[实用新型]车辆后桥电控转向轮随动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械的自动控制领域，具体涉及车辆后桥电控转向轮随动控制系统。

背景技术

目前，工程车辆随着承载要求的不断提高呈大型化发展的趋势。

现有的大型工程车辆底盘的转向系统具有多组前桥和多组后桥，其中，各组前桥依靠机械结构刚性连接，前桥的转向操作由驾驶者操纵方向盘直接控制；各组后桥与前桥之间无机械连接，其采用电液比例闭环控制方法来控制后桥转向轮的转向动作。

请参见图1，该图是现有车辆底盘的后桥转向轮随动转向示意图。

如图1所示，传感器10检测到前桥(第一桥)的转角并输入至PLC控制器，控制器中的计算单元根据各后桥转向轮与第一桥之间的转角关系计算得出各后桥转向轮的当前目标转角，该转角关系如下式所示：

βi=arctanLi*tanβ1L,]]>式中，βi-相应后桥转向轮的当前目标转角，Li-相应后桥至瞬时转向中心之间的距离，β₁-第一桥车轮的当前转角，L-第一桥至瞬时转向中心之间的距离。

控制器根据各后桥转向轮的当前目标转角和各后桥传感器(40、50、60和70)检测的各后桥转向轮实际转角比较后的结果，依某种控制参量来控制驱动各桥对应的电液比例阀，从而调节相应转向液压油路的流量和流向，驱动相应后桥转向轮的转角趋向当前目标转角。

众所周知，后桥距转向中心越近，相应的Li值越小；由βi=arctanLi*tanβ1L]]>可知，在相同的第一桥车轮转角的前提下，后桥距转向中心越近，其随动转向控制的当前目标转角β(i)越小。而实际上，受控制系统本身的控制器件和执行元件的精度和性能的限制，各后桥均存在控制死区。

下面以图1所示工程车辆底盘为例进行具体分析，如，第一桥右轮转动1°时(β1＝1°)，第4、5、6和7桥分别需转动0.12°、-0.12°、-0.49°、-0.72°(β4＝0.12°、β5＝-0.12°、β6＝-0.49°、β7＝-0.72°)。显然，由于第4、5桥距转向中心较近，故，第1桥的转角由转向关系对应到第4、5桥的目标转角是急剧缩小的(β1＝1°对应β4＝0.12°、β5＝-0.12°)。若因液压阀等执行器件的动作速度和性能等原因，第4、5、6和7桥转角的控制死区为0.3°；则依据现有控制方法，第1桥车轮需分别转动了约3°、3°、0.6°和0.42°时相应的后桥转向轮才开始随动跟随转向动作，也就是说，现有控制方法存在后桥随动启动滞后的问题。特别是，第4、5桥车轮启动随动转向时，第1桥已转动了约3°；以传统的定参数PID作为随动控制策略，跟随动作启动时目标值与实际值间的差值即偏差很小(即比死区0.3°稍大)，经PID运算后获得的对应输出控制量也较小，从而导致随动启动时的动作速度较慢，后桥转向轮转角相对与第1桥车轮转角的启动滞后现象非常明显。

上述分析可知，传统的车辆底盘车轮转向随动控制方法存在后桥转向轮的随动转向启动滞后的问题，且启动后跟随速度较慢，无法确保较好的随动转向控制动作启动时的快速性，从而导致前后桥转向轮转向动作的同步性较差。

有鉴于此，亟待研制开发出一种可有效提高后桥转向轮随动跟随启动性能的车辆后桥电控转向轮随动控制系统，以确保行车效率及安全可靠性。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种车辆后桥电控转向轮随动控制系统，以有效提高后桥随动跟随启动性能。