一種全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，特別涉及一種全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同的工況下，應(yīng)具有不同的性能。汽車在低速曲線行駛及極低車速移動工況下，應(yīng)具有不沉重而適度的轉(zhuǎn)向盤力與不過于大的轉(zhuǎn)向盤總轉(zhuǎn)角，還應(yīng)有良好的回正性能。在高速、轉(zhuǎn)向盤小轉(zhuǎn)角、低側(cè)向加速度范圍內(nèi)，汽車應(yīng)具有良好的橫擺角速度頻率特性、直線行駛能力、回正性能與交大的轉(zhuǎn)向靈敏度。
[0003]不管是在低速行駛還是高速行駛的時候，汽車都應(yīng)有良好的回正能力。汽車的回正能力主要由主銷內(nèi)傾和主銷后傾實現(xiàn)的。主銷內(nèi)傾是利用車的重量壓著車輪，形成轉(zhuǎn)向的自動回正，轉(zhuǎn)向角越大回正力越大，是靜態(tài)的，與車速無關(guān);后傾是利用車輪偏轉(zhuǎn)時汽車的離心力產(chǎn)生自動回正，車速越高，回正力越大，是動態(tài)的。汽車低速行駛時，主要靠內(nèi)傾回正;汽車正常行駛時主要靠后傾回正。汽車高速行駛時方向盤轉(zhuǎn)角很小，此時可認為內(nèi)傾不起作用，就全靠后傾了。這種動態(tài)的自動回正保證了汽車直線行駛穩(wěn)定性，所以正常直線駕駛時，方向盤幾乎不動。高速時轉(zhuǎn)動方向盤所需的力大很多，形成了更強的路感，這對操縱的準確性、駕駛的樂趣、行駛的安全性都致關(guān)重要。若主銷不后傾甚至前傾就沒有這種作用，高速駕駛時會感覺方向盤很輕，轉(zhuǎn)向容易過大，汽車愛走蛇形等，速度越高越明顯，前傾越大越嚴重!所以，主銷不后傾的車輛不能高速行駛，例如一些工程機械。
[0004]目前全地面汽車起重機車橋均只有主銷內(nèi)傾角，而無主銷后傾角，而且全地面起重機均采用電比例液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(油缸多，轉(zhuǎn)向阻力大，即使有主銷后傾，回正力也不明顯)。所以在高速行駛的時候，車輛幾乎沒有回正力，司機需要時刻緊握方向盤，注意力高度集中，不利于行車安全。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中相關(guān)的帶主動回正功能的電控轉(zhuǎn)向器存在兩大先天不足:1、用電動助力，需要消耗蓄電池電能，功率小，無法滿足大型工程機械轉(zhuǎn)向回正力的要求;2、回正中位判斷困難，易出現(xiàn)回正超調(diào)，控制系統(tǒng)復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)以實現(xiàn)主動回正對中。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0008]本發(fā)明提供一種全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)，包括信號連接的信號采集模塊、控制模塊和轉(zhuǎn)向回正執(zhí)行模塊，其中:
[0009]信號采集模塊，采集起重機主動回正控制策略所需判斷參數(shù)為輸入信號，并傳輸至控制模塊；
[0010]控制模塊，通過信號采集模塊提供的判斷參數(shù)，判斷車橋是否需要回正且計算回正力對應(yīng)的執(zhí)行策略；
[0011]轉(zhuǎn)向回正執(zhí)行模塊，根據(jù)控制模塊的執(zhí)行策略向車輪提供轉(zhuǎn)向回正力。
[0012]所述轉(zhuǎn)向回正執(zhí)行模塊包括執(zhí)行機構(gòu)與動力源，所述執(zhí)行機構(gòu)與動力源通過調(diào)壓閥連接。
[0013]所述執(zhí)行機構(gòu)為對中油缸，且所述對中油缸設(shè)于轉(zhuǎn)向車橋上。
[0014]可選擇地，信號采集模塊采集車速信號，通過壓力傳感器采集主轉(zhuǎn)向油路的壓力差值，控制模塊通過該壓力差值判斷駕駛員操作意圖，從而進行回正判斷，并根據(jù)車速信號進行回正力計算。
[0015]可選擇地，信號采集模塊采集車速信號、方向盤的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)角變化率信號，控制模塊根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)角變化率判斷駕駛員操作意圖，從而進行回正判斷，并根據(jù)車速信號進行回正力計算。
