專利名稱：底盤轉向控制方法、系統(tǒng)，及具有該系統(tǒng)的起重機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種底盤轉向控制方法、系統(tǒng)，及具有該系統(tǒng)的起重機。
背景技術：
多軸車輛底盤為了提高車輛的機動靈活性和彎道通過能力，底盤轉向由原始的機械拉桿轉向逐漸地向機械加電控或者液控的方向發(fā)展，即采用方向盤直接控制前軸車輪的轉向、其余各軸車輪采用電控控制轉向。方向盤一般通過轉向器裝置和機械拉桿裝置與前軸車輪轉向裝置連接，直接控制前軸車輪的轉向。
車輛轉向時，各車輪作同步轉向的前提是，各軸車輪必須繞同一個轉向中心轉動，此時，各軸車輪的轉角滿足一定的轉角關系(阿克曼定理)，如此，才能保證輪胎做純滾動運動，減少輪胎的異常磨損。為了實現前軸車輪與其余電控車軸車輪同步轉向，需要采用精確性和安全性均較高的控制策略。目前，車輪同步轉向主要通過下述方式實現由機械控制轉向的前軸車輪轉角信號能夠反映駕駛人員的轉向要求，故一般以前軸車輪轉角信號為基準信號；而各車軸車輪同步轉向時，各車軸車輪的轉角關系需符合阿克曼定理；則獲取前軸車輪轉角信號作為基準信號后，根據阿克曼定理可以動態(tài)計算獲得其余電控車軸車輪轉角的理想值。再采用角度傳感器實時檢測各軸車輪的轉角信號，并傳遞至轉向控制器，轉向控制器會將電控車軸車輪的轉角信號與理想值進行比較，對相應執(zhí)行元件(轉向電磁閥等)的動作進行控制，從而實現對相應車輪轉角的控制。然而，上述方式存在下述技術問題前軸在制造和裝配過程中，不可避免地存在誤差，則檢測的前軸的車輪轉角與駕駛員需要的車輪轉角實際上是存在偏差的，其余各電控車軸車輪也按照該偏差的基準信號進行轉向，導致車輛整體的轉向效果與駕駛員轉向意愿存在偏差。有鑒于此，如何改進底盤轉向的控制方式，以使底盤轉向更加符合駕駛員的轉向意愿，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的核心為提供一種底盤轉向控制方法和系統(tǒng)，該系統(tǒng)和方法使得車輪轉向均以方向盤的轉角為基準，從而確保實際轉角符合駕駛人員的轉向意愿。本發(fā)明提供的底盤轉向控制方法，包括下述步驟10)將各車軸的車輪均連接電控轉向系統(tǒng)；預存方向盤轉角信號與選定的一車軸車輪轉角信號的第一轉角關系，以及該車軸車輪轉角信號與其余車軸車輪轉角信號之間的第二轉角關系；20)實時獲取方向盤的轉角信號和各車軸車輪的轉角信號；30)以方向盤的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號、各車軸車輪的轉角信號、第一轉角關系、第二轉角關系輸出控制相應車軸車輪轉向的控制信號。優(yōu)選地，步驟10)中，預存安全保護模式；步驟20)和步 驟30)之間，還包括下述步驟201)判斷方向盤轉角信號是否正常，是，則進入步驟30)，否，則進入步驟40)；40)進入安全保護模式，按照安全保護模式輸出相應的控制指令。優(yōu)選地，步驟201)和步驟30)之間還包括下述步驟202)判斷正常的方向盤轉角信號與選定的車軸車輪轉角信號是否滿足第一轉角關系，是，則進入步驟30)，否，則進入步驟40)。優(yōu)選地，步驟202)和步驟30)之間還包括下述步驟203)選取其余車軸車輪轉角信號中的至少一者與選取的車軸車輪轉角信號比較，若均滿足第二轉角關系，則進入步驟30)，若存在不滿足第二轉角關系的情況，則進入步驟40)。優(yōu)選地，步驟10)中選定的車軸車輪轉角信號為前軸車輪轉角信號。優(yōu)選地，步驟20)中，同時獲取方向盤的至少兩組轉角信號；步驟201)中，判斷方向盤的各組轉角信號是否正常，至少一組正常時，進入步驟30)，步驟30)中以一組正常的方向盤轉角信號為基準信號；至少一組不正常時，進入步驟40)。優(yōu)選地，步驟201)中，方向盤的各組轉角信號中存在不正常轉角信號時，步驟40)中，按照安全保護模式輸出發(fā)出報警信號的指令。