CN110486439B - 用于执行作业车辆的直线跟踪控制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于执行作业车辆的直线跟踪控制的系统和方法。一种用于执行直线跟踪控制的方法可以包括接收与控制作业车辆的静液压传动装置的第一侧驱动系统和/或第二侧驱动系统的操作以使车辆沿直线路径行驶相关联的(一个或多个)输入命令。该方法还可以包括接收与驱动系统的输出速度相关联的第一和第二速度信号，以及基于速度比例因子修改第一速度信号或第二速度信号以生成校正后的速度信号。此外，该方法还可以包括根据(一个或多个)输入命令以及基于校正后的速度信号确定的控制输出，来确定用于控制静液压传动装置的操作的调整后的控制命令。此外，该方法还可以包括至少部分基于调整后的控制命令来控制静液压传动装置的操作。

Description

用于执行作业车辆的直线跟踪控制的系统和方法

技术领域

本主题一般地涉及作业车辆，并且更特别地涉及用于在操作员命令作业车辆直线行驶时执行作业车辆的直线跟踪控制以允许作业车辆沿着直线路径行驶的系统和方法，其中作业车辆具有双路电子控制的静液压传动装置。

背景技术

某些类型的作业车辆(如滑移转向装载机、推土机和其他履带式车辆)包括用于车辆的推进和转向的双路电子控制的静液压传动装置。特别地，静液压传动装置典型地包括独立的液压泵和电机，用于驱动车辆的左侧和右侧驱动构件中的每一个(例如，左侧和右侧车轮/轮胎，或者左侧和右侧驱动车轮/履带)。例如，可以提供第一液压泵和电机用于旋转地驱动车辆的左侧车轮，同时可以提供单独的液压泵和电机用于旋转地驱动车辆的右侧车轮。如此，可以独立地控制左侧和右侧车轮的旋转速度，由此允许车辆进行转向。例如，通过旋转地驱动左侧车轮使其比右侧车轮快，可以使作业车辆向右转向。类似地，通过旋转地驱动右侧车轮使其比左侧车轮快，可以使作业车轮向左转向。

另外，通常在车辆的驾驶室内为作业车辆的操作员提供一个或多个输入设备，如左操纵杆和右操纵杆，以提供用于调整左侧和右侧驱动构件的驱动速度的独立的控制命令。例如，操作员可以使用左操纵杆来提供合适的操纵杆命令，用于控制左侧车轮的驱动速度，并且可以使用右操纵杆来提供合适的操纵杆命令，用于控制右侧车轮的驱动速度。在这一点上，操作员可以在驾驶作业车辆时通过调整左操纵杆和右操纵杆的相对位置，由此相应地调整左侧车轮和右侧车轮的相对驱动速度，来使作业车辆转向。类似地，要使作业车辆沿直线路径行驶，操作员可以将左操纵杆和右操纵杆从它们的中间位置移动到相同的前进或后退位置，以提供与按相同的速度驱动左侧车轮和右侧车轮相关联的相同的操纵杆命令。

但是，即使在操作员命令作业车辆沿着直线路径行驶(例如，通过经由左操纵杆和右操纵杆提供相同的输入)时，车辆也可能会由于诸如制造公差、液压传动系统的低效性、泵和电机构件的“磨损和耗损”、负载条件、不同的轮胎尺寸等一个或多个因素而向左或向右偏转。例如，尽管操作员向系统提供了相同的输入，左侧和右侧的泵/电机之间的操作效率差异也可能会导致不同的左侧/右侧驱动输出，由此导致车辆向左或向右偏转。类似地，即使来自左侧和右侧的泵/电机的驱动输出相等，作业车辆也可能由于左侧和右侧轮胎的不同胎径(例如，因轮胎制造公差和/或不同的胎压所致)而向左或向右偏转。在这一点上，已经提出了现有技术的系统，其试图通过允许在必要时对左侧和/或右侧车轮的驱动输出进行调整以允许作业车辆在操作员如此命令时跟踪直线来解决这个问题。例如，已知的现有技术的系统可允许操作员手动输入配平调整，该配平调整直接应用于由操作员提供的操纵杆命令。但是，尽管有这样的现有技术系统，仍然需要效率更高的和/或更有效的系统，用于为具有双路电子控制的静液压传动装置的作业车辆提供直线跟踪控制。

