一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法与流程

1.本发明涉及液压控制领域，尤其涉及一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法。


背景技术：

2.液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油，通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。
3.目前，在双向驾驶四轮液压系统的应用中，通常包括两个驾驶室，即前驾驶室和后驾驶室，在驾驶员驾驶的时候，通常是前桥驾驶时，先操作后驾驶室方向机，控制后桥转向油缸对中，实现后桥轮胎对中，再操作前驾驶室方向机，控制前桥转向油缸，实现车辆的前桥转向；同理，后桥驾驶时，先操作前驾驶室方向机，控制前桥转向油缸对中，实现前桥轮胎对中，再操作后驾驶室方向机，控制前桥转向油缸，实现车辆的前桥转向。驾驶员需要来回频繁的换驾驶室进行特定驾驶室才能进行的特定操作，同时转向功能极为单一，对中十分缓慢，使得这种控制方式极为繁琐。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法，旨在解决转向功能单一且操作繁琐的技术问题。
5.为解决以上技术问题，本发明的技术方案为提供一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法，包括前驾驶室控制行驶时的液压控制方法，前驾驶室控制转圈时的液压控制方法，后驾驶室控制行驶时的液压控制方法，后驾驶室控制转圈时的液压控制方法。
6.可选的，所述前驾驶室控制行驶时的液压控制方法，前驾驶室控制转圈时的液压控制方法，后驾驶室控制行驶时的液压控制方法，后驾驶室控制转圈时的液压控制方法通过控制阀门组的开闭，对液压油路进行切换来实现；所述阀门组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门，所述第六阀门包括第一开关和第二开关。
7.可选的，所述前驾驶室控制行驶时的液压控制方法，包括：
8.通过控制第一阀门、第二阀门打开，第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门均关闭，控制前驾驶室液压转向器旋转，驱动前桥油缸的活塞杆左右移动，以使前桥左右转向。
9.可选的，所述前桥转向之后，还包括：
10.控制第三阀门、第四阀门和第五阀门锁紧后桥转向油缸。
11.可选的，所述后驾驶室控制行驶时的液压控制方法，包括：
12.通过控制第三阀门、第四阀门打开，第一阀门、第二阀门、第五阀门、第六阀门均关闭，控制后驾驶室液压转向器旋转，驱动后桥油缸的活塞杆左右移动，以使后桥左右转向。
13.可选的，所述后桥转向之后，还包括：
14.控制第一阀门、第二阀门、第五阀门锁紧前桥转向油缸。
15.可选的，所述进行前桥左右转向或进行后桥左右转向，还包括：
16.利用位置传感器实时检测转向油缸的位置信息；
17.基于所述转向油缸的位置信息，控制阀门组的开闭，进行驱动轮对中，具体为，
18.若前桥左右转向时，位置传感器检测到后桥转向油缸处于靠左侧位置，则控制第一阀门、第二阀门、第五阀门、第六阀门的第一开关均关闭，第三阀门、第四阀门、第六阀门的第二开关均打开，以使后桥转向油缸控制后桥驱动轮向右转，直至位置传感器检测到后桥转向油缸处于中间位置，控制第六阀门的第二开关关闭，完成后桥驱动轮对中；
19.若前桥左右转向时，位置传感器检测到后桥转向油缸处于靠右侧位置，则控制第一阀门、第二阀门、第五阀门、第六阀门的第二开关均关闭，第三阀门、第四阀门、第六阀门的第一开关均打开，以使后桥转向油缸控制后桥驱动轮向左转，直至位置传感器检测到后桥转向油缸处于中间位置，控制第六阀门的第一开关关闭，完成后桥驱动轮对中；
