一种双向行驶转向控制系统、方法及挖掘机技术方案

本发明专利技术提供一种双向行驶转向控制系统、方法及挖掘机，其系统包括：转向器、前轮转向油缸、后轮转向油缸、前轮油缸位置传感器、后轮油缸位置传感器、转向模式选择开关和整机控制器等。具有前、后轮转向、四轮转向多种转向模式，使得车辆在有限空间里的移动转向更加自如。双向行驶功能可以根据车辆回转状态自动进行切换，切换后可让驾驶员始终保持前方即为行驶前进方向，符合驾驶员操作习惯，且不论正向或反向行驶，多种转向模式对驾驶员来说是无差别的，减少误操作的风险。同时在四轮转向模式下，通过控制器对油缸位置传感器信号的采集和计算，实现了前后轮任意转动角度下的自动调中的功能，从而保证了前、后轮极大可能地同步转向运动。运动。运动。

【技术实现步骤摘要】
一种双向行驶转向控制系统、方法及挖掘机


[0001]本专利技术专利涉及轮胎式工程机械
，尤其涉及一种双向行驶转向控制系统、方法及挖掘机。

技术介绍

[0002]随着国内城镇道路建设的不断完善，轮胎式工程机械在城市绿化、道路施工等项目上的应用也日益广泛，但传统的行驶、转向模式比较单一，操作过程不够灵活，且在狭窄道路作业时机械不易拐弯或掉头。
[0003]现有技术的技术方案：（1）CN 113386853 A提供了一种双向驾驶液压转向系统及双向驾驶车辆，提供了一种双向行驶、双驾驶室车辆，通过前后桥油缸管路的串联实现四轮转向模式；（2）202121280946 .X提供了一种一种可实现多转向的液压系统及其驱动总成，通过设置电磁阀组合系统，实现多种液压驱动转向模式。
[0004]现有技术的缺点：（1）CN 113386853 A专利中双向驾驶需要双驾驶室，液压系统也较复杂，且前后桥油缸管路的串联方式的液压系统转向阻力更大，发热量更大；（2）202121280946 .X专利中无法实现车辆的双向行驶，且该液压系统在四轮转向模式下无法实现自动调中的功能，多种模式切换与转向过程中将难以保持前后轮的同步，功能有限。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种双向行驶转向控制系统、方法及挖掘机。
[0006]为解决现有技术问题，本专利技术公开了一种双向行驶转向控制系统，其特征在于，包括转向控制系统、双向行驶控制系统和整机控制器；所述双向行驶控制系统包括：分别连接所述整机控制器的前进比例电磁阀、后退比例电磁阀、电子油门脚踏、档位选择开关和回转角度传感器，档位选择开关用于切换前进档、中位档和后退档，电子油门脚踏用于控制前进比例电磁阀和后退比例电磁阀的电流大小来控制车辆行驶速度；所述回转角度传感器用于检测上车回转的实时位置，整机控制器通过上车回转的实时位置判断车辆驾驶室方向与行驶方向是否一致；所述转向控制系统包括：转向器、前轮转向油缸、后轮转向油缸、前轮转动方向切换电磁阀、后轮转动方向切换电磁阀、前轮转向模式电磁阀和后轮转向模式电磁阀，转向器的出油口通过液压管与前轮转向模式电磁阀和后轮转向模式电磁阀组成的液压阀块的进油口连接，液压阀块的出油口分别与前轮转动方向切换电磁阀和后轮转动方向切换电磁阀的进油口通过液压管连接，前轮转动方向切换电磁阀的出油口与前轮转向油缸通过液压管路相连，后轮转动方向切换电磁阀的出油口与后轮转向油缸通过液压管路相连；前轮转动
方向切换电磁阀、后轮转动方向切换电磁阀、前轮转向模式电磁阀和后轮转向模式电磁阀分别与整机控制器连接；所述转向控制系统的控制模式包括前轮转向模式、后轮转向模式和四轮转向模式；其中，当挂前进档时，整车行驶方向为前轮所在方向时为正向行驶；当挂前进档时，整车行驶方向为后轮所在方向时为反向行驶；正向行驶下的前轮转向模式为前轮转向模式电磁阀得电且后轮转向模式电磁阀失电，仅前轮转向油缸驱动前轮转向；反向行驶下的前轮转向模式为前轮转向模式电磁阀失电且后轮转向模式电磁阀得电，仅后轮转向油缸驱动后轮转向；正向行驶下后轮转向模式为后轮转向模式电磁阀得电且前轮转向模式电磁阀失电，仅后轮转向油缸驱动后轮转向；反向行驶下后轮转向模式为后轮转向模式电磁阀失电且前轮转向模式电磁阀得电，仅前轮转向油缸驱动前轮转向；正向行驶和反向行驶下的四轮转向模式均为前轮转向模式电磁阀、后轮转向模式电磁阀都不得电时，前轮转向油缸和后轮转向油缸同时工作，四轮同时转向。
