一种车辆行驶转向控制方法、系统及起重机与流程

本发明涉及工程机械，具体是一种车辆行驶转向控制方法、系统及起重机。

背景技术：

1、目前，随着国内外基础建设的发展，工程机械车辆的技术研究水平有了前所未有的提升，多轴工程机械车辆的转向技术与设计水平呈现出突飞猛进的发展趋势。

2、对于多轴工程机械车辆的转向系统来说，其一般由机械驱动转向装置、液压驱动转向装置及转向控制装置等组成，随着技术的不断发展，转向系统中引入了电控转向，目前整车使用的车轴可分为：机械转向轴和电控转向轴。机械转向轴通过机械杆系相互连接保证机械轴之间的车轮转角关系，电控转向轴通过电控的手段实现各轴转角的控制。

3、由于陆上风电行业从以前的3.0mw风机安装进入6.5mw及以上风机安装的市场需求，对工程机械车辆的性能需求越来越高、转场行驶性能要求也越来越高，车辆性能的提升势必会带来整车尺寸的加长、重量的增加，此时，为了满足快速、高效的带载转场，需要使用更多的车桥来分担整机行驶携带的全部部件的重量。目前工程机械车辆车桥最多为十轴车辆，一般是由三个机械转向轴和七个电控转向轴组成，全轮转向时的车辆通过能力满足场地转移需求，当工程机械车辆车桥数量增加到十一轴、十二轴或甚至更多时，整车轴距就会进一步加长，车辆的转弯半径会显著增大，车辆的通过能力下降，最后造成车辆在实际应用过程中转场能力变差。

4、目前，多轴工程机械车辆为了减小转弯半径，提升车辆通过性能，均是采用全轮转向的方案，根据整车车桥的数量，将其分为机械转向轴和电控转向轴，机械转向轴由方向盘直接控制，电控转向轴通过控制信号及其与机械转向轴的阿克曼转角关系间接控制，让车辆的转向中心在车辆总轴距的靠近中间位置，并且通过调整电控转向轴的转向中心位置前移，实现车辆的最小转向半径，公开号为cn 102030035a的中国专利也是采用的全轮转向的方案。

5、这种转向方案提升了车辆的转向通过能力，但是由于电控转向轴、机械转向轴的轮胎最大转角限制，电控转向轴与机械转向轴总轴距的尺寸增加或轴数增加，车辆的转弯半径已经无法进一步减小，反而会随之显著增大，车辆的通过能力变差，转场性能降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种车辆行驶转向控制方法、系统及起重机，能够在轮胎最大转角受限的情况下进一步地减小车辆的转弯半径，提高车辆的通过能力和转场性能。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种车辆行驶转向控制方法，包括：根据驾驶员操作，获取操作指令和车辆转向状态；

4、根据车辆转向状态，判断是否输出提桥指令；若输出提桥指令，则根据操作指令，重新获取各电控转向轴上轮胎的转向比例系数；否则，重新获取操作指令和车辆转向状态；

5、根据提桥指令执行提桥，直至提桥完成为止，根据操作指令和各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，执行行驶转向。

6、结合第一方面，进一步的，根据车辆转向状态，判断是否输出提桥指令，包括：

7、若车辆转向状态满足预设提桥条件，则输出提桥指令，否则，不输出提桥指令。

8、结合第一方面，进一步的，车辆转向状态包括：车速和第一转向轴的轮胎转角；预设提桥条件包括：车速为零，且第一转向轴的轮胎转角小于或等于预设阈值。

9、结合第一方面，进一步的，预设阈值为2°。

10、结合第一方面，进一步的，根据操作指令，重新获取各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，包括：

11、根据操作指令，确认提桥数量，并根据提桥数量，获取完成相应数量提桥状态下，各电控转向轴上轮胎的转向比例系数。

12、结合第一方面，进一步的，根据提桥指令执行提桥，直至提桥完成为止，根据操作指令和各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，执行行驶转向，包括：

13、根据提桥指令，沿车尾至车头方向，依次对各电控转向轴执行提桥；

14、根据操作指令和各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，获取各电控转向轴的轮胎转角；

15、根据各电控转向轴的轮胎转角，分别对各电控转向轴上轮胎执行转向，并根据操作指令执行行驶。

16、结合第一方面，进一步的，各电控转向轴的轮胎转角和各机械转向轴的轮胎转角之间满足阿克曼关系。

17、第二方面，本发明提供一种车辆行驶转向控制系统，包括：

18、数据获取模块，用于根据驾驶员操作，获取操作指令和车辆转向状态；

19、提桥判断模块，用于根据车辆转向状态，判断是否输出提桥指令；若输出提桥指令，则根据操作指令，重新获取各电控转向轴上轮胎的转向比例系数；否则，重新获取操作指令和车辆转向状态；

