥控转向、制动和行走的功能，通过设置电动角传动器实现遥控系统转向，通过设置制动比例阀和驻车阀现在遥控制动，同时采用EBS系统实现不同的遥控制动方法，通过将油门信号接到控制器实现遥控行驶，在工程机械作业环境复杂的情况下，保障了驾驶员的人身安全。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，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，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

在附图中：

图1是本实用新型的遥控行驶系统的系统原理图；

图2是本实用新型转向系统的结构示意图；

图3是本实用新型脚制动阀的气路原理图；

图4是本实用新型手制动阀的气路原理图；

图5是本实用新型配置EBS系统的遥控行驶系统的系统原理图。

图中：1、电动角传动器，2、传动轴，3、转向器。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示的一种遥控控制工程机械行驶的系统，包括中央控制器，所述中央控制器与遥控器接收机和电动角传动器组成CAN网络，所述遥控器接收机设有配对使用的遥控器发射机，所述中央控制器与发动机和自动变速箱组成J1939网络，所述中央控制器的输入端连接有油门和角度传感器，所述中央控制器的输出端连接有制动比例阀、转向阀和驻车阀。本实用新型的遥控控制工程机械行驶的系统，包括由遥控器接收机、电动角传动器与中央控制器组成的CAN网络，和由中央控制器、发动机、自动变速箱组成J1939网络，其中，油门和角度传感器接入中央控制器，中央控制器经逻辑计算后可控制制动比例阀、转向阀、驻车阀等；遥控行驶解决了三大问题，一是遥控状态下的转向，通过将传统的机械角传动器更改为电动角传动器，并将遥控装置和电动角传动器接入控制器的CAN网络中，遥控器发送指令，经控制器逻辑计算输出驱动电动角传动器，实现遥控系统转向；二是遥控状态下的制动，控制系统控制制动比例阀实施类似脚制动，控制驻车阀实施类似手制动；三是遥控状态下车辆行走，遥控行驶模式下，中央控制器通过扭矩请求油门的方式请求发动机的转速，发动机发送EEC2报文，自动变速箱收到发动机发送来的EEC2报文中的油门开度信号后即可以结合离合器，控制器根据J1939总线协议控制变速箱的空档、倒档、前进档，可实现工程机械车下遥控行驶。

关于本实用新型的三种遥控状态，具体说明如下：

一、遥控状态下的转向

如图2所示的一种遥控控制工程机械行驶的系统，所述电动角传动器1通过传动轴2连接有转向器3。所述电动角传动器有三个工作模式，分别为机械模式、助力模式和角度无人控制模式，在普通非遥控模式下，电动角传动器工作在机械模式，在遥控模式下，电动角传动器工作在角度无人控制模式。本实用新型的遥控控制工程机械行驶的系统，在遥控状态下，电动角传动器通过CAN总线驱动其转向，具体的，由遥控器发送指令，经控制器输出控制电动角传动器的角度，进而控制转向的角度。

二、遥控状态下的制动

如图3所示的一种遥控控制工程机械行驶的系统，所述制动比例阀与制动系统中的脚制动阀通过双通快放阀并联在一起。本实用新型的制动系统的脚制动阀需要并联一个无极调速式电比例阀（简称制动比例阀），从图3中可以看出脚制动阀与制动比例阀的21和22回路经过双通快放阀并联为整车的21回路和22回路，在驾驶员在车内操控时，运用脚制动阀制动，制动比例阀不起作用，在遥控状态下，可通过操纵遥控器操控单元的方式控制制动比例阀起作用实施制动。

如图4所示的一种遥控控制工程机械行驶的系统，所述驻车阀与制动系统中的手制动阀通过双通快放阀并联在一起。本实用新型制动系统的手制动阀需要并联电磁阀（标记为Y3），从图4可以看出，手制动阀和电磁阀Y3经过双通快放阀并联为一路驻车制动信号，接回整车的手制动继动阀，在驾驶员在车内操控时，运用手制动阀制动，电磁阀Y3不起作用；在遥控状态下，可通过操纵遥控器操控单元的方式控制电磁阀Y3起作用实施手制动。

三、遥控状态下的行走

如图1和图5所示的一种遥控控制工程机械行驶的系统，所述发动机油门工作在总线油门状态。本实用新型遥控状态下行走的方案是遥控器操控单元通过J1939总线请求发动机扭矩，通过总线请求自动变速箱档位，如空档、前进档、倒档，请求自动变速箱的离合器结合；有的自动变速箱离合器结合的条件是收到油门的开度信号大于0的前提条件，为实现功能，具体如下：将油门信号接到控制器，发动机油门工作在总线油门状态；遥控器操控单元发送油门请求信号给控制器，控制器接收后继续请求发动机油门信号，发动机响应控制器发送的油门需求，并通过EEC2报文发送油门开度信号。自动变速箱识别EEC2报文中油门的开度信号大于0，则认为有真实的行车需求，结合离合器，进而实现行走功能。这样做的必要性：必须让油门工作在总线状态，如工作在硬线模式，则在遥控模式下，发动机的开度信号一直为0， 自动变速箱则不结合离合器，实现不了行驶功能。

包含EBS系统的遥控行驶系统：

如图5所示的一种遥控控制工程机械行驶的系统，所述中央控制器和和自动变速箱组成J1939网络还包括有电子制动系统，此时，所述中央控制器的输出端仅连接有转向阀。本实用新型的遥控控制工程机械行驶的系统，安装有EBS系统，中央控制器的输出端仅连接有转向阀，使用时，遥控器与中控控制器交互信息，中央控制器与EBS系统可交互信息，遥控器操控单元可通过中央控制器请求EBS实施制动。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (7)

1.一种遥控控制工程机械行驶的系统，其特征在于：包括中央控制器，所述中央控制器与遥控器接收机和电动角传动器组成CAN网络，所述遥控器接收机设有配对使用的遥控器发射机，所述中央控制器与发动机和自动变速箱组成J1939网络，所述中央控制器的输入端连接有油门和角度传感器，所述中央控制器的输出端连接有制动比例阀、转向阀和驻车阀。

2.如权利要求1所述的一种遥控控制工程机械行驶的系统，其特征在于：所述电动角传动器（1）通过传动轴（2）连接有转向器（3）。

3.如权利要求1所述的一种遥控控制工程机械行驶的系统，其特征在于：所述电动角传动器有三个工作模式，分别为机械模式、助力模式和角度无人控制模式，在普通非遥控模式下，电动角传动器工作在机械模式，在遥控模式下，电动角传动器工作在角度无人控制模式。

4.如权利要求1所述的一种遥控控制工程机械行驶的系统，其特征在于：所述制动比例阀与制动系统中的脚制动阀通过双通快放阀并联在一起。

5.如权利要求1所述的一种遥控控制工程机械行驶的系统，其特征在于：所述驻车阀与制动系统中的手制动阀通过双通快放阀并联在一起。

6.如权利要求1所述的一种遥控控制工程机械行驶的系统，其特征在于：所述发动机油门工作在总线油门状态。

7.如权利要求1所述的一种遥控控制工程机械行驶的系统，其特征在于：所述中央控制器和和自动变速箱组成J1939网络还包括有电子制动系统，此时，所述中央控制器的输出端仅连接有转向阀。