優(yōu)選地，步驟201)中，方向盤的各組轉角信號中同時存在不正常轉角信號和正常轉角信號時，步驟40)中按照安全保護模式輸出降低車速指令；步驟201)中，方向盤的各組轉角信號均不正常時，步驟40)中，輸出降低車速至零并鎖死所有車輪于中位的指令。優(yōu)選地，步驟40)中，輸出發(fā)出報警信號的指令，且輸出降低車速至零并鎖死所有車輪于中位的指令。本發(fā)明提供的底盤轉向控制系統(tǒng)，包括與底盤各車軸的車輪均連接的電控轉向系統(tǒng)；實時獲取方向盤轉角信號的第一轉角檢測裝置和實時獲取各車軸車輪轉角信號的第二轉角檢測裝置；與第一轉角檢測裝置和第二轉角檢測裝置連接的轉向控制器，其預存有方向盤轉角信號與選取的一車軸車輪轉角信號的第一轉角關系，以及選取的車軸車輪與其余各車軸車輪轉角信號之間的第二轉角關系；所述轉向控制器以方向盤的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號、各車軸車輪的轉角信號、第一轉角關系、第二轉角關系輸出控制相應車軸車輪轉向的控制信號至所述電控轉向系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述轉向控制器預存安全保護模式，所述轉向控制器判斷方向盤的轉角信號正常時，以正常的方向盤轉角信號為基準信號，不正常時，按照安全保護模式輸出相應的控制指令。優(yōu)選地，方向盤的轉角信號正常，且所述轉向控制器判斷正常的方向盤轉角信號與選取的車軸車輪轉角信號滿足第一轉角關系時，以方向盤的轉角信號為基準信號，否則所述轉向控制器按照安全保護模式輸出相應的控制指令。優(yōu)選地，所述轉向控制器選取其余車軸車輪轉角信號中的至少一者與前軸車輪轉角信號比較，若均滿足第二轉角關系，以方向盤的轉角信號為基準信號，若存在不滿足第二轉角關系的情況，所述轉向控制器按照安全保護模式輸出相應的控制指令。優(yōu)選地，所述轉向控制器預存有方向盤轉角信號與前軸車輪轉角信號的第一轉角關系，以及前軸車輪轉角信號與其余各車軸車輪轉角信號之間的第二轉角關系。
優(yōu)選地，所述第一檢測裝置檢測方向盤的至少兩組轉角信號；所述轉向控制器判斷方向盤的至少一組轉角信號正常時，以一組正常轉角信號為基準信號，至少一組轉角信號不正常時，轉向控制器按照安全保護模式輸出相應指令。優(yōu)選地，所述第一檢測裝置包括角傳動器，所述角傳動器的輸入端通過方向盤下方的轉向管柱與方向盤連接，所述角傳動器還設有至少兩個輸出端，各所述輸出端均連接有角度傳感器，以便檢測方向盤的至少兩組轉角信號。優(yōu)選地，所述第一檢測裝置還包括連接桿，所述連接桿的兩端分別與所述角度傳感器的擺桿、所述角傳動器輸出端的擺臂鉸接于第一鉸接點和第二鉸接點；且所述擺桿的擺動中心、所述擺臂的擺動中心、所述第一鉸接點、所述第二鉸接點的連線形成平行四邊形。 優(yōu)選地，還包括與轉向控制器連接的報警裝置，轉向控制器判斷方向盤各組轉角信號中存在不正常轉角信號時，轉向控制器發(fā)出報警信號的指令至所述報警裝置。優(yōu)選地，所述轉向控制器判斷方向盤各組轉角信號中同時存在不正常轉角信號和正常轉角信號時，按照安全保護模式輸出降低車速的指令至車輛的發(fā)動機控制器；轉向控制器判斷方向盤的各組轉角信號均不正常時，轉向控制器按照安全保護模式輸出降低車速至零的指令至發(fā)動機控制器，且輸出鎖死所有車輪于中位的指令至所述電控轉向系統(tǒng)。相較于現有技術中以存在機械誤差的前軸車輪轉角為基準，該發(fā)明提供的底盤轉向控制系統(tǒng)和方法使得車輪轉向均以方向盤的轉角為基準，從而能夠確保車輛實際轉角符合駕駛人員的轉向意愿。而且，該底盤轉向控制系統(tǒng)中各車輪均由電控轉向系統(tǒng)控制轉向，即采取全輪電控轉向模式，電控模式具備較高的控制精度，則各車輪實際轉角與理論值的偏差得以減小，則各車輪轉角關系能夠更大程度地滿足阿克曼定理，所有車輪在轉向過程中處于純滾動無滑動的狀態(tài)，從而減少輪胎的磨損。在此基礎上，由于采用了全輪電控轉向的模式，則可以省略方向盤與前軸之間的傳動機構(轉向器、轉向拉桿等)，達到簡化車體結構的目的。本發(fā)明還提供一種起重機，具有底盤和起重臂，底盤具有上述任一項所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，由于上述底盤轉向控制系統(tǒng)具有上述技術效果，該起重機也具有相同的技術效果，


