本發(fā)明涉及工程機(jī)械，具體是一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法、系統(tǒng)及起重機(jī)。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著國內(nèi)外基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，工程機(jī)械車輛的技術(shù)研究水平有了前所未有的提升，多軸工程機(jī)械車輛的轉(zhuǎn)向技術(shù)與設(shè)計水平呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的發(fā)展趨勢。

2、對于多軸工程機(jī)械車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來說，其一般由機(jī)械驅(qū)動轉(zhuǎn)向裝置、液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)向裝置及轉(zhuǎn)向控制裝置等組成，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中引入了電控轉(zhuǎn)向，目前整車使用的車軸可分為：機(jī)械轉(zhuǎn)向軸和電控轉(zhuǎn)向軸。機(jī)械轉(zhuǎn)向軸通過機(jī)械桿系相互連接保證機(jī)械軸之間的車輪轉(zhuǎn)角關(guān)系，電控轉(zhuǎn)向軸通過電控的手段實(shí)現(xiàn)各軸轉(zhuǎn)角的控制。

3、由于陸上風(fēng)電行業(yè)從以前的3.0mw風(fēng)機(jī)安裝進(jìn)入6.5mw及以上風(fēng)機(jī)安裝的市場需求，對工程機(jī)械車輛的性能需求越來越高、轉(zhuǎn)場行駛性能要求也越來越高，車輛性能的提升勢必會帶來整車尺寸的加長、重量的增加，此時，為了滿足快速、高效的帶載轉(zhuǎn)場，需要使用更多的車橋來分擔(dān)整機(jī)行駛攜帶的全部部件的重量。目前工程機(jī)械車輛車橋最多為十軸車輛，一般是由三個機(jī)械轉(zhuǎn)向軸和七個電控轉(zhuǎn)向軸組成，全輪轉(zhuǎn)向時的車輛通過能力滿足場地轉(zhuǎn)移需求，當(dāng)工程機(jī)械車輛車橋數(shù)量增加到十一軸、十二軸或甚至更多時，整車軸距就會進(jìn)一步加長，車輛的轉(zhuǎn)彎半徑會顯著增大，車輛的通過能力下降，最后造成車輛在實(shí)際應(yīng)用過程中轉(zhuǎn)場能力變差。

4、目前，多軸工程機(jī)械車輛為了減小轉(zhuǎn)彎半徑，提升車輛通過性能，均是采用全輪轉(zhuǎn)向的方案，根據(jù)整車車橋的數(shù)量，將其分為機(jī)械轉(zhuǎn)向軸和電控轉(zhuǎn)向軸，機(jī)械轉(zhuǎn)向軸由方向盤直接控制，電控轉(zhuǎn)向軸通過控制信號及其與機(jī)械轉(zhuǎn)向軸的阿克曼轉(zhuǎn)角關(guān)系間接控制，讓車輛的轉(zhuǎn)向中心在車輛總軸距的靠近中間位置，并且通過調(diào)整電控轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向中心位置前移，實(shí)現(xiàn)車輛的最小轉(zhuǎn)向半徑，公開號為cn?102030035a的中國專利也是采用的全輪轉(zhuǎn)向的方案。

5、這種轉(zhuǎn)向方案提升了車輛的轉(zhuǎn)向通過能力，但是由于電控轉(zhuǎn)向軸、機(jī)械轉(zhuǎn)向軸的輪胎最大轉(zhuǎn)角限制，電控轉(zhuǎn)向軸與機(jī)械轉(zhuǎn)向軸總軸距的尺寸增加或軸數(shù)增加，車輛的轉(zhuǎn)彎半徑已經(jīng)無法進(jìn)一步減小，反而會隨之顯著增大，車輛的通過能力變差，轉(zhuǎn)場性能降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法、系統(tǒng)及起重機(jī)，能夠在輪胎最大轉(zhuǎn)角受限的情況下進(jìn)一步地減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，提高車輛的通過能力和轉(zhuǎn)場性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，包括：根據(jù)駕駛員操作，獲取操作指令和車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)；

4、根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)，判斷是否輸出提橋指令；若輸出提橋指令，則根據(jù)操作指令，重新獲取各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)；否則，重新獲取操作指令和車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)；

5、根據(jù)提橋指令執(zhí)行提橋，直至提橋完成為止，根據(jù)操作指令和各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，執(zhí)行行駛轉(zhuǎn)向。

6、結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)，判斷是否輸出提橋指令，包括：

7、若車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)提橋條件，則輸出提橋指令，否則，不輸出提橋指令。

8、結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)包括：車速和第一轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角；預(yù)設(shè)提橋條件包括：車速為零，且第一轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角小于或等于預(yù)設(shè)閾值。

9、結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，預(yù)設(shè)閾值為2°。

10、結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，根據(jù)操作指令，重新獲取各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，包括：

11、根據(jù)操作指令，確認(rèn)提橋數(shù)量，并根據(jù)提橋數(shù)量，獲取完成相應(yīng)數(shù)量提橋狀態(tài)下，各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)。

12、結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，根據(jù)提橋指令執(zhí)行提橋，直至提橋完成為止，根據(jù)操作指令和各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，執(zhí)行行駛轉(zhuǎn)向，包括：

13、根據(jù)提橋指令，沿車尾至車頭方向，依次對各電控轉(zhuǎn)向軸執(zhí)行提橋；

14、根據(jù)操作指令和各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，獲取各電控轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角；

15、根據(jù)各電控轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角，分別對各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎執(zhí)行轉(zhuǎn)向，并根據(jù)操作指令執(zhí)行行駛。

