底盘转向控制方法、系统，及具有该系统的起重机技术方案

本发明专利技术公开一种底盘转向控制方法、系统，及具有该系统的起重机，公开的控制方法包括下述步骤：预存方向盘转角信号与选定的一车轴车轮转角信号的第一转角关系，以及该车轴车轮转角信号与其余车轴车轮转角信号之间的第二转角关系；实时获取方向盘、各车轴车轮的转角信号；以方向盘的转角信号为基准信号，并根据该基准信号输出控制车轮转向的信号。该控制方法使得车轮转向均以方向盘的转角为基准，确保车辆实际转角符合驾驶人员的转向意愿；采取全轮电控转向模式，具备较高的控制精度，各车轮转角关系更大程度地满足阿克曼定理，从而减少轮胎的磨损。且采用全轮电控转向的模式，可以省略方向盘与前轴之间的传动机构，达到简化转向系统结构的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械
，特别涉及一种底盘转向控制方法、系统，及具有该系统的起重机。
技术介绍
多轴车辆底盘为了提高车辆的机动灵活性和弯道通过能力，底盘转向由原始的机械拉杆转向逐渐地向机械加电控或者液控的方向发展，即采用方向盘直接控制前轴车轮的转向、其余各轴车轮采用电控控制转向。方向盘一般通过转向器装置和机械拉杆装置与前轴车轮转向装置连接，直接控制前轴车轮的转向。 车辆转向时，各车轮作同步转向的前提是，各轴车轮必须绕同一个转向中心转动，此时，各轴车轮的转角满足一定的转角关系(阿克曼定理)，如此，才能保证轮胎做纯滚动运动，减少轮胎的异常磨损。为了实现前轴车轮与其余电控车轴车轮同步转向，需要采用精确性和安全性均较高的控制策略。目前，车轮同步转向主要通过下述方式实现由机械控制转向的前轴车轮转角信号能够反映驾驶人员的转向要求，故一般以前轴车轮转角信号为基准信号；而各车轴车轮同步转向时，各车轴车轮的转角关系需符合阿克曼定理；则获取前轴车轮转角信号作为基准信号后，根据阿克曼定理可以动态计算获得其余电控车轴车轮转角的理想值。再采用角度传感器实时检测各轴车轮的转角信号，并传递至转向控制器，转向控制器会将电控车轴车轮的转角信号与理想值进行比较，对相应执行元件(转向电磁阀等)的动作进行控制，从而实现对相应车轮转角的控制。然而，上述方式存在下述技术问题前轴在制造和装配过程中，不可避免地存在误差，则检测的前轴的车轮转角与驾驶员需要的车轮转角实际上是存在偏差的，其余各电控车轴车轮也按照该偏差的基准信号进行转向，导致车辆整体的转向效果与驾驶员转向意愿存在偏差。有鉴于此，如何改进底盘转向的控制方式，以使底盘转向更加符合驾驶员的转向意愿，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的核心为提供一种底盘转向控制方法和系统，该系统和方法使得车轮转向均以方向盘的转角为基准，从而确保实际转角符合驾驶人员的转向意愿。本专利技术提供的底盘转向控制方法，包括下述步骤10)将各车轴的车轮均连接电控转向系统；预存方向盘转角信号与选定的一车轴车轮转角信号的第一转角关系，以及该车轴车轮转角信号与其余车轴车轮转角信号之间的第二转角关系；20)实时获取方向盘的转角信号和各车轴车轮的转角信号；30)以方向盘的转角信号为基准信号，并根据该基准信号、各车轴车轮的转角信号、第一转角关系、第二转角关系输出控制相应车轴车轮转向的控制信号。优选地，步骤10)中，预存安全保护模式；步骤20)和步 骤30)之间，还包括下述步骤201)判断方向盘转角信号是否正常，是，则进入步骤30)，否，则进入步骤40)；40)进入安全保护模式，按照安全保护模式输出相应的控制指令。优选地，步骤201)和步骤30)之间还包括下述步骤202)判断正常的方向盘转角信号与选定的车轴车轮转角信号是否满足第一转角关系，是，则进入步骤30)，否，则进入步骤40)。优选地，步骤202)和步骤30)之间还包括下述步骤203)选取其余车轴车轮转角信号中的至少一者与选取的车轴车轮转角信号比较，若均满足第二转角关系，则进入步骤30)，若存在不满足第二转角关系的情况，则进入步骤40)。