一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统的制作方法

本技术涉及自卸车，尤其是一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统。

背景技术：

1、近年来，随着中小吨位无人驾驶矿用自卸车逐渐得到矿山实际场景的投入运行，为了保证无人驾驶矿用自卸车转向系统安全和可靠的正常运行，要求车辆同时具备有人驾驶转向功能和无人驾驶转向功能，当人工接管车辆的转向操作时，无人驾驶转向功能自动切断，有人驾驶转向功能总是优先。

2、有人驾驶转向系统是通过人工操纵方向盘，直接驱动转向机构来实现车辆转向，车辆转向完全由人操控；而无人驾驶转向系统是通过电信号自动控制转向机构实现车辆转向。有人驾驶是按照驾驶员的意图通过打方向盘驱动液压转向器输出相应流量的压力油进入左右转向缸，实现车辆的转向；自动驾驶是联合5g工业互联网和gps定位系统，按照路况感知传感器（毫米波雷达、激光雷达、摄像头、红外夜视仪等）和车辆状态感知传感器（车速传感器、加速度传感器等）输入信息，将控制算法计算结果，通过can总线传输到车辆vcu，实现车辆自动转弯和自动巡航。

3、目前国内已有的矿用自卸车无人驾驶液压转向系统需要在有人驾驶方向盘加装转角传感器，人工接管转向时发送信号，自动切断无人驾驶功能，以获得人工接管驾驶转向优先；其缺点是单靠转角传感器，因受到电气故障、信号干扰等因素的影响，降低了人工转向优先级的可靠性。也有专门开发的具备无人驾驶功能的成套线控液压转向单元，但是价格昂贵。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统，结构简单，控制方便，成本低。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统，包括油箱、转向主泵、安全阀组、转向器、线控转向阀组和转向缸；有人驾驶的方向盘通过控制转向器输出压力油并经安全阀组进入转向缸；无人驾驶的整车控制器控制线控转向阀组输出压力油并经安全阀组进入转向缸；所述线控转向阀组包括逻辑阀、第二溢流阀、电液比例换向阀、梭阀和液控单向阀；电液比例换向阀的进油口和逻辑阀的进油口均连接p1口，电液比例换向阀的回油口、逻辑阀的回油口及第二溢流阀的回油口均与t1口连接，电液比例换向阀的工作油口a和工作油口b分别与左右两个液控单向阀的进油口连接，左右两个液控单向阀的出油口分别接通l1口和r1口，梭阀的两端进油口分别与电液比例换向阀的a口和b口连接，梭阀的出油口分别连接第二溢流阀进油口和逻辑阀的先导控制口。本实用新型原理：采用传统成熟的液压转向器和电液比例换向阀组成的液压转向系统，解决了转向功能人工接管优先的转向要求，系统组成结构简单，液压元件均为标准液压件，控制更方便，成本更低廉，转向运行时可靠、节能，容易维护。

3、作为改进，还包括第一单向阀、应急转向泵、第二单向阀、第一溢流阀和优先阀；转向主泵和应急转向泵的吸油口与油箱连接，转向主泵的出油口与第一单向阀的进油口连接，第一单向阀的出油口与优先阀的hp口连接，优先阀的ht口接通转向器t口回油管，应急转向泵的出油口与第二单向阀的进油口连接，第二单向阀的出油口与第一单向阀的出油口连接，第一溢流阀的进油口与第一单向阀的出油口连接，第一溢流阀的回油口接通转向器t口回油管，优先阀的cf口与转向器的p口连接，优先阀的ef口与线控转向阀组的p1口连接，优先阀的ls口与转向器的ls口连接，转向器的t口通过回油管与油箱连接，转向器的l口与安全阀组的l3口连接，转向器的r口与安全阀组的r3口连接，安全阀组的l4口与左转向缸的无杆腔和右转向缸的有杆腔连接，安全阀组的r4口与左转向缸的有杆腔和右转向缸的无杆腔连接，线控转向阀组的t1口与油箱连接，线控转向阀组的l1口与转向器的l口连接，线控转向阀组的r1口与转向器的r口连接。