[0007]进一步地，还包括转向模式选择开关，所述转向模式选择开关连接所述整机控制器，所述转向模式选择开关用于选择前轮转向模式、后轮转向模式或四轮转向模式。
[0008]进一步地，还包括回转角度传感器，所述回转角度传感器连接所述整机控制器，所述回转角度传感器用于检测上车回转的实时位置。
[0009]进一步地，还包括前轮油缸位置传感器，所述前轮油缸位置传感器连接所述整机控制器，所述前轮油缸位置传感器用于检测所述前轮转向油缸的驱动杆位置。
[0010]进一步地，还包括后轮油缸位置传感器，所述后轮油缸位置传感器连接所述整机控制器，所述后轮油缸位置传感器用于检测所述后轮转向油缸的驱动杆位置。
[0011]进一步地，还包括自动换向开关，所述自动换向开关连接所述整机控制器，所述自动换向开关用于是否开启自动切换车辆行驶方向。
[0012]进一步地，还包括监控仪表，所述监控仪表与整机控制器通讯连接。
[0013]相应地，一种双向行驶转向控制方法，所述双向行驶的控制方法为：整机控制器获取回转角度传感器的角度信号，判断上车当前回转的位置，确定驾驶室的方向是否向前；若驾驶室方向向前，整机控制器调取当前的状态判断是否为正向行驶；否则整机控制器调取当前的状态判断是否为反向行驶；若是正向行驶则进入正向行驶模式，否则进入反向行驶模式；若是反向行驶则进入反向行驶模式，否则进入正向行驶模式；正向行驶模式为：整机控制器获取当前档位开关的信号，前进档：整机控制器根据电子油门脚踏的信号控制前进比例电磁阀输出电流大小；后退档：整机控制器根据电子油门脚踏的信号控制后退比例电磁阀输出电流大小；反向行驶模式为：整机控制器获取当前档位开关信号，前进档：整机控制器根据电子油门脚踏信号控制后退比例电磁阀输出电流大小；后退档：整机控制器根据电子油门脚踏信号控制前进比例电磁阀输出电流大小。
[0014]进一步地，所述双向行驶的控制方法还包括：当整机控制器调取当前的状态判断非正向行驶时，继续判断自动换向开关是否打开，若自动换向开关打开，整机控制器获取电子油门脚踏信号，判断电子油门脚踏是否踩下；否则进入反向行驶模式；
若电子油门脚踏踩下，则进入反向行驶模式；否则判断当前前进比例电磁阀、后退比例电磁阀电流是否均为零；若前进比例电磁阀、后退比例电磁阀的电流均为零，则将行驶方向切换为正向行驶动作，进入正向行驶模式；否则进入反向行驶模式。
[0015]进一步地，所述双向行驶的控制方法还包括：整机控制器调取当前的状态判断非反向行驶时，继续判断自动换向开关是否打开，若自动换向开关打开，整机控制器获取电子油门脚踏信号，判断电子油门脚踏是否踩下；否则进入正向行驶模式；若电子油门脚踏踩下，则进入正向行驶模式；否则判断当前前进比例电磁阀、后退比例电磁阀电流是否均为零；若前进比例电磁阀、后退比例电磁阀的电流均为零，则将行驶方向切换为反向行驶动作，进入反向行驶模式；否则进入正向行驶模式。
[0016]进一步地，所述转向控制方法为：整机控制器获取转向模式选择开关信号，判断转向模式；若为前轮转向模式，正向行驶模式下前轮转向模式电磁阀得电，后轮转向模式电磁阀失电；反向行驶模式下前轮转向模式电磁阀失电，后轮转向模式电磁阀得电；若为后轮转向模式，正向行驶模式下前轮转向模式电磁阀失电，后轮转向模式电磁阀得电；反向行驶模式下前轮转向模式电磁阀得电，后轮转向模式电磁阀失电；若为四轮转向模式，正向行驶模式和反向行驶模式下前轮转向模式电磁阀失电，后轮转向模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向行驶转向控制系统，其特征在于，包括转向控制系统、双向行驶控制系统和整机控制器（10）；所述双向行驶控制系统包括：分别连接所述整机控制器（10）的前进比例电磁阀（8）、后退比例电磁阀（9）、电子油门脚踏（12）、档位选择开关（14）和回转角度传感器（18），档位选择开关（14）用于切换前进档、中位档和后退档，电子油门脚踏（12）用于控制前进比例电磁阀（8）和后退比例电磁阀（9）的电流大小来控制车辆行驶速度；所述回转角度传感器（18）用于检测上车回转的实时位置，整机控制器（10）通过上车回转的实时位置判断车辆驾驶室方向与行驶方向是否一致；所述转向控制系统包括：转向器（1）、前轮转