[實用新型]車輛后橋電控轉向輪隨動控制系統

無效

• 申請號: 200920179234.1
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN201610171U
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 詹純新;劉權;黎鑫溢;郭紀梅;郭堃
• 申請（專利權）人: 長沙中聯重工科技發展股份有限公司
• 主分類號: B62D9/04
• 分類號: B62D9/04;G05B19/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 孫長龍;梁勇

技術領域

本實用新型涉及工程機械的自動控制領域，具體涉及車輛后橋電控轉向輪隨動控制系統。

背景技術

目前，工程車輛隨著承載要求的不斷提高呈大型化發展的趨勢。

現有的大型工程車輛底盤的轉向系統具有多組前橋和多組后橋，其中，各組前橋依靠機械結構剛性連接，前橋的轉向操作由駕駛者操縱方向盤直接控制；各組后橋與前橋之間無機械連接，其采用電液比例閉環控制方法來控制后橋轉向輪的轉向動作。

請參見圖1，該圖是現有車輛底盤的后橋轉向輪隨動轉向示意圖。

如圖1所示，傳感器10檢測到前橋(第一橋)的轉角并輸入至PLC控制器，控制器中的計算單元根據各后橋轉向輪與第一橋之間的轉角關系計算得出各后橋轉向輪的當前目標轉角，該轉角關系如下式所示：

βi=arctanLi*tanβ1L,]]>式中，βi-相應后橋轉向輪的當前目標轉角，Li-相應后橋至瞬時轉向中心之間的距離，β₁-第一橋車輪的當前轉角，L-第一橋至瞬時轉向中心之間的距離。

控制器根據各后橋轉向輪的當前目標轉角和各后橋傳感器(40、50、60和70)檢測的各后橋轉向輪實際轉角比較后的結果，依某種控制參量來控制驅動各橋對應的電液比例閥，從而調節相應轉向液壓油路的流量和流向，驅動相應后橋轉向輪的轉角趨向當前目標轉角。

眾所周知，后橋距轉向中心越近，相應的Li值越小；由βi=arctanLi*tanβ1L]]>可知，在相同的第一橋車輪轉角的前提下，后橋距轉向中心越近，其隨動轉向控制的當前目標轉角β(i)越小。而實際上，受控制系統本身的控制器件和執行元件的精度和性能的限制，各后橋均存在控制死區。

下面以圖1所示工程車輛底盤為例進行具體分析，如，第一橋右輪轉動1°時(β1＝1°)，第4、5、6和7橋分別需轉動0.12°、-0.12°、-0.49°、-0.72°(β4＝0.12°、β5＝-0.12°、β6＝-0.49°、β7＝-0.72°)。顯然，由于第4、5橋距轉向中心較近，故，第1橋的轉角由轉向關系對應到第4、5橋的目標轉角是急劇縮小的(β1＝1°對應β4＝0.12°、β5＝-0.12°)。若因液壓閥等執行器件的動作速度和性能等原因，第4、5、6和7橋轉角的控制死區為0.3°；則依據現有控制方法，第1橋車輪需分別轉動了約3°、3°、0.6°和0.42°時相應的后橋轉向輪才開始隨動跟隨轉向動作，也就是說，現有控制方法存在后橋隨動啟動滯后的問題。特別是，第4、5橋車輪啟動隨動轉向時，第1橋已轉動了約3°；以傳統的定參數PID作為隨動控制策略，跟隨動作啟動時目標值與實際值間的差值即偏差很小(即比死區0.3°稍大)，經PID運算后獲得的對應輸出控制量也較小，從而導致隨動啟動時的動作速度較慢，后橋轉向輪轉角相對與第1橋車輪轉角的啟動滯后現象非常明顯。

上述分析可知，傳統的車輛底盤車輪轉向隨動控制方法存在后橋轉向輪的隨動轉向啟動滯后的問題，且啟動后跟隨速度較慢，無法確保較好的隨動轉向控制動作啟動時的快速性，從而導致前后橋轉向輪轉向動作的同步性較差。

有鑒于此，亟待研制開發出一種可有效提高后橋轉向輪隨動跟隨啟動性能的車輛后橋電控轉向輪隨動控制系統，以確保行車效率及安全可靠性。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種車輛后橋電控轉向輪隨動控制系統，以有效提高后橋隨動跟隨啟動性能。