圖I為本發(fā)明所提供底盤轉向控制方法第一種具體實施方式
的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供底盤轉向控制系統(tǒng)第一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3為由圖2中電控轉向系統(tǒng)控制轉向的一種底盤結構示意圖；圖4為圖2中第一轉角檢測裝置與方向盤、轉向控制器連接的一種具體實施例的結構示意圖；圖5為圖4中角度傳感器與角傳動器輸出端的擺臂連接的結構示意圖；圖6為本發(fā)明所提供底盤轉向控制方法第二種具體實施方式
的流程圖；
圖7為本發(fā)明所提供底盤轉向控制方法第三種具體實施方式
的流程圖；圖8為本發(fā)明所提供底盤轉向控制系統(tǒng)第三種具體實施方式
的結構示意圖。圖2_5、8 中10轉向控制器、20電控轉向系統(tǒng)、30第一檢測裝置、40第二檢測裝置、50方向盤、60車軸車輪、100前軸、200第一后軸、300第二后軸、51轉向管柱、31角傳動器、311擺臂、32角度傳感器、321擺桿、33連桿、A擺桿的擺動中心、B第一鉸點、C第二鉸點、D擺臂的擺動中心、70發(fā)動機控制器、80報警裝置。
具體實施例方式本發(fā)明的核心為提供一種底盤轉向控制方法和系統(tǒng)，該系統(tǒng)和方法使得車輪轉向均以方向盤的轉角為基準，從而確保實際轉角符合駕駛人員的轉向意愿。為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。需要說明的是，為了便于理解和簡潔描述，下文結合底盤轉向控制方法和系統(tǒng)進行說明，有益效果不再重復論述。請參考圖1-3，圖I為本發(fā)明所提供底盤轉向控制方法第一種具體實施方式
的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供底盤轉向控制系統(tǒng)第一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3為由圖2中電控轉向系統(tǒng)控制轉向的一種底盤結構示意圖。該實施例中底盤轉向控制方法，包括下述步驟S11、將各車軸的車輪均連接電控轉向系統(tǒng)20 ;預存方向盤50轉角信號與選定的一車軸車輪60轉角信號的第一轉角關系，以及該車軸車輪60轉角信號與其余車軸車輪60轉角信號之間的第二轉角關系；即底盤全部的車輪均由電控轉向系統(tǒng)20控制轉向，同時設置轉向控制器10，轉向控制器10用于存儲上述第一轉角關系和第二轉角關系，且轉向控制器10與電控轉向系統(tǒng)20連接，以便輸出相應的指令操控電控轉向系統(tǒng)20控制各轉向輪的轉向。如圖3所示，底盤共設置三個車軸，包括前軸100、第一后軸200和第二后軸300，三者的車輪均由轉向油缸驅動轉向，轉向油缸的伸縮由電控轉向系統(tǒng)20中的電磁閥控制?？梢韵氲剑景l(fā)明并不限于三軸的底盤系統(tǒng),可以是二軸或是三軸以上的底盤系統(tǒng)?？梢赃x取一車軸車輪60，并設定方向盤50轉角信號與該車軸車輪60轉角信號的第一轉角關系，第一轉角關系需將方向盤50轉角信號傳遞至車輪，以使車輪按照駕駛員的轉向意愿進行轉向，即按照第一轉角關系控制該車輪轉向時，與機械控制所達到的效果一致。其余車軸車輪60轉角信號與選定的車輪轉角信號之間的第二轉角關系根據阿克曼定理獲得?