双钢轮压路机的转向控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种双钢轮压路机的转向控制方法和 系统。
【背景技术】
[0002] 压路机上普遍采用液压控制转向系统，液压转向系统存在开环回路不可控、转向 器大量占用驾驶室内的空间、转向液压管路占用驾驶室至转向阀间的空间，同时存在操作 转向器力量大、驾驶人员难于操作、转向响应慢、不易于精确操控、转向液压回路功率损耗 多、结构相对复杂、维护难度大等缺点。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在克服上述一个或多个缺点。
[0004] 一方面，本发明提供一种双钢轮压路机的转向控制方法，包括以下步骤：读取来自 输入单元的转向器转向角度输入值；读取来自蟹行角度传感器的蟹行角度信号，并使用蟹 行角度信号计算转向轴的转角极值；将转向器转向角度输入值与转角极值进行比较，如果 转向器转向角度输入值大于转角极值，则将目标转角值设为转角极值，如果转向器转向角 度输入值小于或等于转角极值，则将目标转角值设为转向器转向角度输入值；以及判断转 向单元转向传感器检测到的当前转角与目标转角值是否在误差范围内，如果在误差范围以 外，则驱动转向单元使当前转角接近目标转角值，如果在误差范围内，则停止转向单元。
[0005] 优选地，转向单元转向传感器安装于前车架与铰接装置的连接轴处，并且蟹行角 度传感器安装于后车架与铰接装置的连接轴处。
[0006] 优选地，在判断转向单元转向传感器检测到的当前转角与目标转角值是否在误差 范围内的步骤中，如果在误差范围内，则根据转向单元的实际转向信号设定转向器阻尼器 的阻尼力，以为操作员提供转向器转向操作手感，当转向器转到由当前蟹形角度对应的转 角极值时，阻尼被设定为最大，使操作员得知不能再进一步转向。
[0007] 优选地，所述输入单元为至少两个转向器编码器，在读取来自输入单元的转向器 转向角度输入值之后，判断输入的转向器转向信号的正确性。
[0008] 优选地，在确定输入的转向信号正确之后，判断整机停车开关是否开启。
[0009] 优选地，在驱动转向单元之前，进行液压油温检测步骤，包括：判断当前液压油温 是否低于第一预定值，当液压油温低于第一预定值时，开启液压油加热控制阀并开启液压 油加热电阻；以及判断液压油温是否大于第二预定值，当液压油温大于第二预定值时，关闭 液压油加热控制阀并停止液压油加热电阻工作，从而停止加热过程。
[0010] 优选地，在驱动转向单元之前，进行液压油温检测步骤，包括：判断当前液压油温 是否低于第一预定值，当液压油温高于第一预定值时，使液压油直接从转向泵流至转向液 压回路中。
[0011] 另一方面，本发明提供一种双钢轮压路机的转向控制系统，包括：转向器转向角度 获取模块，用于获取操作员旋转转向器的转向器转向角度输入值；蟹行角度获取模块，用于 获取蟹行角度信号，以用于计算转向轴的转角极值；将转向器转向角度输入值与转角极值 进行比较的模块，如果转向器转向角度输入值大于转角极值，则将目标转角值设为转角极 值，如果转向器转向角度输入值小于或等于转角极值，则将目标转角值设为转向器转向角 度输入值；以及判断转向单元转向传感器检测到的当前转角与目标转角值是否在误差范围 内的模块，如果在误差范围以外，则驱动转向单元使当前转角接近目标转角值，如果在误差 范围内，则停止转向单元。
[0012] 优选地，系统还包括设定转向器阻尼器的阻尼力的模块，如果转向单元转向传感 器检测到的当前转角与目标转角值在误差范围内，该模块根据转向单元的实际转向信号设 定转向器阻尼器的阻尼力，以为操作员提供转向器转向操作手感，当转向器转到由当前蟹 形角度对应的转角极值时，阻尼被设定为最大，使操作员得知不能再进一步转向。
[0013] 优选地，系统还包括判断获取的转向器转向角度输入值的正确性的模块。
[0014] 优选地，系统还包括判断整机停车开关是否开启的模块。
[0015] 优选地，系统还包括液压油温检测模块，该模块判断当前液压油温是否低于第一 预定值，当液压油温低于第一预定值时，开启液压油加热控制阀并开启液压油加热电阻；以 及判断液压油温是否大于第二预定值，当液压油温大于第二预定值时，关闭液压油加热控 制阀并停止液压油加热电阻工作，从而停止加热过程。
[0016] 优选地，系统还包括液压油温检测模块，该模块判断当前液压油温是否低于第一 预定值，当液压油温高于第一预定值时，使液压油直接从转向泵流至转向液压回路中。
[0017] 又一方面，本发明提供一种双钢轮压路机，其包括上述的转向控制系统。
[0018] 通过根据本发明的电控闭环转向方法和系统，实现了转向系统的闭环控制，同时 较液压转向系统增加了新的功能控制模块，比如蟹形工况的匹配和液压油加热部分，使整 个转向系统更加可控且更加完善。另外，根据本发明的电控转向器小巧，大量节省驾驶室内 空间，方便安装；转向器操作力度适中，便于操作人员操控，响应速度快，闭环系统，实现精 确控制，提高液压执行回路的效率，结构简单，便于维护保养。
【附图说明】
[0019] 图1是整机电控系统的原理图；
[0020] 图2A是转向控制系统的整体控制的流程图；
[0021] 图2B是蟹形工况下目标转角值和实际转角值的闭环反馈检测流程图；
[0022] 图3是蟹形工况匹配模块的具体控制流程图；
[0023] 图3A-3D以实施例的方式图示蟹形工况下示意性的简化计算；
[0024] 图3E是实际应用中在相应蟹形角度下可实施的左右转向极限值曲线图；
[0025] 图4是液压油加热辅助模块的具体控制流程图；以及
[0026] 图5是液压元器件的简单原理图。
【具体实施方式】
[0027] 通常，本发明的转向控制系统采用电控转向器和电控转向控制回路来分别取代传 统的液压转向器和液压转向控制回路，电控转向器输出信号，通过整机控制器采集各个输 入信号，控制系统直接控制液压转向执行装置，同时为电控转向器提供反馈控制信号。该转 向控制系统是一个闭环控制系统，实现了输入、输出、反馈之间的闭环控制体系，实现了整 机转向的精确控制，安装于前车架与铰接装置的连接轴处的转向单元转向角度传感器与安 装于后车架与铰接装置的连接轴处的蟹形角度传感器为整机控制器实时提供反馈信号，整 机控制器通过信号分析，确定整机状况，修订相应参数与输出。由于电控系统的响应速度 快，提高了整机转向系统的转向动作响应。液压执行机构采用的PWM输入的电控比例电磁 阀，实现转向器输出信号与液压转向执行相应的完美匹配，同时通过整机控制器PWM输出 信号的调节，实现转向系统的整机系统的功率与各个工况之间的匹配。
[0028] 本发明转向系统包括两部分：整机控制系统和液压执行系统。整机控制系统包括 但不限于以下元件：例如方向盘等电控转向器（包括至少两个电控编码器和电控阻尼器）、 转向单元转向角度传感器、整机控制器、发动机控制ECM控制器、蟹形工况匹配模块元件、 液压油加热辅助模块元件、液压执行元件。
[0029] 以下针对双钢轮压路机来描述本发明的实施方式。
[0030] 图1是整机电控系统的