選擇轉向模式的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛轉向系統(tǒng)，并且特別涉及一種在具有多于一組的轉向輪的類型的車輛中控制轉向模式之間的切換的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]車輛可包括經(jīng)設計調節(jié)前輪的方向取向的轉向系統(tǒng)。該轉向系統(tǒng)可包括轉向軸和連接到轉向盤的柱?？稍O置由安裝在車架上的轉向齒輪和連桿組成的齒輪機構。該齒輪機構可通過橫拉桿連接到車輪。該轉向系統(tǒng)可被配置成使前輪和后輪同時轉向。
[0003]該車輛可包括具有諸如前輪對準傳感器、車輪速度傳感器和/或后輪對準傳感器的各種傳感器的轉向控制系統(tǒng)。該轉向控制系統(tǒng)還可包括電子控制單元，該電子控制單元包括微型計算機。
[0004]US5238077公開了一種用于控制具有允許操作員選擇僅前輪轉向(2WS)、蟹行轉向(4WS)或渦旋轉向(4WS)的前轉向輪和后轉向輪的類型的車輛轉向系統(tǒng)的方法。操作員可選擇車輛速度閾值，高于該車輛速度閾值時操作員期望后轉向輪不受所選擇的轉向模式支配地鎖定在直行方向上。因此，當感測到車輪速度大于速度閾值時，控制裝置可鎖定后輪轉向，這確保高于速度閾值時僅前輪轉向是可能的。
[0005]本發(fā)明旨在至少部分地改善或克服現(xiàn)有技術系統(tǒng)的一個或多個方面。

【發(fā)明內容】

[0006]在第一方面中，本發(fā)明描述了一種選擇車輛中的轉向模式的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:傳感器裝置，該傳感器裝置監(jiān)視指示車輛速度的操作值并發(fā)出對應于該操作值的操作信號；和控制器，該控制器被配置成接收操作信號并基于該操作信號在兩輪轉向模式和四輪轉向模式之間進行選擇。
[0007]在第二方面中，本發(fā)明描述了一種選擇車輛中的轉向模式的方法，該方法包括:監(jiān)視指示車輛速度的操作值并發(fā)出對應于該操作值的操作信號；以及接收操作信號，以基于該操作信號在兩輪轉向模式和四輪轉向模式之間進行選擇。
【附圖說明】
[0008]當連同附圖閱讀時，本發(fā)明的前述和其他特征和優(yōu)點從各種實施例的以下描述將被更全面理解，在附圖中:
[0009]圖1是例示一種根據(jù)本發(fā)明的用于選擇轉向模式的系統(tǒng)和方法的方框圖；
[0010]圖2是例示一種根據(jù)圖1的用于選擇轉向模式的方法和設備的控制系統(tǒng)的方框圖；以及
[0011]圖3是例示一種根據(jù)本發(fā)明的用于選擇轉向模式的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明通常涉及一種選擇車輛中的轉向模式的系統(tǒng)和方法。
[0013]圖1的方框圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)10的例示性架構。系統(tǒng)10可包括可將控制信號發(fā)送給4WS模式歧管14的控制器12。4WS模式歧管14可引導來自液壓計量單元的液壓流，用于影響車輛中的轉向模式。轉向模式或液壓流的方向可由設置在4WS模式歧管上的液壓電磁線圈管控。4WS模式歧管14可引導流體流穿過液壓轉向缸。
[0014]轉向模式或液壓油流相對于液壓計量單元穿過前車軸和后車軸的方向可通過對4WS歧管上的液壓電磁閥的控制進行管控。
[0015]在一個實施例中，當以4WS模式操作時，到前車軸和后車軸的液壓油流可相等，以便提供相等的前后輪位移。一對車輪不可移動超過另一對車輪。后輪的移動可被機械地限制到與前輪被機械地限制的程度相同的程度。
[0016]參照圖2，控制器12可包括處理器17。處理器17可連接到4WS模式歧管14。處理器17可處理閾值和運行時間值，以計算4WS模式歧管14的致動且然后向其發(fā)送控制信號用于選擇轉向模式。
[0017]控制器12還可包括連接到處理器17的存儲器20。存儲器20可存儲由操作員通過操作員輸入裝置16輸入的變量，或者可以對該存儲器20進行編程。存儲器20可包括多個用于存儲閾值的存儲器單元22。所述閾值可由操作員輸入，或者由處理器17從所編程的值讀取。
[0018]控制器12的功能可以是確定閾值被達到或被超過。該閾值可被大于或小于該閾值的值超過。當該閾值被達到或被超過時，控制器12可發(fā)送信號給4WS模式歧管14。
[0019]控制器12可基于可在車輛在諸如道路建設區(qū)域的操作現(xiàn)場操作之前被編程的主要編程軟件參數(shù)和值或可在工業(yè)機器在操作現(xiàn)場操作期間被提供的參數(shù)和操作值進行操作。