16、結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，各電控轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角和各機(jī)械轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角之間滿足阿克曼關(guān)系。

17、第二方面，本發(fā)明提供一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括：

18、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)駕駛員操作，獲取操作指令和車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)；

19、提橋判斷模塊，用于根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)，判斷是否輸出提橋指令；若輸出提橋指令，則根據(jù)操作指令，重新獲取各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)；否則，重新獲取操作指令和車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)；

20、行駛轉(zhuǎn)向模塊，用于根據(jù)提橋指令執(zhí)行提橋，直至提橋完成為止，根據(jù)操作指令和各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，執(zhí)行行駛轉(zhuǎn)向。

21、第三方面，本發(fā)明提供一種起重機(jī)，起重機(jī)包括若干個轉(zhuǎn)向軸；

22、其中，轉(zhuǎn)向軸包括機(jī)械轉(zhuǎn)向軸和電控轉(zhuǎn)向軸。

23、結(jié)合第三方面，進(jìn)一步的，起重機(jī)包括沿車頭至車尾方向依次排列的4個機(jī)械轉(zhuǎn)向軸和7個電控轉(zhuǎn)向軸。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：能夠在輪胎最大轉(zhuǎn)角受限的情況下進(jìn)一步地減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，提高車輛的通過能力和轉(zhuǎn)場性能；

25、本發(fā)明提供的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，通過執(zhí)行提橋?qū)⒆詈蟮囊粋€或多個電控轉(zhuǎn)向軸提起，使得被提起的電控轉(zhuǎn)向軸上的輪胎脫離地面不參與轉(zhuǎn)向，改變參與轉(zhuǎn)向的電控轉(zhuǎn)向軸的數(shù)量，縮短參與轉(zhuǎn)向的首尾兩個轉(zhuǎn)向軸之間的距離的同時重新獲取各電控轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，調(diào)整參與轉(zhuǎn)向的電控轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角，減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，使得車輛在狹小、受限區(qū)域能夠顯著提高車輛的通過能力和轉(zhuǎn)場性能；

26、通過預(yù)設(shè)提橋條件，使得車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)滿足一定條件才能輸出提橋指令，防止誤觸或不規(guī)范提橋，影響車輛正常作業(yè)；

27、在車速為零且第一轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角小于或等于預(yù)設(shè)閾值時可以輸出提橋指令，使得提橋動作僅在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生，防止車輛在運(yùn)動中發(fā)生承載狀態(tài)變化，影響車輛正常作業(yè)甚至危害安全；

28、通過沿車尾至車頭方向，依次對各電控轉(zhuǎn)向軸執(zhí)行提橋，能夠逐步有效減小參與轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向軸之間的距離；

29、通過各電控轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角和各機(jī)械轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角之間滿足阿克曼關(guān)系，提高車輛在轉(zhuǎn)彎時的穩(wěn)定性和順暢性；

30、本發(fā)明提供的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)獲取模塊、提橋判斷模塊以及行駛轉(zhuǎn)向模塊之間的配合，完成車輛的提橋和車輪轉(zhuǎn)向，減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑；

31、本發(fā)明提供的起重機(jī)，設(shè)置有4個機(jī)械轉(zhuǎn)向軸和7個電控轉(zhuǎn)向軸，采用本發(fā)明提供的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)該起重機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑減小，提高起重機(jī)在受限區(qū)域的通過能力和轉(zhuǎn)場性能，適應(yīng)性更強(qiáng)，適用場景更廣。

技術(shù)特征：

1.一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，根據(jù)所述車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)，判斷是否輸出提橋指令，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，所述車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)包括：車速和第一轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角；所述預(yù)設(shè)提橋條件包括：車速為零，且第一轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角小于或等于預(yù)設(shè)閾值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)閾值為2°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，根據(jù)所述操作指令，重新獲取各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，根據(jù)所述提橋指令執(zhí)行提橋，直至提橋完成為止，根據(jù)所述操作指令和各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，執(zhí)行行駛轉(zhuǎn)向，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，所述各電控轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角和各機(jī)械轉(zhuǎn)向軸的輪胎轉(zhuǎn)角之間滿足阿克曼關(guān)系。

8.一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種采用如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法的起重機(jī)，其特征在于，所述起重機(jī)包括若干個轉(zhuǎn)向軸；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的起重機(jī)，其特征在于，所述起重機(jī)包括沿車頭至車尾方向依次排列的4個機(jī)械轉(zhuǎn)向軸和7個電控轉(zhuǎn)向軸。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法、系統(tǒng)及起重機(jī)，一種車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法，包括：根據(jù)駕駛員操作，獲取操作指令和車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)；根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)，判斷是否輸出提橋指令；若輸出提橋指令，則根據(jù)操作指令，重新獲取各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)；否則，重新獲取操作指令和車輛轉(zhuǎn)向狀態(tài)；根據(jù)提橋指令執(zhí)行提橋，直至提橋完成為止，根據(jù)操作指令和各電控轉(zhuǎn)向軸上輪胎的轉(zhuǎn)向比例系數(shù)，執(zhí)行行駛轉(zhuǎn)向。該車輛行駛轉(zhuǎn)向控制方法、系統(tǒng)及起重機(jī)能夠在輪胎最大轉(zhuǎn)角受限的情況下進(jìn)一步地減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，提高車輛的通過能力和轉(zhuǎn)場性能。

技術(shù)研發(fā)人員：趙留福,楊鳳玲,馬飛,劉桂昌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：徐州重型機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10