；诎⒖寺ɡ硪约氨阌诟鬈囕喰盘栔g的轉換計算，優(yōu)選地預存方向盤50轉角信號與前軸100車輪轉角信號的第一轉角關系，并預存其余各車軸車輪60與前軸100車輪轉角信號之間的第二轉角關系。因為，機械控制車輪轉向時，一般直接控制前軸100轉向，此時，第一轉角關系相當于現有技術中通過傳動機構傳動后，方向盤50轉角與前軸100車輪的轉角關系，則通過對傳動機構傳動關系的整理即可獲得第一轉角關系。S12、實時獲取方向盤50的轉角信號和各車軸車輪60的轉角信號；可以設置第一轉角檢測裝置和第二轉角檢測裝置，分別檢測方向盤50的轉角信號和車輪轉角信號。第一轉角檢測裝置具體可以參考圖4和圖5理解，圖4為圖2中第一轉角檢測裝置與方向盤50、轉向控制器10連接的一種具體實施例的結構示意圖；圖5為圖4中角度傳 感器32與角傳動器31輸出端的擺臂311連接的結構示意圖。該實施例中的第一檢測裝置30包括角傳動器31,角傳動器31的輸入端通過方向盤50下方的轉向管柱51與方向盤50連接，則方向盤50轉動時帶動角傳動器31輸入端轉動，而角傳動器31的輸出端連接角度傳感器32，則該角度傳感器32能夠檢測到方向盤50的轉角信號。該種結構的第一轉角檢測裝置包括角度傳動器，簡單且精準地實現了方向盤50轉角信號的檢測，且不干涉方向盤50的轉向以及周圍部件的安裝、正常工作。角度傳感器32與角傳動器31的輸出端連接時，可以通過連桿33連接。如圖5所示，第一檢測裝置30還包括連桿33，連桿33的兩端分別與角度傳感器32的擺桿321 (檢測軸)、角傳動器31輸出端的擺臂311鉸接于第一鉸接點B和第二鉸接點C ;且擺桿321的擺動中心A、擺臂311的擺動中心D、第一鉸接點B、第二鉸接點C的連線形成平行四邊形，如此，角度傳感器32檢測的轉角信號等同于方向盤50的轉角值，檢測精準，無需轉化。當然，第一轉角檢測裝置和第二轉角檢測裝置均可以是直接安裝在檢測部位的角度傳感器32。第一檢測裝置30和第二檢測裝置40均與轉向控制器10信號連接，以便將檢測的轉角信號均輸出至轉向控制器10。S13、以方向盤50的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號、各車軸車輪60的轉角信號、第一轉角關系、第二轉角關系輸出控制相應車軸車輪60轉向的控制信號。方向盤50的轉角信號反映了駕駛人員的真實轉向意愿，以此為基準信號，根據第一轉角關系，獲得選定的車軸車輪60轉角信號，再根據第二轉角關系，可以計算出其余車輪轉角的理論值，并將各理論值與對應的第二檢測裝置40檢測的車輪轉角信號比較，根據比較結果輸出相應的指令至電控轉向系統(tǒng)20，由電控轉向系統(tǒng)20控制相應的轉向電磁閥等執(zhí)行元件進行相應的轉向動作，以便驅動車輪轉角趨近或是達到理論值。由此可知，相較于現有技術中以存在機械誤差的前軸100車輪轉角為基準，該底盤轉向控制系統(tǒng)和方法使得車輪轉向均以方向盤50的轉角為基準，從而能夠確保車輛實際轉角符合駕駛人員的轉向意愿。而且，該底盤轉向控制系統(tǒng)中各車輪均由電控轉向系統(tǒng)20控制轉向，即采取全輪電控轉向模式，電控模式具備較高的控制精度，則各車輪實際轉角與理論值的偏差得以減小，各車輪實際轉角關系能夠更大程度地滿足阿克曼定理，所有車輪在轉向過程中處于純滾動無滑動的狀態(tài)，從而減少輪胎的磨損。在此基礎上，由于采用了全輪電控轉向的模式，則可以省略方向盤50與前軸100之間的傳動機構(轉向器、轉向拉桿等)，達到簡化車體結構的目的。針對上述實施例，還可以作出進一步改進，如圖6所示，圖6為本發(fā)明所提供底盤轉向控制方法第二種具體實施方式