因此，用于执行作业车辆的直线跟踪控制以允许车辆在操作员如此命令时沿着直线路径行驶的改进的系统和方法在本技术领域中将是受欢迎的。

发明内容

本发明的各个方面和优点将在下文的描述中阐述，或者可以根据该描述明显看出，或者通过本发明的实践来了解。

在一个方面中，本主题针对于一种用于执行具有电子控制的静液压传动装置的作业车辆的直线跟踪控制的计算机实现的方法。该方法一般地可以包括用计算设备接收与控制静液压传动装置的第一侧驱动系统或第二侧驱动系统中的至少一个的操作相关联的至少一条操作员输入的命令，该至少一条操作员输入的命令与命令作业车辆沿着直线路径行驶相关联。该方法还可以包括，用计算设备接收与第一侧驱动系统的第一输出速度相关联的第一速度信号以及与第二侧驱动系统的第二输出速度相关联的第二速度信号，以及用计算设备基于速度比例因子修改第一速度信号或第二速度信号之一以生成校正后的速度信号。此外，该方法还可以包括，根据至少一条操作员输入的命令以及至少部分基于校正后的速度信号与第一速度信号或第二速度信号中的另一个之间的差确定的控制输出，用计算设备确定用于控制静液压传动装置的操作的调整后的控制命令。此外，该方法还可以包括，用计算设备至少部分基于调整后的控制命令来控制静液压传动装置的操作，以使作业车辆沿着直线路径行驶。

在另一方面，本主题针对于一种用于执行作业车辆的直线跟踪控制的系统。该系统一般地可以包括具有第一侧驱动系统和第二侧驱动系统的静液压传动装置，第一侧驱动系统被配置为旋转地驱动位于作业车辆的第一侧的至少一个相应的驱动输出构件，并且第二侧驱动系统被配置为旋转地驱动位于作业车辆的第二侧的至少一个相应的驱动输出构件。该系统还可以包括被配置为检测与第一侧驱动系统相关联的第一输出速度的第一速度传感器，以及被配置为检测与第二侧驱动系统相关联的第二输出速度的第二速度传感器。此外，该系统还可以包括与第一和第二速度传感器通信耦接的控制器，该控制器包括处理器及关联的存储器。该存储器可以存储指令，这些指令在由处理器执行时会配置控制器以接收与控制第一侧驱动系统或第二侧驱动系统的操作相关联的至少一条操作员输入的命令，该至少一条操作员输入的命令与命令作业车辆沿着直线路径行驶相关联。该控制器还可以被配置为接收来自第一速度传感器的与第一侧驱动系统的第一输出速度相关联的第一速度信号以及来自第二速度传感器的与第二侧驱动系统的第二输出速度相关联的第二速度信号。此外，该控制器还可以被配置为基于速度比例因子来修改第一速度信号或第二速度信号之一以生成校正后的速度信号。而且，该控制器还可以被配置为根据至少一条操作员输入的命令以及至少部分基于校正后的速度信号与第一速度信号或第二速度信号中的另一个之间的差确定的控制输出，确定用于控制静液压传动装置的操作的调整后的控制命令。而且，该控制器还可以被配置为至少部分基于调整后的控制命令来控制静液压传动装置的操作，以使作业车辆沿着直线路径行驶。

本发明的这些及其他特征、方面和优点参考下面的描述及所附的权利要求将会更好理解。被并入本说明书之内并构成了本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起共同用于解释本发明的原理。

附图说明

本说明书参考附图针对本领域技术人员阐明了本发明的一种完整的且可行的公开，其中包括本发明的最佳模式，在附图中：

图1示出了根据本主题的一些方面的作业车辆的一种实施例的侧视图；

图2示出了图1所示的作业车辆的各种构件的示意图，特别地示出了根据本主题的一些方面的作业车辆的静液压传动装置的一种实施例；

图3示出了根据本主题的一些方面的用于控制作业车辆的各种构件的合适的控制系统的一种实施例的示意图，特别地示出了被配置用于控制作业车辆的静液压传动装置的构件的控制系统；

图4示出了根据本主题的一些方面的、以上参考图3进行描述的控制系统的一种具体实施方式的示意图，特别地示出了被配置作为直线跟踪控制系统的系统的一种示例性实施例，其用于在操作员已命令作业车辆沿着直线路径行驶时对车辆的静液压传动系统的操作进行电子控制；

图5示出了根据本主题的一些方面的提供控制逻辑的流程图，其用于执行以上参考图4描述的直线跟踪控制的一种实施例；

图6示出了根据本主题的一些方面的方法的一种实施例的流程图，其用于执行校准程序以计算在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子；

图7示出了根据本主题的一些方面的方法的另一种实施例的流程图，其用于执行校准程序以计算在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子；

图8示出了根据本主题的一些方面的方法的又一种实施例的流程图，其用于执行校准程序以计算在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子；