4、作为改进，整车控制器接到车辆转向指令，根据指令转角参数向电液比例换向阀发送相应pwm占空比电流，电液比例换向阀输出成比例的压力油驱动转向机构。

5、本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

6、1、采用常规成熟的标准液压元件就能满足无人驾驶和有人驾驶的液压转向系统要求，结构组成简单，控制方便，使用维护容易，不需要专门开发价格昂贵的线控转向系统或线控转向单元；

7、2、通过转向器转角传感器信号和优先阀优先供油功能，解决了无人驾驶矿用自卸车人工接管优先的问题；

8、3、采用常规液压转向器、优先阀、电液比例换向阀、逻辑阀和梭阀等的功能组合，就能达到具备线控转向功能，成本低廉，配件方便，维护容易。

技术特征：

1.一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统，其特征在于：包括油箱、转向主泵、安全阀组、转向器、线控转向阀组和转向缸；有人驾驶的方向盘通过控制转向器输出压力油并经安全阀组进入转向缸；无人驾驶的整车控制器控制线控转向阀组输出压力油并经安全阀组进入转向缸；所述线控转向阀组包括逻辑阀、第二溢流阀、电液比例换向阀、梭阀和液控单向阀；电液比例换向阀的进油口和逻辑阀的进油口均连接p1口，电液比例换向阀的回油口、逻辑阀的回油口及第二溢流阀的回油口均与t1口连接，电液比例换向阀的工作油口a和工作油口b分别与左右两个液控单向阀的进油口连接，左右两个液控单向阀的出油口分别接通l1口和r1口，梭阀的两端进油口分别与电液比例换向阀的a口和b口连接，梭阀的出油口分别连接第二溢流阀进油口和逻辑阀的先导控制口。

2.根据权利要求1所述的一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统，其特征在于：还包括第一单向阀、应急转向泵、第二单向阀、第一溢流阀和优先阀；转向主泵和应急转向泵的吸油口与油箱连接，转向主泵的出油口与第一单向阀的进油口连接，第一单向阀的出油口与优先阀的hp口连接，优先阀的ht口接通转向器t口回油管，应急转向泵的出油口与第二单向阀的进油口连接，第二单向阀的出油口与第一单向阀的出油口连接，第一溢流阀的进油口与第一单向阀的出油口连接，第一溢流阀的回油口接通转向器t口回油管，优先阀的cf口与转向器的p口连接，优先阀的ef口与线控转向阀组的p1口连接，优先阀的ls口与转向器的ls口连接，转向器的t口通过回油管与油箱连接，转向器的l口与安全阀组的l3口连接，转向器的r口与安全阀组的r3口连接，安全阀组的l4口与左转向缸的无杆腔和右转向缸的有杆腔连接，安全阀组的r4口与左转向缸的有杆腔和右转向缸的无杆腔连接，线控转向阀组的t1口与油箱连接，线控转向阀组的l1口与转向器的l口连接，线控转向阀组的r1口与转向器的r口连接。

3.根据权利要求1所述的一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统，其特征在于：整车控制器接到车辆转向指令，根据指令转角参数向电液比例换向阀发送相应pwm占空比电流，电液比例换向阀输出成比例的压力油驱动转向机构。

技术总结一种兼容有人驾驶和无人驾驶转向功能的中小流量液压转向系统，包括油箱、转向主泵、安全阀组、转向器、线控转向阀组和转向缸；有人驾驶的方向盘通过控制转向器输出压力油并经安全阀组进入转向缸；无人驾驶的整车控制器控制线控转向阀组输出压力油并经安全阀组进入转向缸；所述线控转向阀组包括逻辑阀、第二溢流阀、电液比例换向阀、梭阀和液控单向阀。本技术解决了转向功能人工接管优先的转向要求，系统组成结构简单，液压元件均为标准液压件，控制更方便，成本更低廉。技术研发人员：张义亮,黄炜,傅绍广受保护的技术使用者：福建宏大时代新能源科技有限公司技术研发日：20231225技术公布日：2024/7/4