的流程圖。該實施例中，底盤轉向控制方法包括下述步驟S21、將各車軸的車輪均連接電控轉向系統(tǒng)20 ;預存方向盤50轉角信號與一車軸車輪60轉角信號的第一轉角關系，以及各車軸車輪60轉角信號之間的第二轉角關系；預存安全保護模式；安全保護模式即有助于提供車輛安全行駛和轉向的一些措施，比如，在該模式下轉向時，可以報警、限制提速、限制轉向、強制降速等。 S22、實時獲取方向盤50的轉角信號和各車軸車輪60的轉角信號；S23、判斷方向盤50轉角信號是否正常，是，則進入步驟S24，否，則進入步驟S27 ；方向盤50的轉角信號不正常主要包括下述情形第一、第一檢測裝置30檢測的信號失真，比如，輸出的信號超出預設理論值范圍，或是單位時間內擺動振蕩等；第二、第一檢測裝置30無信號輸出。當然，轉角信號輸出的不正常還包括其他情形。方向盤50轉角信號不正常時，顯然不宜作為基準信號控制車輪轉向，此時，應當進入步驟S27中，轉向控制器10可以按照安全保護模式輸出相應控制指令，比如輸出報警、限速等控制指令。S24、判斷正常的方向盤50轉角信號與選定的車軸車輪60轉角信號是否滿足第一轉角關系，是，則進入步驟S25，否，則進入步驟S27 ；檢測的方向盤50轉角信號與選定的車軸車輪60轉角信號滿足第一轉角關系的前提是，轉向控制器10能夠按照預先存儲的第一轉角關系進行計算，并輸出相應的指令。不滿足第一轉角關系時，表明轉向控制器10的系統(tǒng)發(fā)生故障或是檢測選定的車軸車輪60轉角信號的檢測裝置出現故障，前一故障會導致選定的車軸車輪60未按照預定的角度轉向，同時引發(fā)其余各軸車輪也無法按照預定角度轉向，后者則會導致其余各軸車輪無法正常轉向，此時繼續(xù)進行轉向，可能會弓I發(fā)事故。步驟S24，可以在上述故障產生時，進入安全保護模式。S25、選取其余車軸車輪轉角信號中的至少一者與選取的車軸車輪轉角信號比較，若均滿足第二轉角關系，則進入步驟S26，若存在不滿足第二轉角關系的情況，則進入步驟S27 ；與步驟S24的原理類似，其余車軸車輪60根據選定的車軸車輪60轉角信號和第二轉角關系進行轉向，當轉向控制器10控制程序錯誤時，會導致車軸車輪60轉角不符合阿克曼定理，進行步驟S25可以進入安全保護模式，便于對轉向控制器10的工況進行校準。檢測一車軸車輪60與選定的車軸車輪60的轉角信號是否滿足第二轉角關系，即可在一定程度上反應轉向控制器10的工作是否正常，當然，將選定的車軸車輪60與其余所有車軸車輪60的轉角信號關系均作判定，則可以確定轉向控制器10工作的正常與否。S26、以方向盤50的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號、各車軸車輪60的轉角信號、第一轉角關系、第二轉角關系輸出控制相應車軸車輪60轉向的控制信號；S27、進入安全保護模式。該實施例中，轉向時，步驟S23、S25、S24均進行顯然為最為優(yōu)化的方案。但實際上，即使只進行步驟S23、S25、S24中一者或是兩者均可以在一定程度上起到提高轉向安全的作用，對于第二實施例，還可以作出進一步改進，如圖7-8所述，圖7為本發(fā)明所提供底盤轉向控制方法第三種具體實施方式
的流程圖；圖8為本發(fā)明所提供底盤轉向控制系統(tǒng)第三種具體實施方式
的結構示意圖。該實施例中底盤轉向控制方法包括下述步驟S31、將各車軸的車輪均連接電控轉向系統(tǒng)20 ;預存方向盤50轉角信號與前軸100車輪轉角信號的第一轉角關系，以及前軸100車輪轉角信號與其余車軸車輪60轉角信號之間的第二轉角關系；預存安全保護模式；該實施例以選定的車軸車輪60為前軸100車輪為例。S32、實時獲取方向盤50的至少兩組轉角信號和各車軸車輪60的轉角信號；
如上述實施例中設置角傳動器31時，角傳動器31可以設置至少兩個輸出端，分別連接有角度傳感器32，則一角度傳感器32可以檢測出方向盤50的一組轉角信號，圖中，設置了三個角度傳感器32，檢測三組轉角信號，當然，也可以設置兩個，或是三個以上的角度傳感器32。S33、判斷方向盤50轉角信號是否正常，均正常時，則進入步驟S34，均不正常時，則進入步驟S37中執(zhí)行安全保護模式的第一項，正常轉角信號和不正常轉角信號同時存在時，進入步驟S34，同時進入步驟S37中執(zhí)行第二項；以檢測方向盤50三組轉角信號為例，一組正常時，以該組正常轉角信號繼續(xù)進行下述步驟判斷，同時進入安全保護模式；兩組正常時，選取一組作為正常轉角信號繼續(xù)下述步驟，同時進入安全保護模式；三組均正常時，選取一組作為正常轉角信號繼續(xù)下述步驟；三組均不正常時，進入安全保護模式。