20.若后桥左右转向时，位置传感器检测到前桥转向油缸处于靠左侧位置，则控制第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门的第一开关均关闭，第一阀门、第二阀门、第六阀门的第二开关均打开，以使前桥转向油缸控制前桥驱动轮向右转，直至位置传感器检测到前桥转向油缸处于中间位置，控制第六阀门的第二开关关闭，完成前桥驱动轮对中；
21.若后桥左右转向时，位置传感器检测到前桥转向油缸处于靠右侧位置，则控制第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门的第二开关均关闭，第一阀门、第二阀门、第六阀门的第一开关均打开，以使前桥转向油缸控制前桥驱动轮向左转，直至位置传感器检测到前桥转向油缸处于中间位置，控制第六阀门的第一开关关闭，完成前桥驱动轮对中。
22.可选的，所述前驾驶室控制转圈时的液压控制方法，包括：
23.通过控制第一阀门、第三阀门、第五阀门均打开，第二阀门、第四阀门、第六阀门均关闭，控制液压转向器同时驱动前桥转向油缸和后桥转向油缸的活塞杆转动，以使整车进行转圈动作。
24.可选的，所述后驾驶室控制转圈时的液压控制方法，包括：
25.通过控制第二阀门、第四阀门、第五阀门均打开，第一阀门、第三阀门、第六阀门均关闭，控制液压转向器同时驱动前桥转向油缸和后桥转向油缸的活塞杆转动，以使整车进行转圈动作。
26.可选的，所述整车进行转圈动作之前，还包括：
27.进行前桥驱动轮对中以及后桥驱动轮对中。
28.本发明提供了一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法，包括前驾驶室控制行驶时的液压控制方法，前驾驶室控制转圈时的液压控制方法，后驾驶室控制行驶时的液压控制方法，后驾驶室控制转圈时的液压控制方法，通过阀门组的开闭实现多个油路的切换，从而实现一个驾驶室能单独控制前桥或后桥转向功能，解决转向功能单一的问题，同时，通过设置位置传感器实现自动识别转向油缸位置并自动进行轮胎校正对中，此外，还增加了原地转圈功能，通过本发明提供的液压控制方法，能够快速的对驾驶模式进行切换，简化转向操作步骤。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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附图。
30.图1是本发明一实施例提供的一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法的油路原理图；
31.图2是本发明一实施例提供的一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法的控制示意图；
32.图3是本发明一实施例提供的转圈模式前后轮对中正常状态示意图；
33.图4是本发明一实施例提供的转圈模式前后轮对中非正常状态示意图。
34.图5是本发明另一实施例提供的一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法的控制示意图。
具体实施方式
35.为了使本领域技术人员更好的理解本发明实施例，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本实施例提供了一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法，其原理在于通过在电气油路中增设若干阀门组对油路进行切换，实现控制不同的油路能够实现不同功能的控制，具体包括前驾驶室控制行驶时的液压控制方法、前驾驶室控制转圈时的液压控制方法、后驾驶室控制行驶时的液压控制方法和后驾驶室控制转圈时的液压控制方法。