图9示出了根据本主题的一些方面的方法的一种实施例的流程图，其用于允许操作员手动调整在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子；以及

图10示出了根据本主题的一些方面的方法的一种实施例的流程图，其用于执行具有电子控制的静液压传动装置的作业车辆的直线跟踪控制。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施例，在附图中示出了这些实施例的一个或多个实例。每个实例通过本发明的解释来提供，但不是对本发明的限定。实际上，本领域技术人员应当清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下可以对本发明进行各种修改和变动。例如，作为一种实施例的一部分而示出或描述的特征可以用于另一种实施例，以得出又一种实施例。因而，本发明意指涵盖属于所附权利要求及其等同物的范围之内的此类修改和变动。

一般而言，本主题针对于用于执行作业车辆的直线跟踪控制以允许车辆在操作员如此命令时沿着直线路径行驶的改进的系统和方法。特别地，在若干实施例中，本主题可应用于具有用于单独控制车辆沿其每一侧的驱动速度的独立控制的驱动系统的作业车辆，例如包括双路静液压传动装置的任何车辆。如同下文将描述的，所公开的系统的控制器可以被配置为使用与车辆的左侧驱动系统和右侧驱动系统中的任一个的输出速度相关联的速度比例因子来修改相应的速度信号。在这种情况下，可以选择或设定速度比例因子以将左侧驱动系统与右侧驱动系统之间的任意差异考虑在内，这些差异否则可能会导致作业车辆在被命令为直线行驶时向左或向右偏转，例如，车胎的制造公差、不同的胎压、车轮组件间的失配、负载不平衡等。然后可以使用基于速度比例因子确定的修改或校正后的速度信号来确定左侧驱动系统与右侧驱动系统之间的速度误差，该速度误差然后可以被输入到闭环控制算法以确定控制输出，该控制输出用于按照可允许作业车辆在被如此命令时直线行进的方式来修改接收自操作员的(一个或多个)输入命令(例如，一个或多个操纵杆命令)。

现在参照附图，图1和2示出了作业车辆10的一种实施例的不同视图。具体地，图1示出了作业车辆10的侧视图，图2示出了图1所示的作业车辆10的各种构件的示意图。如图所示，作业车辆10被配置为滑移转向装载机。但是，在其他实施例中，作业车辆10可以被配置为本技术领域中已知的、包括用于单独控制车辆的沿其每一侧的驱动速度的独立控制的驱动系统的任何其他合适的作业车辆，例如包括双路静液压传动装置的任何车辆。

如图所示，作业车辆10包括一对前轮12、14(及其关联的前胎15)，一对后轮16、18(及其关联的后胎19)，以及与车轮12、14、16、18耦接且由它们支撑的底盘20。操作员的驾驶室22可以由底盘20的一部分支撑，并且可以容纳有各种输入设备，例如，一个或多个速度/转向控制杆或操纵杆24以及一个或多个升降/倾斜杆或操纵杆25，用于允许操作员控制作业车辆10的操作。此外，作业车辆10可以包括与底盘20耦接或者(否则的话)由底盘20支撑的发动机26和双路静液压传动装置28。

而且，如图1所示，作业车辆10可以包括耦接于底盘20与合适的器具32(例如，铲斗、叉架、铲刀等)之间的一对装载机臂30(图中示出了其中之一)。液压缸34、35还可以耦接在底盘20与装载机臂30之间以及耦接在装载机臂30与器具32之间，以允许器具32相对于地面升高/降低和/或枢转。例如，升降缸34可以耦接于底盘20与每个装载机臂30之间，用于升高和降低装载机臂30，由此控制器具32相对于地面的高度。另外，倾斜缸35可以耦接于每个装载机臂30与器具32之间，用于使器具32相对于装载机臂30枢转，由此控制器具32相对于地面的倾斜或枢转角度。

具体如图2所示，作业车辆10的静液压驱动单元28可以包括一对独立控制的液压驱动系统(例如，第一或左侧驱动系统36和第二或右侧驱动系统38)，每个驱动系统36、38被配置为经由关联的液压泵/电机单独地驱动作业车辆10的左侧车轮12、16或右侧车轮14、18。例如，如所示的实施例所示出的，左侧驱动系统36包括被配置为分别经由前轴和后轴41、43驱动左侧车轮12、16的第一或左液压电机40，而右侧驱动系统38包括被配置为分别经由前轴和后轴41、43驱动右侧车轮14、18的第二或右液压电机42。可替代地，电机40、42可以被配置为使用本技术领域已知的任何其他合适的装置来驱动车轮12、14、16、18，例如，通过经由合适的链轮/链条布局(未示出)将每个电机40、42耦接至其各自的一对车轮。另外，每个驱动系统36、38还可以包括由发动机26驱动的单独的液压泵，该液压泵进而向其各自的电机供应受压流体。例如，在所示的实施例中，左侧驱动系统36包括与左电机40流体连接(例如，经由合适的液压软管或其他流体耦接48)的第一或左液压泵44，而右侧驱动系统38包括与右电机40流体连接(例如，经由合适的液压软管或其他流体耦接48)的第二或右液压泵46。

