[發明專利]一種用于全液壓動力轉向系統的控制方法

有效

• 申請號: 202010580592.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111674461B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王卓周;左曙光;黃俊閣;胡瀟睿;林羽;郭駿;羅朋
• 申請（專利權）人: 廣州電力機車有限公司
• 主分類號: B62D5/06
• 分類號: B62D5/06;B62D5/065;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識產權代理有限責任公司 44254
• 代理人: 王拯文

一種用于全液壓動力轉向系統的控制方法，包括以下步驟：(1)方向盤轉角傳感器采集方向盤轉角信號，車速傳感器采集方向盤旋轉時的車速v₁；(2)根據方向盤轉角與車輪轉角之間的比例關系，將采集得到的方向盤轉角轉化為設計車輪轉角δ₁；(3)電控單元計算出給定的設計車輪轉角δ₁和給定的車速v₁下礦用自卸車理想質心側偏角β₁；(4)通過車輪轉角傳感器獲取實際車輪轉角δ₂，通過車速傳感器采集車輪轉動時的車速v₂，并通過電控單元計算出給定的車速v₂情況下要使實際質心側偏角β₂的值接近或者等于理想質心側偏角β₁所需的目標車輪轉角δ₃；(5)實時調節轉向系統的供油量，使實際車輪轉角δ₂趨近或者等于目標車輪轉角δ₃。上述方法能保障轉向的準確性和車輛運行的穩定性。

技術領域

本發明涉及礦用自卸車轉向系統技術領域，尤其是一種用于全液壓動力轉向系統的控制方法。

背景技術

近年來，隨著我國及周邊鄰國和非洲各國的經濟迅速發展，礦石行業一直保持著很好的增長勢頭，各類礦山，特別是大型露天礦山的建設方興未艾，產量也是年年攀升。由于重型礦用自卸車有著很高的工作效率，很多大型露天礦山也將其作為主要運輸工具，并且數量不斷增長。礦用自卸車整車質量大，前軸負荷也大，因此，前輪的轉向完全依靠液壓動力。

礦用自卸車用全液壓動力轉向系統采用小排量轉向器作先導控制，大部分油液經過流量放大器送到轉向動力缸，具有操縱力小、流出的流量與方向盤轉角成比例的特點。如下式所示：

q_A＝KVn；

式中，K為流量放大器放大倍數，V為轉向器排量，n為方向盤轉速。

其具體工作原理如下所述：駕駛員操縱方向盤，通過轉動全液壓轉向器的轉閥，實現對進入轉向動力缸的油液流量的控制，從而推動轉向動力缸中活塞桿的伸長或收縮，轉向活塞桿推動轉向節，使車輪繞著轉向主銷轉動。

礦用自卸車直線行駛時，轉向動力缸兩腔油壓相等。左轉時，高壓油進入左轉向動力缸的無桿腔和右轉向動力缸的有桿腔；右轉時，高壓油進入左轉向油缸的有桿腔以及右轉向油缸的無桿腔，轉向油缸在高壓油的推動下，使車輪轉向。如遇緊急情況(如柴油機故障等)可靠轉向蓄能器提供一個左右全程轉向的壓力油，但蓄能器壓力油僅允許短時間操作，否則，會因為壓力下降而不能轉向。

轉向動力由轉向液壓泵提供。與其他轉向系統相比，全液壓轉向系統取消了方向盤和轉向輪之間的機械連接，取而代之的是液壓管道連接，具有操縱輕便靈活、結構緊湊、易于安裝布置、發動機熄火時仍能保證轉向性能等優點。

但是，目前全液壓動力轉向系統存在以下缺陷：

1)在任何車速下，全液壓轉向器排出的油液體積與方向盤轉動角度成正比(線性關系)，即轉向活塞桿的位移量與方向盤轉角成正比。而由于轉向機構的空間幾何運動關系，使得前輪的轉角與方向盤轉角之間為非線性關系，影響駕駛員預判的準確性。

2)全液壓動力轉向系統無反饋控制。全液壓轉向器是典型的開環控制，傳遞過程任一環節出現偏差或干擾(比如油液泄露)，系統的精度和穩定性都會受到影響，不能確保直線行駛穩定性和轉向行駛的靈活性。

因此，需要改進。

發明內容

本發明目的是一種用于全液壓動力轉向系統的控制方法，使得方向盤轉角與車輪轉角之間滿足線性關系，車輪的實際轉角能夠達到設計時的期望轉角。為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于全液壓動力轉向系統的控制方法，包括以下步驟：