檢測方向盤50兩組以上的轉角信號，使得一組或多組角度傳感器32發(fā)生故障時，其余角度傳感器32檢測的轉角信號能夠提供冗余，在符合其他條件后作為基準信號，由轉向控制器10繼續(xù)控制轉向。設置三個角度傳感器32通?？梢员苊饨嵌葌鞲衅?2產生故障而導致的無法順利轉向，因為三個角度傳感器32同時發(fā)生故障的幾率較小。而且，檢測方向盤50的多組轉角信號時，易于判斷轉角信號的正常與否，正常狀態(tài)下，各組轉角信號理論上應當完全一致，當然由于誤差的存在，各組轉角信號的差值應處于合理范圍內，當一組或以上的轉角信號與其他多數轉角信號差值較大時，顯然，可以判斷出存在不正常的轉角信號。S34、判斷一組正常的方向盤50轉角信號與前軸100車輪轉角信號是否滿足第一轉角關系，是，則進入步驟S35，否，則進入步驟S37中執(zhí)行第二項；方向盤50轉角信號正常，但與車軸車輪60轉角信號不滿足第一轉角關系，可見，轉向控制器10的程序可能出現故障，或是檢測選定的車軸車輪60轉角信號的檢測裝置出現故障，這兩種情形均會影響車輛的正常轉向。故可以設置與轉向控制器10連接的報警裝置，當方向盤50轉角信號與前軸100車輪轉角信號不滿足第一轉角關系時，轉向控制器10可以輸出發(fā)出報警信號的指令至報警裝置，報警裝置則發(fā)出報警信號以警示駕駛人員停車檢修。更為優(yōu)化的方案是，輸出報警信號的同時還輸出降低車速至零的指令至發(fā)動機控制器70，且輸出鎖死所有車輪于中位的指令至電控轉向系統(tǒng)，即強制停車并強行限制轉向，進一步確保安全。
S35、選取其余車軸車輪轉角信號中的至少一者與前軸車輪轉角信號比較，若均滿足第二轉角關系，則進入步驟S36，若存在不滿足第二轉角關系的情況，則進入步驟S37中執(zhí)行第二項；與步驟S34原理相同，任一車軸車輪60與前軸車輪轉角信號不滿足第二轉角關系時，均會影響車輛正常轉向，為了安全起見，執(zhí)行步驟S37中的第二項。S36、以方向盤50的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號、各車軸車輪60的轉角信號、第一轉角關系、第二轉角關系輸出控制相應車軸車輪60轉向的控制信號；S37、進入安全保護模式第一項、輸出發(fā)出報警信號且降低車速的指令；
第二項、輸出發(fā)出報警信號且輸出降低車速至零，并鎖死所有車輪于中位的指令。正常轉角信號和不正常轉角信號同時存在時，可以選取一正常轉角信號繼續(xù)進行轉向，但是不正常轉角信號表明系統(tǒng)存在故障，可以發(fā)出報警信息，并降低車速，以確保安全，當然，還可以根據具體情況對降速指令進行細化，比如，在檢測三組轉角信號時，一組不正常，可以將速度降低至10km/h，兩組不正常時，可以將速度降低至5km/h，如此，可以兼顧安全系數和行駛速度的統(tǒng)一。方向盤50的各組轉角信號均不正常時，表明此時轉向控制器10無合適的基準信號進行轉向控制，此時不宜作出轉向動作，可以發(fā)出報警信息警示駕駛人員停車檢查；同時，為避免駕駛人員仍然操作轉向引發(fā)事故，可以輸出降低車速至零且鎖死所有車輪于中位的指令，即強制停車并強行限制轉向，以確保安全。本發(fā)明還提供一種起重機，具有底盤和起重臂，底盤具有上述任一實施例所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，由于上述底盤轉向控制系統(tǒng)具有上述技術效果，該起重機也具有相同的技術效果，在此不贅述。以上對本發(fā)明所提供的一種底盤轉向控制方法、系統(tǒng)，及具有該系統(tǒng)的起重機均進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種底盤轉向控制方法，其特征在于，包括下述步驟 10)將各車軸的車輪均連接電控轉向系統(tǒng)；預存方向盤轉角信號與選定的一車軸車輪轉角信號的第一轉角關系，以及該車軸車輪轉角信號與其余車軸車輪轉角信號之間的第二轉角關系； 20)實時獲取方向盤的轉角信號和各車軸車輪的轉角信號； 30)以方向盤的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號、各車軸車輪的轉角信號、第一轉角關系、第二轉角關系輸出控制相應車軸車輪轉向的控制信號。