[0016]可選擇地，所述動力源為高壓主油路；調(diào)壓閥根據(jù)回正力計算的結(jié)果進行壓力調(diào)節(jié)，由對中油缸實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的主動回正。
[0017]所述對中油缸包括三油口、二活塞、一活塞桿和一限位擋圈，限位擋圈設(shè)于對中油缸中位，二活塞呈限位擋圈上下方設(shè)置;所述對中油缸由左右位設(shè)置的二位四通閥控制通斷，當車橋需要回正時，二位四通閥工作在左位時，三油口中第一、第二油口接高壓主油路，第三油口接油箱，二活塞在壓力的作用下均向?qū)χ杏透字形灰苿又敝料尬粨跞Φ奈恢?，實現(xiàn)對中以控制車橋主動回正；當二位四通閥工作在右位時，三油口連通，活塞桿可以在外力的作用下在對中油缸內(nèi)上下自由移動。
[0018]可選擇地，所述動力源為蓄能器；當采集到方向盤的轉(zhuǎn)角信號時，蓄能器的蓄油量隨轉(zhuǎn)角的大小變化，蓄能器出口的壓力也隨之改變，蓄能器利用其自身的剛度特性，自動實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的主動回正。
[0019]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0020]1、本發(fā)明的動力源或高壓主油路或蓄能器，無需電動助力，可滿足大型工程機械主動回正的要求；
[0021]2、通過對主轉(zhuǎn)向油路進回油管壓力差或?qū)Ψ较虮P的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)角變化率的檢查，并進行回正判斷和回正力計算，控制系統(tǒng)簡單可靠；
[0022]3、執(zhí)行機構(gòu)采用對中油缸，主動回正對中簡單可靠，回正力覆蓋范圍大。
【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1為本發(fā)明提供的一種全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實施例1的主轉(zhuǎn)向回路不意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實施例1中車速和回正力的關(guān)系曲線圖；
[0027]圖4為本發(fā)明提供的一種全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)中對中油缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明實施例2的主轉(zhuǎn)向回路示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明實施例3的主轉(zhuǎn)向回路示意圖。
【具體實施方式】
[0030]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0031]請參閱圖1，本發(fā)明提供了一種全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)，包括信號連接的信號采集模塊1、控制模塊2和轉(zhuǎn)向回正執(zhí)行模塊3，所述控制模塊2包括回正判斷單元21和回正力計算單元22。
[0032]所述信號采集模塊I用于采集起重機主動回正控制策略所需判斷參數(shù)為輸入信號，并傳輸至控制模塊2。
[0033]所述控制模塊2通過信號采集模塊I提供的判斷參數(shù)，通過回正判斷單元21和回正力計算單元22判斷車橋是否需要回正且計算回正力對應(yīng)的執(zhí)行策略。
[0034]所述轉(zhuǎn)向回正執(zhí)行模塊3根據(jù)控制模塊2的執(zhí)行策略向車輪提供轉(zhuǎn)向回正力。
[0035]所述轉(zhuǎn)向回正執(zhí)行模塊3包括執(zhí)行機構(gòu)與動力源，所述執(zhí)行機構(gòu)與動力源通過調(diào)壓閥連接。
[0036]本發(fā)明將通過下述多個實施例詳述所述全地面起重機轉(zhuǎn)向主動回正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理:
[0037]實施例1
[0038]請參閱圖2并結(jié)合圖1，信號采集模塊I采集的判斷參數(shù)為車速信號和主轉(zhuǎn)向油路10的壓力差值信號，執(zhí)行機構(gòu)為對中油缸20，動力源為高壓主油路30 ；對中油缸20設(shè)于主轉(zhuǎn)向車橋上，控制模塊2通過主轉(zhuǎn)向油路10的壓力差值判斷駕駛員操作意圖，從