在所示的实施例中，通过单独控制每个泵44、46的操作，可以独立于右侧车轮14、18来调整左侧车轮12、16的速度。例如，每个泵44、46可以包括一个或多个电子控制的致动器(例如，与控制活塞耦接的正向和反向螺线管)或者与其相关联，该致动器被配置为调整其关联的滑盘的位置，由此允许自动调整泵44、46的排量。如此，通过调整左泵44的排量，可以改变供应给左电机40的液压流体的流量，由此调整电机40的输出速度并从而调整左侧车轮12、16的关联的驱动速度。类似地，通过调整右泵46的排量，可以改变供应给右电机42的液压流体的流量，由此调整电机42的输出速度并从而调整右侧车轮14、18的关联的驱动速度。

应当意识到，提供以上所描述的且示于图1和2中的作业车辆10的配置，只是为了将本主题展示于示例性的应用领域中。因而，应当意识到，本主题可以很容易地适用于任何方式的作业车辆配置。例如，在一种可替换的实施例中，作业车辆10可以被配置为履带式车辆，因而可以包括不同于车轮/轮胎的履带。在这样的实施例中，每个电机40、42可以被配置为旋转地驱动履带式车辆的关联的驱动车轮，驱动车轮进而耦接至环状的履带并驱动该履带。因此，应当意识到，任意合适的(一个或多个)驱动输出构件(包括车轮/车胎或驱动车轮/履带)可以包括于左侧和右侧驱动系统36、38中的每一个内或者(否则的话)与它们相关联，用于使作业车辆10推进和/或转向。

现在参照图3，图中示出了根据本主题的一些方面的适合用于控制作业车辆的各种构件的控制系统100的一种实施例。一般而言，在此将参考以上参照图1和2描述的作业车辆10来描述控制系统100。但是，本领域技术人员应当意识到，所公开的系统100一般可以用于控制任意合适的作业车辆的一个或多个构件。

如图所示，控制系统100包括控制器102，该控制器102被配置为电子控制作业车辆10的一个或多个构件的操作，例如，作业车辆10的各个液压构件(如静液压传动装置28)的操作。一般而言，控制器102可以包括本技术领域已知的任意合适的基于处理器的设备，例如，计算设备或者计算设备的任意合适组合。因而，在若干种实施例中，控制器102可以包括被配置为执行各种计算机实现的功能的一个或多个处理器104以及关联的(一个或多个)存储设备106。如本文所使用的，术语“处理器”不仅仅是指本技术领域所涉及的包括于计算机内的集成电路，而且还指控制器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路，以及其他可编程的电路。另外，控制器102的(一个或多个)存储设备106一般地可以包括(一个或多个)存储元件，存储元件包括但不限于计算机可读介质(如随机存取存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(如闪存)、软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能光盘(DVD)和/或其他合适的存储元件。这样的(一个或多个)存储设备106一般地可以被配置为存储合适的计算机可读指令，这些计算机可读指令在由(一个或多个)处理器104执行时将控制器102配置为执行各种计算机实现的功能，例如，本文所描述的各个方面的校准程序和/或其他控制方法。此外，控制器102还可以包括其他各种合适的构件，例如，通信电路或模块、一个或多个输入/输出通道、数据/控制总线等。

应当意识到，控制器102可以对应于作业车辆10的现有控制器，或者控制器102可以对应于单独的处理设备。例如，在一种实施例中，控制器102可以形成单独的插件模块的全部或一部分，该插件模块可以安装于作业车辆10内，以允许在无需将另外的软件上传到车辆10的现有控制设备上的情况下实现所公开的系统和方法。

如图3所示，控制器102可以与各种构件通信耦接，用于控制静液压传动装置28的左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38的液压泵44、46(并从而控制液压电机40、42)的操作。为了描述的目的，将参照图3在下文详细描述用于控制左液压泵44和关联的左液压电机40的操作的各种构件。但是，应当意识到，用于控制右液压泵46和右液压电机42的操作的构件可以起到与左/泵/电机的作用相同或相似的作用，以提供所期望的操作。