优选地，步骤10)中选定的车轴车轮转角信号为前轴车轮转角信号。优选地，步骤20)中，同时获取方向盘的至少两组转角信号；步骤201)中，判断方向盘的各组转角信号是否正常，至少一组正常时，进入步骤30)，步骤30)中以一组正常的方向盘转角信号为基准信号；至少一组不正常时，进入步骤40)。优选地，步骤201)中，方向盘的各组转角信号中存在不正常转角信号时，步骤40)中，按照安全保护模式输出发出报警信号的指令。优选地，步骤201)中，方向盘的各组转角信号中同时存在不正常转角信号和正常转角信号时，步骤40)中按照安全保护模式输出降低车速指令；步骤201)中，方向盘的各组转角信号均不正常时，步骤40)中，输出降低车速至零并锁死所有车轮于中位的指令。优选地，步骤40)中，输出发出报警信号的指令，且输出降低车速至零并锁死所有车轮于中位的指令。本专利技术提供的底盘转向控制系统，包括与底盘各车轴的车轮均连接的电控转向系统；实时获取方向盘转角信号的第一转角检测装置和实时获取各车轴车轮转角信号的第二转角检测装置；与第一转角检测装置和第二转角检测装置连接的转向控制器，其预存有方向盘转角信号与选取的一车轴车轮转角信号的第一转角关系，以及选取的车轴车轮与其余各车轴车轮转角信号之间的第二转角关系；所述转向控制器以方向盘的转角信号为基准信号，并根据该基准信号、各车轴车轮的转角信号、第一转角关系、第二转角关系输出控制相应车轴车轮转向的控制信号至所述电控转向系统。优选地，所述转向控制器预存安全保护模式，所述转向控制器判断方向盘的转角信号正常时，以正常的方向盘转角信号为基准信号，不正常时，按照安全保护模式输出相应的控制指令。优选地，方向盘的转角信号正常，且所述转向控制器判断正常的方向盘转角信号与选取的车轴车轮转角信号满足第一转角关系时，以方向盘的转角信号为基准信号，否则所述转向控制器按照安全保护模式输出相应的控制指令。优选地，所述转向控制器选取其余车轴车轮转角信号中的至少一者与前轴车轮转角信号比较，若均满足第二转角关系，以方向盘的转角信号为基准信号，若存在不满足第二转角关系的情况，所述转向控制器按照安全保护模式输出相应的控制指令。优选地，所述转向控制器预存有方向盘转角信号与前轴车轮转角信号的第一转角关系，以及前轴车轮转角信号与其余各车轴车轮转角信号之间的第二转角关系。 优选地，所述第一检测装置检测方向盘的至少两组转角信号；所述转向控制器判断方向盘的至少一组转角信号正常时，以一组正常转角信号为基准信号，至少一组转角信号不正常时，转向控制器按照安全保护模式输出相应指令。优选地，所述第一检测装置包括角传动器，所述角传动器的输入端通过方向盘下方的转向管柱与方向盘连接，所述角传动器还设有至少两个输出端，各所述输出端均连接有角度传感器，以便检测方向盘的至少两组转角信号。优选地，所述第一检测装置还包括连接杆，所述连接杆的两端分别与所述角度传感器的摆杆、所述角传动器输出端的摆臂铰接于第一铰接点和第二铰接点；且所述摆杆的摆动中心、所述摆臂的摆动中心、所述第一铰接点、所述第二铰接点的连线形成平行四边形。 优选地，还包括与转向控制器连接的报警装置，转向控制器判断方向盘各组转角信号中存在不正常转角信号时，转向控制器发出报警信号的指令至所述报警装置。优选地，所述转向控制器判断方向盘各组转角信号中同时存在不正常转角信号和正常转角信号时，按照安全保护模式输出降低车速的指令至车辆的发动机控制器；转向控制器判断方向盘的各组转角信号均不正常时，转向控制器按照安全保护模式输出降低车速至零的指令至发动机控制器，且输出锁死所有车轮于中位的指令至所述电控转向系统。相较于现有技术中以存在机械误差的前轴车轮转角为基准，该专利技术提供的底盘转向控制系统和方法使得车轮转向均以方向盘的转角为基准，从而能够确保车辆实际转角符合驾驶人员的转向意愿。