20、行驶转向模块，用于根据提桥指令执行提桥，直至提桥完成为止，根据操作指令和各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，执行行驶转向。

21、第三方面，本发明提供一种起重机，起重机包括若干个转向轴；

22、其中，转向轴包括机械转向轴和电控转向轴。

23、结合第三方面，进一步的，起重机包括沿车头至车尾方向依次排列的4个机械转向轴和7个电控转向轴。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够在轮胎最大转角受限的情况下进一步地减小车辆的转弯半径，提高车辆的通过能力和转场性能；

25、本发明提供的车辆行驶转向控制方法，通过执行提桥将最后的一个或多个电控转向轴提起，使得被提起的电控转向轴上的轮胎脱离地面不参与转向，改变参与转向的电控转向轴的数量，缩短参与转向的首尾两个转向轴之间的距离的同时重新获取各电控转向轴的转向比例系数，调整参与转向的电控转向轴的轮胎转角，减小车辆的转弯半径，使得车辆在狭小、受限区域能够显著提高车辆的通过能力和转场性能；

26、通过预设提桥条件，使得车辆转向状态满足一定条件才能输出提桥指令，防止误触或不规范提桥，影响车辆正常作业；

27、在车速为零且第一转向轴的轮胎转角小于或等于预设阈值时可以输出提桥指令，使得提桥动作仅在车辆静止状态下发生，防止车辆在运动中发生承载状态变化，影响车辆正常作业甚至危害安全；

28、通过沿车尾至车头方向，依次对各电控转向轴执行提桥，能够逐步有效减小参与转向的转向轴之间的距离；

29、通过各电控转向轴的轮胎转角和各机械转向轴的轮胎转角之间满足阿克曼关系，提高车辆在转弯时的稳定性和顺畅性；

30、本发明提供的车辆行驶转向控制系统，通过数据获取模块、提桥判断模块以及行驶转向模块之间的配合，完成车辆的提桥和车轮转向，减小车辆的转弯半径；

31、本发明提供的起重机，设置有4个机械转向轴和7个电控转向轴，采用本发明提供的车辆行驶转向控制方法能够实现该起重机转弯半径减小，提高起重机在受限区域的通过能力和转场性能，适应性更强，适用场景更广。

技术特征：

1.一种车辆行驶转向控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的车辆行驶转向控制方法，其特征在于，根据所述车辆转向状态，判断是否输出提桥指令，包括：

3.根据权利要求2所述的车辆行驶转向控制方法，其特征在于，所述车辆转向状态包括：车速和第一转向轴的轮胎转角；所述预设提桥条件包括：车速为零，且第一转向轴的轮胎转角小于或等于预设阈值。

4.根据权利要求3所述的车辆行驶转向控制方法，其特征在于，所述预设阈值为2°。

5.根据权利要求1所述的车辆行驶转向控制方法，其特征在于，根据所述操作指令，重新获取各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，包括：

6.根据权利要求1所述的车辆行驶转向控制方法，其特征在于，根据所述提桥指令执行提桥，直至提桥完成为止，根据所述操作指令和各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，执行行驶转向，包括：

7.根据权利要求1所述的车辆行驶转向控制方法，其特征在于，所述各电控转向轴的轮胎转角和各机械转向轴的轮胎转角之间满足阿克曼关系。

8.一种车辆行驶转向控制系统，其特征在于，包括：

9.一种采用如权利要求1-7任一项所述车辆行驶转向控制方法的起重机，其特征在于，所述起重机包括若干个转向轴；

10.根据权利要求9所述的起重机，其特征在于，所述起重机包括沿车头至车尾方向依次排列的4个机械转向轴和7个电控转向轴。

技术总结本发明涉及工程机械技术领域，具体是一种车辆行驶转向控制方法、系统及起重机，一种车辆行驶转向控制方法，包括：根据驾驶员操作，获取操作指令和车辆转向状态；根据车辆转向状态，判断是否输出提桥指令；若输出提桥指令，则根据操作指令，重新获取各电控转向轴上轮胎的转向比例系数；否则，重新获取操作指令和车辆转向状态；根据提桥指令执行提桥，直至提桥完成为止，根据操作指令和各电控转向轴上轮胎的转向比例系数，执行行驶转向。该车辆行驶转向控制方法、系统及起重机能够在轮胎最大转角受限的情况下进一步地减小车辆的转弯半径，提高车辆的通过能力和转场性能。技术研发人员：赵留福,杨凤玲,马飞,刘桂昌受保护的技术使用者：徐州重型机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10