37.参照图1，是本实施例提供的一种双向驾驶四轮多功能液压控制方法的油路原理图。
38.在本实施例的液压控制系统中，包括前桥转向油缸1、后桥转向油缸2、前驾驶室液压转向器3、后驾驶室液压转向器4、液压泵5、前桥油缸位置传感器6、后桥油缸位置传感器7、第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11、第五阀门12、第六阀门13，其中第六阀门包括第一开关7dt，第二开关8dt。
39.通过控制阀门组的各个阀门的开闭实现各油路的切换，其中各执行油路的原理包括以下几种状态：
40.前轮转向状态：打开第一阀门、第二阀门，关闭第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门，前驾驶室液压转向器的r油口/l油口分别与后驾驶室液压转向器的l油口/r油口并联连接，通过第一阀门和第二阀门直接与前桥转向油缸连接。以使单独操作前驾驶室液压转向器或后驾驶室液压转向器旋转时，均能驱动前桥转向油缸的活塞杆左右移动，从而实现前桥的左右转向。
41.需要说明的是，后桥转向油缸必须通过第三阀门、第四阀门、第五阀门锁紧，避免行驶过程中后桥跑遍。
42.后轮转向状态：打开第三阀门、第四阀门，关闭第一阀门、第二阀门、第五阀门、第六阀门，前驾驶室液压转向器的r油口/l油口分别与后驾驶室液压转向器的l油口/r油口并联连接，通过第三阀门和第四阀门直接与后桥转向油缸连接。以使单独操作前驾驶室液压转向器或后驾驶室液压转向器旋转时，均能驱动后桥转向油缸的活塞杆左右移动，从而实
现后桥的左右转向。
43.需要说明的是，前桥转向油缸必须通过第一阀门、第二阀门、第五阀门锁紧，避免后桥驾驶室操作设备行驶过程中前桥跑偏。
44.后轮对中状态：当不操作前驾驶室液压转向器或后驾驶室液压转向器时，液压转向器的r油口和l油口均处于油路封闭状态，则后轮就不会转动，此时，控制第六阀门的第一开关和第二开关，可以实现后桥转向油缸的活塞杆向左右移动，从而控制后桥驱动轮对中。通过在前桥转向油缸上增设前桥油缸位置传感器以及在后桥转向油缸上增设后桥转向油缸位置传感器来对转向油缸的位置进行确定，从而决定第六阀门的第一开关和第二开关的具体开闭情况。
45.若后桥转向油缸位置传感器检测到转向油缸处于靠左侧，则打开第三阀门、第六阀门的第二开关，关闭第六阀门的第一开关，以使液压泵出口油液经过第六阀门、第三阀门进入后桥转向油缸的左腔，则后桥转向油缸控制驱动轮向右转，直至位置传感器检测到驱动轮处于中间位置时，关闭第六阀门的第二开关，从而完成后桥转向油缸对中，实现后桥驱动轮对中。
46.若后桥转向油缸位置传感器检测到转向油缸处于靠右侧，则打开第四阀门、第六阀门的第一开关，关闭第六阀门的第二开关，以使液压泵出口油液经过第六阀门、第四阀门进入后桥转向油缸的右腔，则后桥转向油缸控制驱动轮向左转，直至位置传感器检测到驱动轮处于中间位置时，关闭第六阀门的第一开关，从而完成后桥转向油缸对中，实现后桥驱动轮对中。
47.前桥对中状态：当不操作前驾驶室液压转向器或后驾驶室液压转向器时，液压转向器的r油口和l油口均处于油路封闭状态，则后轮就不会转动，此时，控制第六阀门的第一开关和第二开关，可以实现前桥转向油缸的活塞杆向左右移动，从而控制前桥驱动轮对中。通过在前桥转向油缸上增设前桥油缸位置传感器以及在后桥转向油缸上增设后桥转向油缸位置传感器来对转向油缸的位置进行确定，从而决定第六阀门的第一开关和第二开关的具体开闭情况。