2.根據權利要求I所述的底盤轉向控制方法，其特征在于， 步驟10)中，預存安全保護模式； 步驟20)和步驟30)之間，還包括下述步驟 201)判斷方向盤轉角信號是否正常，是，則進入步驟30)，否，則進入步驟40)； 40)進入安全保護模式，按照安全保護模式輸出相應的控制指令。
3.根據權利要求2所述的底盤轉向控制方法，其特征在于， 步驟201)和步驟30)之間還包括下述步驟 202)判斷正常的方向盤轉角信號與選定的車軸車輪轉角信號是否滿足第一轉角關系，是，則進入步驟30)，否，則進入步驟40)。
4.根據權利要求3所述的底盤轉向控制方法，其特征在于， 步驟202)和步驟30)之間還包括下述步驟 203)選取其余車軸車輪轉角信號中的至少一者與選取的車軸車輪轉角信號比較，若均滿足第二轉角關系，則進入步驟30)，若存在不滿足第二轉角關系的情況，則進入步驟40)。
5.根據權利要求1-4任一項所述的底盤轉向控制方法，其特征在于，步驟10)中選定的車軸車輪轉角信號為前軸車輪轉角信號。
6.根據權利要求2-4任一項所述的底盤轉向控制方法，其特征在于， 步驟20)中，同時獲取方向盤的至少兩組轉角信號； 步驟201)中，判斷方向盤的各組轉角信號是否正常，至少一組正常時，進入步驟30)，步驟30)中以一組正常的方向盤轉角信號為基準信號；至少一組不正常時，進入步驟40)。
7.根據權利要求6所述的底盤轉向控制方法，其特征在于，步驟201)中，方向盤的各組轉角信號中存在不正常轉角信號時，步驟40)中，按照安全保護模式輸出發(fā)出報警信號的指令。
8.根據權利要求7所述的底盤轉向控制方法，其特征在于， 步驟201)中，方向盤的各組轉角信號中同時存在不正常轉角信號和正常轉角信號時，步驟40)中按照安全保護模式輸出降低車速指令； 步驟201)中，方向盤的各組轉角信號均不正常時，步驟40)中，輸出降低車速至零并鎖死所有車輪于中位的指令。
9.根據權利要求3或4所述的底盤轉向控制方法，其特征在于，步驟40)中，輸出發(fā)出報警信號的指令，且輸出降低車速至零并鎖死所有車輪于中位的指令。
10.一種底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 與底盤各車軸的車輪均連接的電控轉向系統(tǒng)； 實時獲取方向盤轉角信號的第一轉角檢測裝置和實時獲取各車軸車輪轉角信號的第二轉角檢測裝置； 與第一轉角檢測裝置和第二轉角檢測裝置連接的轉向控制器，其預存有方向盤轉角信號與選取的一車軸車輪轉角信號的第一轉角關系，以及選取的車軸車輪與其余各車軸車輪轉角信號之間的第二轉角關系；所述轉向控制器以方向盤的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號、各車軸車輪的轉角信號、第一轉角關系、第二轉角關系輸出控制相應車軸車輪轉向的控制信號至所述電控轉向系統(tǒng)。
11.根據權利要求10所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向控制器預存安全保護模式，所述轉向控制器判斷方向盤的轉角信號正常時，以正常的方向盤轉角信號為基準信號，不正常時，按照安全保護模式輸出相應的控制指令。
12.根據權利要求11所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，方向盤的轉角信號正常，且所述轉向控制器判斷正常的方向盤轉角信號與選取的車軸車輪轉角信號滿足第一轉角、關系時，以方向盤的轉角信號為基準信號，否則所述轉向控制器按照安全保護模式輸出相應的控制指令。
