[发明专利]一种用于全液压动力转向系统的控制方法

说明书

一种用于全液压动力转向系统的控制方法，包括以下步骤：(1)方向盘转角传感器采集方向盘转角信号，车速传感器采集方向盘旋转时的车速v₁；(2)根据方向盘转角与车轮转角之间的比例关系，将采集得到的方向盘转角转化为设计车轮转角δ₁；(3)电控单元计算出给定的设计车轮转角δ₁和给定的车速v₁下矿用自卸车理想质心侧偏角β₁；(4)通过车轮转角传感器获取实际车轮转角δ₂，通过车速传感器采集车轮转动时的车速v₂，并通过电控单元计算出给定的车速v₂情况下要使实际质心侧偏角β₂的值接近或者等于理想质心侧偏角β₁所需的目标车轮转角δ₃；(5)实时调节转向系统的供油量，使实际车轮转角δ₂趋近或者等于目标车轮转角δ₃。上述方法能保障转向的准确性和车辆运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及矿用自卸车转向系统技术领域，尤其是一种用于全液压动力转向系统的控制方法。

背景技术

近年来，随着我国及周边邻国和非洲各国的经济迅速发展，矿石行业一直保持着很好的增长势头，各类矿山，特别是大型露天矿山的建设方兴未艾，产量也是年年攀升。由于重型矿用自卸车有着很高的工作效率，很多大型露天矿山也将其作为主要运输工具，并且数量不断增长。矿用自卸车整车质量大，前轴负荷也大，因此，前轮的转向完全依靠液压动力。

矿用自卸车用全液压动力转向系统采用小排量转向器作先导控制，大部分油液经过流量放大器送到转向动力缸，具有操纵力小、流出的流量与方向盘转角成比例的特点。如下式所示：

q_A＝KVn；

式中，K为流量放大器放大倍数，V为转向器排量，n为方向盘转速。

其具体工作原理如下所述：驾驶员操纵方向盘，通过转动全液压转向器的转阀，实现对进入转向动力缸的油液流量的控制，从而推动转向动力缸中活塞杆的伸长或收缩，转向活塞杆推动转向节，使车轮绕着转向主销转动。

矿用自卸车直线行驶时，转向动力缸两腔油压相等。左转时，高压油进入左转向动力缸的无杆腔和右转向动力缸的有杆腔；右转时，高压油进入左转向油缸的有杆腔以及右转向油缸的无杆腔，转向油缸在高压油的推动下，使车轮转向。如遇紧急情况(如柴油机故障等)可靠转向蓄能器提供一个左右全程转向的压力油，但蓄能器压力油仅允许短时间操作，否则，会因为压力下降而不能转向。

转向动力由转向液压泵提供。与其他转向系统相比，全液压转向系统取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，取而代之的是液压管道连接，具有操纵轻便灵活、结构紧凑、易于安装布置、发动机熄火时仍能保证转向性能等优点。

但是，目前全液压动力转向系统存在以下缺陷：

1)在任何车速下，全液压转向器排出的油液体积与方向盘转动角度成正比(线性关系)，即转向活塞杆的位移量与方向盘转角成正比。而由于转向机构的空间几何运动关系，使得前轮的转角与方向盘转角之间为非线性关系，影响驾驶员预判的准确性。

2)全液压动力转向系统无反馈控制。全液压转向器是典型的开环控制，传递过程任一环节出现偏差或干扰(比如油液泄露)，系统的精度和稳定性都会受到影响，不能确保直线行驶稳定性和转向行驶的灵活性。

因此，需要改进。

发明内容

本发明目的是一种用于全液压动力转向系统的控制方法，使得方向盘转角与车轮转角之间满足线性关系，车轮的实际转角能够达到设计时的期望转角。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于全液压动力转向系统的控制方法，包括以下步骤：