[发明专利]多轴底盘转向控制方法、系统及应用该系统的轮式起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种多轴底盘转向控制方法、系统及应用该系统的轮式起重机。

背景技术

为了满足工程缩短工期、提高效率以及降低成本的需要，多轴轮式底盘越来越广泛地应用于起重机、举高作业车等工程机械。众所周知，多轴汽车底盘具有多根转向轴，并需要根据不同工况下转向模式的要求确定转向角度。

以轮式起重机道路行驶工况为例。为了能使车辆按照驾驶员的操纵意图直线行驶或转向，需要转动方向盘来调整车辆行驶方向，即车轮的转向角度。请参见图1，该图示出了五轴车辆的转向过程示意图。

如图所示，车辆转向时，各轴车轮的转角有一定的转角关系，理论上各轮必须绕着同一个转向中心转动；也就是说，各轴上的轮胎转向角度不同，才能保证在转向过程中轮胎只做纯滚动运动。显然，如果由于某些原因，使得某个或某几个轮胎的转向中心偏离理论的转向中心，那么，在转向过程中，这些轮胎在滚动的同时还会滑动，从而会造成轮胎的异常磨损。不仅增加了车辆的使用成本，对安全行驶也会造成不利影响。

现有多轴底盘的各轴转向分别通过非电控转向(机械式)和电控转向两种方式进行控制，即前侧车轴为与操纵方向盘机械连动的非电控转向轴，后侧车轴为电控转向轴。其中，通过检测车轮转角并将该转角信号输入到转向控制器，转向控制器将检测到的各车轴上车轮的实际转向角度及其它信号，通过与预设的理论值比较，对相应执行元件(转向电磁阀等)的动作进行控制，从而实现对相应车轮转角的控制，保证各轮均能绕着同一个转向中心做纯滚动运动，消除滑动现象。由此可以确定，判断车轮转角信号需要一个准确、可靠的参照基准。

一般的方法是，将非电控转向的车轴(如图1中的L1轴)转角作为基准，转向控制器根据输入其中的各电控转向车轴上车轮的实际转角，输出驱动转向电磁阀等执行元件进行相应的转向动作。但是，如果作为调整基准的非电控转向的车轴上(如图1中的L1轴)车轮转角的检测误差太大或者是转角检测装置发生故障时，转向控制器接收到的各电控转向车轴上的转角信号与实际值就会有偏差，进而输出驱动各电控车轴上车轮的转角也会产生偏差。显然，出现上述状况势必影响转向系统的正常转向，严重的话会使车辆处于失控状态，造成事故等严重后果。

有鉴于此，亟待针对现有转向控制方式进行优化设计，以避免基准信号偏差影响各轴正常转向的问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种多轴底盘转向控制系统，该控制系统设置有冗余转角检测，可有效克服基准信号偏差影响转向操作的缺陷。在此基础上，本发明还提供一种多轴底盘转向控制方法及具有该多轴底盘转向控制系统的轮式起重机。

本发明提供的多轴底盘转向控制系统，包括多个非电控转向车轴和电控转向车轴，多个所述非电控转向车轴中的一者设置有第一转角检测装置，转向控制器根据所述第一转角检测装置获取的转角信号输出控制多个电控转向车轴的控制信号；其中，一者之外的多个所述非电控转向车轴均设置有第二转角检测装置，所述第二转角检测装置配置为当所述第一转角检测装置出现异常时为所述第一转角检测装置提供冗余，并输出所获取的转角信号至转向控制器。

优选地，所述第一转角检测装置出现异常具体为：转角信号失真或者无转角信号输出。

优选地，所述第一转角检测装置和所述第二转角检测装置均具体为：

置于车轴上的角度传感器，用于输出转角信号至转向控制器；

第一摆杆，与所述角度传感器的检测轴固定连接；

第二摆杆，与车轮的轮毂固定连接；

拉杆，其两端分别与所述第一摆杆和所述第二摆杆铰接于第一铰点和第二铰点。

优选地，所述拉杆具体包括：

中部直杆，两端分别设有旋向相反的外螺纹；

两个端部铰接头，分别与所述中部直杆两端的外螺纹配合，以调节两个端部铰接头之间的距离。

本发明提供的多轴底盘转向控制系统的控制方法，包括以下步骤：

判断所述第一转角检测装置获取的转角信号是否正常，若是，则以所述第一转角检测装置获取的转角信号作为基准信号，若否，则以所述第二转角检测装置所检测的转角信号作为基准信号；

根据所述基准信号及所述电控转向车轴的实际转角信号，输出控制相应电控转向车轴的转向控制信号。

优选地，所述第一转角检测装置出现异常具体为：转角信号失真或者无转角信号输出。