而且，该底盘转向控制系统中各车轮均由电控转向系统控制转向，即采取全轮电控转向模式，电控模式具备较高的控制精度，则各车轮实际转角与理论值的偏差得以减小，则各车轮转角关系能够更大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种底盘转向控制方法，其特征在于，包括下述步骤：10)将各车轴的车轮均连接电控转向系统；预存方向盘转角信号与选定的一车轴车轮转角信号的第一转角关系，以及该车轴车轮转角信号与其余车轴车轮转角信号之间的第二转角关系；20)实时获取方向盘的转角信号和各车轴车轮的转角信号；30)以方向盘的转角信号为基准信号，并根据该基准信号、各车轴车轮的转角信号、第一转角关系、第二转角关系输出控制相应车轴车轮转向的控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种底盘转向控制方法，其特征在于，包括下述步骤 10)将各车轴的车轮均连接电控转向系统；预存方向盘转角信号与选定的一车轴车轮转角信号的第一转角关系，以及该车轴车轮转角信号与其余车轴车轮转角信号之间的第二转角关系； 20)实时获取方向盘的转角信号和各车轴车轮的转角信号； 30)以方向盘的转角信号为基准信号，并根据该基准信号、各车轴车轮的转角信号、第一转角关系、第二转角关系输出控制相应车轴车轮转向的控制信号。2.根据权利要求I所述的底盘转向控制方法，其特征在于， 步骤10)中，预存安全保护模式； 步骤20)和步骤30)之间，还包括下述步骤 201)判断方向盘转角信号是否正常，是，则进入步骤30)，否，则进入步骤40)； 40)进入安全保护模式，按照安全保护模式输出相应的控制指令。3.根据权利要求2所述的底盘转向控制方法，其特征在于， 步骤201)和步骤30)之间还包括下述步骤 202)判断正常的方向盘转角信号与选定的车轴车轮转角信号是否满足第一转角关系，是，则进入步骤30)，否，则进入步骤40)。4.根据权利要求3所述的底盘转向控制方法，其特征在于， 步骤202)和步骤30)之间还包括下述步骤 203)选取其余车轴车轮转角信号中的至少一者与选取的车轴车轮转角信号比较，若均满足第二转角关系，则进入步骤30)，若存在不满足第二转角关系的情况，则进入步骤40)。5.根据权利要求1-4任一项所述的底盘转向控制方法，其特征在于，步骤10)中选定的车轴车轮转角信号为前轴车轮转角信号。6.根据权利要求2-4任一项所述的底盘转向控制方法，其特征在于， 步骤20)中，同时获取方向盘的至少两组转角信号； 步骤201)中，判断方向盘的各组转角信号是否正常，至少一组正常时，进入步骤30)，步骤30)中以一组正常的方向盘转角信号为基准信号；至少一组不正常时，进入步骤40)。7.根据权利要求6所述的底盘转向控制方法，其特征在于，步骤201)中，方向盘的各组转角信号中存在不正常转角信号时，步骤40)中，按照安全保护模式输出发出报警信号的指令。8.根据权利要求7所述的底盘转向控制方法，其特征在于， 步骤201)中，方向盘的各组转角信号中同时存在不正常转角信号和正常转角信号时，步骤40)中按照安全保护模式输出降低车速指令； 步骤201)中，方向盘的各组转角信号均不正常时，步骤40)中，输出降低车速至零并锁死所有车轮于中位的指令。9.根据权利要求3或4所述的底盘转向控制方法，其特征在于，步骤40)中，输出发出报警信号的指令，且输出降低车速至零并锁死所有车轮于中位的指令。10.一种底盘转向控制系统，其特征在于，包括 与底盘各车轴的车轮均连接的电控转向系统； 实时获取方向盘转角信号的第一转角检测装置和实时获取各车轴车轮转角信号的第二转角检测装置； 与第一转角检测装置和第二转角检测装置连接的转向控制器，其预存有方向盘转角信号与选取的一车轴车轮转角信号的第一转角关系，以及选取的车轴车轮与其余各车轴车轮转角信号之...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建凯，李丽，於磊，王志芳，朱林，程伟，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：