48.若前桥转向油缸位置传感器检测到转向油缸处于靠左侧，则打开第一阀门、第六阀门的第二开关，关闭第六阀门的第一开关，以使液压泵出口油液经过第六阀门、第一阀门进入前桥转向油缸的右腔，则前桥转向油缸控制驱动轮向右转，直至位置传感器检测到驱动轮处于中间位置时，关闭第六阀门的第二开关，从而完成前桥转向油缸对中，实现前桥驱动轮对中。
49.若前桥转向油缸位置传感器检测到转向油缸处于靠右侧，则打开第二阀门、第六阀门的第一开关，关闭第六阀门的第二开关，以使液压泵出口油液经过第六阀门、第二阀门进入前桥转向油缸的左腔，则前桥转向油缸控制驱动轮向左转，直至位置传感器检测到驱动轮处于中间位置时，关闭第六阀门的第一开关，从而完成前桥转向油缸对中，实现前桥驱动轮对中。
50.转圈状态：打开第一阀门、第三阀门、第五阀门，关闭第二阀门、第四阀门、第六阀门，前驾驶室液压转向器的第一油口r和第二油口l分别与后驾驶室液压转向器的第二油口l和第一油口r并联连接，当前驾驶室液压转向器的第一油口r出油时，液压油通过第一阀门进入前桥转向油缸右腔，控制前驱动轮右转向，同时，液压油从前桥转向油缸左腔进入第五
阀门，再进入后桥转向油缸的左腔，控制后驱动轮左转向，同时，液压油从后桥转向油缸右腔，经过第三阀门回到前驾驶室液压转向器的第二油口l，从而完成油路循环，并实现整车的转圈动作。
51.由此，单独操作前驾驶室液压转向器顺时针旋转，则可同时驱动前桥转向油缸的活塞杆r向转动、后桥转向油缸的活塞杆l向转动，从而实现整车的顺时针转圈动作；同理，单独操作前驾驶室液压转向器逆时针旋转，则可同时驱动前桥转向油缸的活塞杆l向转动、后桥转向油缸的活塞杆r向转动，从而实现整车的逆时针转圈动作。且前驾驶室液压转向器和后驾驶室液压转向器的第一油口r和第二油口l分别并联，操作同时后驾驶室液压转向器旋转，同理能驱动整车转圈。
52.需要说明的是，第二阀门和第四阀门需要锁紧，避免前桥转向油缸与后桥转向油缸旋转角度不一致，造成前桥或者后桥轮胎滑移磨损。
53.进一步的，还可以打开第二阀门、第四阀门、第五阀门，关闭第一阀门、第三阀门、第六阀门，该油路与上述油路原理等效，区别点在于对称连接，在此不做过多赘述。
54.需要说明的是，本实施例中，第一阀门和第三阀门需要锁紧，避免前桥转向油缸与后桥转向油缸旋转角度不一致，造成前桥或者后桥轮胎滑移磨损。
55.本实施例提出不同功能对应的多条油路的组成方式，并对油路原理进行说明，不仅解决了转向单一的问题，还能够基于本技术的油路原理进行自动对中，同时还新增了转圈功能，实现多功能驾驶模式，进一步的，通过对各阀门的开闭以及锁紧，降低操作设备行驶过程中问题发生率，降低轮胎磨损，进而提高了行驶安全性和便利性，延长了轮胎的使用寿命。
56.进一步的，基于上述油路原理说明，对控制方法的实施例进行详细说明。
57.作为一种优选实施例，如图2所示，通过总控制器对各电气元件进行控制，可以在前驾驶室和后驾驶室分别增设驾驶室选择开关、前驾驶室模式选择开关、后驾驶室模式选择开关，即驾驶员进行任意驾驶室，操作驾驶室选择开关，对驾驶室进行选择操作，切换到前驾驶室或后驾驶室进行操作；当驾驶员操作驾驶室选择开关，对当前驾驶室进行选择切换之后，通过前驾驶室模式或后驾驶室模式，进行选择，进而选择行驶模式或转圈模式。
58.具体的，当切换到前驾驶室进行操作，并切换到行驶模式时，此时需要前桥轮胎可以正常转弯(即前桥转向油缸被前驾驶室液压转向器控制实现转向)，后桥轮胎需要固定在中位保持不动(即后桥转向油缸处于中位)，后桥轮胎不在中位会造成轮胎偏磨且行驶过程中会出现不同程度的跑偏。
59.当控制器接收到行驶模式信号时，首先通过后桥油缸位置传感器实时检测到的位置数据，判断后桥转向油缸的位置：
60.若后桥转向油缸的位置处于靠左侧位置，那么控制系统控制第三阀门、第四阀门、第六阀门的第二开关打开，控制第一阀门、第二阀门、第五阀门、第六阀门的第一开关均关闭，实现后轮对中，自动对中完毕之后，控制第六阀门的第二开关关闭；