[0020]控制器12可通過控制4WS模式歧管14的操作選擇轉向模式。對于每個轉向模式，該控制器將控制適當?shù)碾姶砰y，以便沿正確的方向將來自轉向液壓計量單元的液壓流弓I導至適當?shù)霓D向缸。
[0021]在一個實施例中，控制器12可命令3種轉向模式之一。轉向模式可以是兩輪轉向(2WS)模式、循環(huán)(盤旋式，circle)轉向模式或蟹行轉向模式。循環(huán)轉向模式和蟹行轉向模式均是四輪轉向模式。
[0022]在2WS模式中，前輪可根據(jù)轉向盤轉動，并且后輪不可轉動。在循環(huán)轉向模式中，前輪可根據(jù)轉向盤轉動，并且后輪可在相對的方向上轉動，從而提高機器的轉動半徑。在蟹行轉向模式中，前輪可根據(jù)轉向盤轉動，并且后輪可在相同的方向上轉動，從而允許機器到側向模式或模仿螃蟹。
[0023]控制器12可被配置成為單點故障安全?？刂破髦袩o單點故障可引起轉向模式的未受命令的變化。
[0024]系統(tǒng)10還可包括操作員輸入裝置16和傳感器裝置18。所述裝置可獨立地且直接地連接到控制器12。
[0025]操作員輸入裝置16可用作用于選擇轉向模式的接口。
[0026]操作員輸入裝置16可包括搖臂開關。操作員輸入裝置16可包括多個搖臂開關24。操作員輸入裝置16可包括兩個搖臂開關。
[0027]每個搖臂開關可包括彈簧復位閂，以將該開關鎖定在一位置中來防止意外啟動。
[0028]操作員輸入裝置16可具有蟹行搖臂開關，以在循環(huán)轉向模式和蟹行轉向模式之間進行選擇。在一個實施例中，當4WS轉向模式處于活動狀態(tài)時，可使用蟹行搖臂開關在循環(huán)轉向模式和蟹行轉向模式之間進行選擇。
[0029]每個搖臂開關可包含目視指示器，以警告操作員當前處于活動狀態(tài)的轉向模式。目視指示器的示例可以是LED。搖臂開關可定位在操作員輸入裝置16的前控制臺上。
[0030]在一個實施例中，操作員輸入裝置16可用于要在工業(yè)機器的操作期間提供給控制器12的參數(shù)和操作值的輸入。可以是所期望的致動值的參數(shù)的操作值，可以由操作員輸入到操作員輸入裝置16中。
[0031]控制器12可使用所輸入的值，而不是所編程的軟件值，作為適當?shù)拈撝祦磉x擇轉向模式。
[0032]系統(tǒng)10可選擇車輛中的轉向模式，系統(tǒng)10可包括傳感器裝置18，以發(fā)出指示車輛速度的操作信號；并且控制器12可被配置成接收該操作信號，以便基于該操作信號在2WS模式和4WS模式之間進行選擇。4WS模式可以是循環(huán)模式。當循環(huán)模式處于活動狀態(tài)時，蟹行模式可以是可選擇的。蟹行模式可以由操作員選擇。
[0033]控制器12可連接到傳感器裝置18，以從其接收操作信號。在一個實施例中，控制器12可連接到多個傳感器裝置18，以從其接收操作信號。
[0034]操作信號可對應于由傳感器裝置18監(jiān)視的操作值。所述操作值可指示車輛速度。
[0035]4WS模式歧管14的致動可以基于所監(jiān)視的操作值?？刂破?2可通過比較所述閾值與由傳感器裝置18監(jiān)視的操作值來確定所編程的或輸入的閾值是否可以被達到或被超過。根據(jù)本發(fā)明的合適的傳感器裝置18可包括但不限于車輛地面速度雷達、ABS車輪速度數(shù)據(jù)、地面速度傳感器、轉速計、推進泵的線圈、推進手柄或它們的組合。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的合適的操作參數(shù)可以是行進速度或控制工業(yè)機器行進速度的推進手柄位置。可以直接測量或從推進泵的線圈測量行進速度，該線圈中的電流提供行進速度的比例表示。行進速度也可從電機控制信號獲得。由控制器12接收的操作信號可基于地面速度、軸旋轉速度或推進手柄位置的操作值。地面速度、推進手柄位置或其他操作參數(shù)也可用來評估車輛的當前速度。
[0037]控制器12可比較由相應傳感器裝置18得來的地面速度或推進手柄位置的操作值與所編程或輸入的閾值。
[0038]當操作值達到或超過閾值時，控制器12可致動4WS模式歧管14。當操作值大于閾值時，控制器12可選擇2WS模式?？刂破?2可發(fā)送信號給4WS模式歧管14，請求啟動2WSo當操作值小于閾值時，控制器12可選擇4WS模式?？刂破?2可發(fā)送信號給4WS模式歧管14，請求啟動2WS。
[0039]在一個實施例中，當操作值等于閾值時，控制器12可選擇2WS模式?？刂破?2可發(fā)送信號給4WS模式歧管14，請求啟動2WS。
[0040]在一個