13.根據權利要求12所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向控制器選取其余車軸車輪轉角信號中的至少一者與前軸車輪轉角信號比較，若均滿足第二轉角關系，以方向盤的轉角信號為基準信號，若存在不滿足第二轉角關系的情況，所述轉向控制器按照安全保護模式輸出相應的控制指令。
14.根據權利要求11-13所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉向控制器預存有方向盤轉角信號與前軸車輪轉角信號的第一轉角關系，以及前軸車輪轉角信號與其余各車軸車輪轉角信號之間的第二轉角關系。
15.根據權利要求11-13所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一檢測裝置檢測方向盤的至少兩組轉角信號；所述轉向控制器判斷方向盤的至少一組轉角信號正常時，以一組正常轉角信號為基準信號，至少一組轉角信號不正常時，轉向控制器按照安全保護模式輸出相應指令。
16.根據權利要求15所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一檢測裝置包括角傳動器，所述角傳動器的輸入端通過方向盤下方的轉向管柱與方向盤連接，所述角傳動器還設有至少兩個輸出端，各所述輸出端均連接有角度傳感器，以便檢測方向盤的至少兩組轉角信號。
17.根據權利要求16所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一檢測裝置還包括連接桿，所述連接桿的兩端分別與所述角度傳感器的擺桿、所述角傳動器輸出端的擺臂鉸接于第一鉸接點和第二鉸接點；且所述擺桿的擺動中心、所述擺臂的擺動中心、所述第一鉸接點、所述第二鉸接點的連線形成平行四邊形。
18.根據權利要求15所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與轉向控制器連接的報警裝置，轉向控制器判斷方向盤各組轉角信號中存在不正常轉角信號時，轉向控制器發(fā)出報警信號的指令至所述報警裝置。
19.根據權利要求16所述的底盤轉向控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述轉向控制器判斷方向盤各組轉角信號中同時存在不正常轉角信號和正常轉角信號時，按照安全保護模式輸出降低車速的指令至車輛的發(fā)動機控制器； 轉向控制器判斷方向盤的各組轉角信號均不正常時，轉向控制器按照安全保護模式輸出降低車速至零的指令至發(fā)動機控制器，且輸出鎖死所有車輪于中位的指令至所述電控轉向系統(tǒng)。
20.一種起重機，具有底盤和起重臂，其特征在于，所述底盤具有如權利要求1-19任一項所述的底盤轉向控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種底盤轉向控制方法、系統(tǒng)，及具有該系統(tǒng)的起重機，公開的控制方法包括下述步驟預存方向盤轉角信號與選定的一車軸車輪轉角信號的第一轉角關系，以及該車軸車輪轉角信號與其余車軸車輪轉角信號之間的第二轉角關系；實時獲取方向盤、各車軸車輪的轉角信號；以方向盤的轉角信號為基準信號，并根據該基準信號輸出控制車輪轉向的信號。該控制方法使得車輪轉向均以方向盤的轉角為基準，確保車輛實際轉角符合駕駛人員的轉向意愿；采取全輪電控轉向模式，具備較高的控制精度，各車輪轉角關系更大程度地滿足阿克曼定理，從而減少輪胎的磨損。且采用全輪電控轉向的模式，可以省略方向盤與前軸之間的傳動機構，達到簡化轉向系統(tǒng)結構的目的。
文檔編號B62D5/04GK102730057SQ20121024222
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權日2012年7月12日
發(fā)明者於磊, 朱林, 李麗, 王志芳, 程偉, 陳建凱 申請人:徐州重型機械有限公司