61.若后桥转向油缸的位置处于靠右侧位置，那么控制系统控制第三阀门、第四阀门、第六阀门的第一开关打开，控制第一阀门、第二阀门、第五阀门、第六阀门的第二开关均关闭，实现后轮对中，自动对中完毕之后，控制第六阀门的第一开关关闭；
62.若后桥转向油缸的位置处于中间位置，则无需进行自动对中。
63.执行后轮自动对中之后，控制第一阀门、第二阀门打开，第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门均关闭，从而使液压油路处于前轮转向状态，实现正常行驶功能，到此整个行驶模式的状态就切换完毕，驾驶员可正常操作行驶。此期间从驾驶员按下驾驶室模式选择开关切换到行驶模式起，控制系统对各油路的状态切换、轮胎自动对中等控制在2秒左右即可完成，大大降低操作其操作难度和繁琐性。且传感器的加入能够使轮胎更加精准的处于中位，减少轮胎不正带来的磨损。
64.进一步的，当控制器接收到转圈模式信号时，首先需要确定前后桥轮胎可以正常转向，且转向方向相反，同时还必须要保证前后桥轮胎都处于中位之后才能转向，否则将导致其中一个桥先到极限位置，另一个桥则还没有到达极限位置，从而导致达不到最小转弯半径，还会造成前桥转向油缸和后桥转向油缸角度不一致，造成前后桥轮胎滑移磨损，其正常状态参照图3所示，非正常状态参照图4所示。
65.进一步的，利用后桥油缸位置传感器实时检测到的位置数据，判断后桥转向油缸所处的位置，并进行上述自动对中。完成后桥自动对中之后，再利用前桥油缸位置传感器实时检测到的位置数据，判断前桥转向油缸所处的位置，并进行上述自动对中。
66.执行前后轮自动对中之后，控制第一阀门、第三阀门、第五阀门打开，第二阀门、第四阀门、第六阀门关闭，从而使液压油路处于原地转圈状态，实现正常转圈功能，相比于行驶模式，由于轮胎呈“八字型”状态，故其转弯半径大大降低，可在一定半径范围内原地转圈，使得工程车辆在狭小路段和狭小巷道内更容易的转弯通过，以及在停放车辆时，更加灵活、更加容易操控；此期间从驾驶员按下驾驶室模式选择开关切换到转圈模式起，控制系统对各油路的状态切换、轮胎自动对中等控制在3～4秒左右即可完成，较传统方案而言，大大降低操作其操作难度和繁琐性，且传感器的加入能够使轮胎更加精准的处于中位，减少轮胎不正带来的磨损。
67.进一步的，当切换到后驾驶室进行操作时，其操作原理与上述前驾驶室操作原理相同，区别点在于应用后驾驶室行驶状态和转圈状态的油路执行后驾驶室的行驶及转圈。在此不做过多赘述。
68.作为一种优选的实施例，还可以在该控制系统中，增加上位机，即前驾驶室仪表和后驾驶室仪表，如图5所示，通过总控制器接收到的各阀门开闭信息及位置传感器的实时位置信息，使驾驶员通过前驾驶室仪表或后驾驶室仪表实时掌握控制状态及油路切换状态，若出现错误或设备故障可以及时发现故障发生的位置及故障发生的原因，以使操作人员第一时间进行处理，维护。
69.基于上述实施例的具体说明，本控制方法可以实现在任意一个驾驶室操作，根据操作模式的不同选择，控制系统自动判别位置并控制前桥轮向和后桥轮向，实现驾驶前的前后轮的自动对中，避免行驶过程中出现前后轮不正从而导致轮胎跑偏，使轮胎异常磨损过早损坏，进一步降低了安全事故的发生率，此外通过增设的原地转圈功能，使得驾驶模式多变，能够在狭窄的通道内行驶，即不用掉头操作，也能满足在狭窄通道的直角弯内达到转弯的目的。
70.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有
的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
71.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。