[发明专利]多轴汽车转向控制系统及其控制方法

权利要求书

1.多轴汽车转向控制系统，用于控制多个车轴，其特征在于，所述控制系统包括PLC转向控制器、转向模式开关以及转向驱动机构；

所述多个车轴包括转动车轴组和随动车轴组，所述转动车轴组包含若干个转动车轴，所述随动车轴组包含若干个随动车轴，所述转动车轴组与方向盘连接，且直接由方向盘控制，所述随动车轴组与转向驱动机构连接，所述转向驱动机构连接PLC转向控制器，所述转向驱动机构用于在所述PLC转向控制器的控制下带动所述随动车轴组进行转向；

所述PLC转向控制器还连接有转向模式开关，所述转向模式开关用于多轴汽车在前组模式和多组模式之间切换；所述前组模式是指只有转动车轴组参与转向的模式，所述多组模式是指转动车轴组和随动车轴组均参与转向的模式。

2.如权利要求1所述的多轴汽车转向控制系统，其特征在于，所述转向驱动机构包括与所述各随动车轴对应连接的若干个助力缸、与所述若干个助力缸对应连接的若干个助力缸电磁换向阀、与所述若干个助力缸对应连接的若干个比例流量控制阀、若干个位移传感器、与所述各随动车轴对应连接的若干个对中缸以及一个与所述对中缸均连接的对中缸电磁换向阀；所述若干个比例流量控制阀、若干个位移传感器、若干个助力缸电磁换向阀以及对中缸电磁换向阀均与所述PLC转向控制器连接；所述若干个比例流量控制阀相并联，所述若干个位移传感器分别设置于任一转动车轴对应连接的助力缸缸体内部以及设置于各随动车轴对应连接的各助力缸缸体内部，且任一转动车轴对应连接的助力缸缸体内部以及各随动车轴对应连接的各助力缸缸体内部分别设置一个位移传感器，所述所述位移传感器用于检测助力缸活塞杆位移大小。

3.如权利要求2所述的多轴汽车转向控制系统，其特征在于，所述转向控制系统还包括与所述PLC转向控制器连接的强制对中开关、CAN总线接口、故障报警指示灯、转向回位指示灯以及组合仪表，所述强制对中开关用于让车辆强制回到前组模式，所述组合仪表用于显示汽车工作模式、各桥轮胎转角大小、故障信息以及总线节点状态信息。

4.如权利要求3所述的多轴汽车转向控制系统，其特征在于，所述PLC转向控制器包括采集模块和转向控制模块，所述采集模块用于实时采集任一转动车轴对应连接的助力缸活塞杆的实际位移以及各随动车轴对应连接的助力缸活塞杆的实际位移，所述转向控制模块用于基于所述采集的实际位移，采用增量式PID闭环算法计算得到控制各比例流量控制阀的PWM信号，以及用于控制助力缸电磁换向阀和对中缸电磁换向阀的通断。

5.如权利要求4所述的多轴汽车转向控制系统，其特征在于，所述PLC转向控制器还包括零位标定模块，用于在转向零位变化时，驾驶员可自行进行零位标定。

6.基于权利要求1至5任一项所述多轴汽车转向控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

PLC转向控制器检测所述转向模式开关的状态；

PLC转向控制器判断所述转向模式开关是否断开；

若是，则所述PLC转向控制器各输出口断电；

所述多轴汽车基于方向盘的动力和前桥转向油泵的液压力实现各转向车轴转向以及各随动车轴保持对中而进入前组模式；

若否，则所述PLC转向控制器的输出口通电并输出控制信号至所述转向驱动机构；

所述转向驱动机构在所述PLC转向控制器的控制下执行动作使得所述多轴汽车进入多组模式。

7.基于权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述转向驱动机构在所述PLC转向控制器的控制下执行动作使得所述多轴汽车进入多组模式的具体方法为：

PLC转向控制器实时采集任一转动车轴对应连接的助力缸活塞杆的实际位移以及各随动车轴对应连接的助力缸活塞杆的实际位移；

根据所述采集的实际位移，以及所述任一转动车轴与各随动车轴的转向关系，计算得到各随动车轴对应连接的助力缸活塞杆的目标位移；

采用增量式PID闭环算法，根据各随动车轴对应连接的助力缸活塞杆的实际位移与各所述目标位移的差值，得到控制各比例流量控制阀的PWM信号；

将所述PWM信号输入至所述各所述比例流量控制阀。

8.基于权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述转向关系包括转角大小关系和方向关系。