向油缸（2）、后轮转向油缸（3）、前轮转动方向切换电磁阀（4）、后轮转动方向切换电磁阀（5）、前轮转向模式电磁阀（6）和后轮转向模式电磁阀（7），转向器（1）的出油口通过液压管与前轮转向模式电磁阀（6）和后轮转向模式电磁阀（7）组成的液压阀块的进油口连接，液压阀块的出油口分别与前轮转动方向切换电磁阀（4）和后轮转动方向切换电磁阀（5）的进油口通过液压管连接，前轮转动方向切换电磁阀（4）的出油口与前轮转向油缸（2）通过液压管路相连，后轮转动方向切换电磁阀（5）的出油口与后轮转向油缸（3）通过液压管路相连；前轮转动方向切换电磁阀（4）、后轮转动方向切换电磁阀（5）、前轮转向模式电磁阀（6）和后轮转向模式电磁阀（7）分别与整机控制器（10）连接；所述转向控制系统的控制模式包括前轮转向模式、后轮转向模式和四轮转向模式；其中，当挂前进档时，整车行驶方向为前轮所在方向时为正向行驶；当挂前进档时，整车行驶方向为后轮所在方向时为反向行驶；正向行驶下的前轮转向模式为前轮转向模式电磁阀（6）得电且后轮转向模式电磁阀（7）失电，仅前轮转向油缸（2）驱动前轮转向；反向行驶下的前轮转向模式为前轮转向模式电磁阀（6）失电且后轮转向模式电磁阀（7）得电，仅后轮转向油缸（3）驱动后轮转向；正向行驶下后轮转向模式为后轮转向模式电磁阀（7）得电且前轮转向模式电磁阀（6）失电，仅后轮转向油缸（3）驱动后轮转向；反向行驶下后轮转向模式为后轮转向模式电磁阀（7）失电且前轮转向模式电磁阀（6）得电，仅前轮转向油缸（2）驱动前轮转向；正向行驶和反向行驶下的四轮转向模式均为前轮转向模式电磁阀（6）、后轮转向模式电磁阀（7）都不得电时，前轮转向油缸（2）和后轮转向油缸（3）同时工作，四轮同时转向。2.根据权利要求1所述的一种双向行驶转向控制系统，其特征在于，还包括转向模式选择开关（15），所述转向模式选择开关（15）连接所述整机控制器（10），所述转向模式选择开关（15）用于选择前轮转向模式、后轮转向模式或四轮转向模式。3.根据权利要求1所述的一种双向行驶转向控制系统，其特征在于，还包括前轮油缸位置传感器（16），所述前轮油缸位置传感器（16）连接所述整机控制器（10），所述前轮油缸位置传感器（16）用于检测所述前轮转向油缸（2）的驱动杆位置。4.根据权利要求1所述的一种双向行驶转向控制系统，其特征在于，还包括后轮油缸位置传感器（17），所述后轮油缸位置传感器（17）连接所述整机控制器（10），所述后轮油缸位置传感器（17）用于检测所述后轮转向油缸（3）的驱动杆位置。5.根据权利要求1所述的一种双向行驶转向控制系统，其特征在于，还包括自动换向开关（13），所述自动换向开关（13）连接所述整机控制器（10），所述自动换向开关（13）用于是否开启自动切换车辆行驶方向。
6.根据权利要求1所述的一种双向行驶转向控制系统，其特征在于，还包括监控仪表（11），所述监控仪表（11）与整机控制器（10）通讯连接。7.一种双向行驶转向控制方法，其特征在于：所述双向行驶的控制方法为：整机控制器获取回转角度传感器的角度信号，判断上车当前回转的位置，确定驾驶室的方向是否向前；若驾驶室方向向前，整机控制器调取当前的状态判断是否为正向行驶；否则整机控制器调取当前的状态判断是否为反向行驶；若是正向行驶则进入正向行驶模式，否则进入反向行驶模式；若是反向行驶则进入反向行驶模式，否则进入正向行驶模式；正向行驶模式为：整机控制器获取当前档位开关的信号，前进档：整机控制器根据电子油门脚踏的信号控制前进比例电磁阀输出电流大小；后退档：整机控制器根据电子油门脚踏的信号控制后退比例电磁阀输出电流大小；反向行驶模式为：整机控制器获取当前档位开关信号，前进档：整机控制器根据电子油门脚踏信号控制后退比例电磁阀输出电流大小；后退档：整机控制器根据电子油门脚踏信号控制前进比例电磁阀输出电流大小。8.根据权利要求7所述的一种双向行驶转向控制方法，其特征在于，所述双向行驶的控制方法还包括：当整机控制器调取当...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡梦徐，李乾坤，潘志洋，孟凡建，许赛赛，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：