如上文所指出的，液压泵44可以由发动机26驱动，并且可以经由合适的流体耦接48(如液压软管)与液压电机40流体连接。液压电机40进而可以驱动车辆10的左侧车轮12、16。在若干种实施例中，电机40可以被配置为固定排量电机，而液压泵44可以被配置为可变排量泵。因此，要改变电机40的旋转速度(并从而改变车轮12、16的旋转速度)，可以通过调整泵44的滑盘的位置或角度(由箭头108指示)来改变液压泵44的排量，由此调整电机40的液压流体的流量。

要对滑盘108的排量进行电子控制，控制器102可以与合适的加压调节阀110、112(PRV)(如电磁启动阀(solenoid-activated valves))通信耦接，该加压调节阀110、112(PRV)被配置为调节供应到泵44的控制活塞114的液压流体的压力。特别地，如图3示意性示出的，控制器102可以与正向PRV 110和反向PRV 112两者耦接，该正向PRV 110被配置为调节供应到控制活塞114的正向腔室116的液压流体的压力，并且该反向PRV 112被配置为调节供应到控制活塞114的反向腔室118的液压流体的压力。通过对正向腔室116加压，可以移置泵44的滑盘108以使得液压流体以使电机40正向驱动车轮12、16的方式流过限定于泵/电机44、40之间的流体回路。类似地，通过对反向腔室118加压，可以移置滑盘108以使得液压流体以使电机40反向驱动车轮12、16的方式流过流体回路。

如通常所理解的，供应到每个PRV 110、112的涌流(current)与供应到其相应的腔室116、118的压力成正比，腔室116、118的压力差进而与滑盘108的排量成正比。因而，例如，通过使到正向PRV 110的涌流命令增加给定的量，正向腔室116内的压力可以增加一定比例的量，从而滑盘108的角度可以增加一定比例的量。随着滑盘108的角度增加，供应到电机40的液压流体的流量类似地增加，由此导致车轮12、16的正向旋转速度增加。可以使用类似的控制策略通过增加供应到反向PRV 112的涌流命令来增加车轮12、16的反向旋转速度。

如上文所指出的，与右侧泵/电机46、42相关联的各种构件可以起着与左侧泵/电机44、40相关联的相应构件相同的或相似的作用，或者进行与它们相同或相似的操作。例如，如图3所示，控制器102可以与相应的正向和反向PRV 120、122(如电磁启动阀)通信耦接，用于调节分别供应到右液压泵46的关联的控制活塞128的正向和反向腔室124、126的液压流体的压力。通过对正向腔室124(或反向腔室126)加压，可以移置右液压泵46的滑盘(由箭头129指示)，使得液压流体以使电机42正向(或反向)驱动右侧车轮14、18的方式流过限定于泵46和关联的电机42之间的流体回路。如此，通过将到正向PRV 120(或反向PRV 122)的涌流命令调整给定的量，可以将正向腔室124(或反向腔室126)内的压力调整一定比例的量，从而将滑盘129的角度调整一定比例的量，这进而可以调整供应到电机42的液压流体的流量，由此导致车轮14、18的旋转速度改变。

另外，如图3所示，控制器102可以与一个或多个输入设备130通信耦接，用于接收来自操作员的输入命令。例如，如上文所指出的，控制器102可以与一个或多个操纵杆104(如图1所示的(一个或多个)速度/转向操纵杆24)通信耦接，以允许操作员向控制器102提供速度/转向输入，用于控制左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38的操作。特别地，在一种实施例中，作业车辆10可以包括左操纵杆和右操纵杆(或其他合适的输入设备)两者，左操纵杆用于允许操作员提供用于控制左侧驱动系统36的操作的输入命令(如左操纵杆命令)，而右操纵杆用于允许操作员提供用于控制右侧驱动系统38的操作的输入命令(如右操纵杆命令)。可替代地，作业车辆10可以包括单个速度/转向操纵杆，用于提供用于控制左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38的操作的输入命令(如左操纵杆命令和右操纵杆命令二者)。无论如何，基于接收自操作员的左操纵杆命令和右操纵杆命令，控制器102进而可以被配置为提供用于控制每个泵44、46的操作的合适的泵命令(例如，以到关联的PRV 110、112、120、122的涌流命令的形式)。例如，如果接收自操作员的左操纵杆命令和右操纵杆命令指出操作员想要沿着直线路径行进(例如，当从左操纵杆和右操纵杆接收到相同的输入时或者当单个操纵杆被向前或向后推动时)，则控制器102可以被配置为传输合适的泵命令，用于以导致作业车辆10直线行驶的方式来控制左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38。类似地，如果接收自操作员的左操纵杆命令和右操纵杆命令指出操作员想要向左或向右转向(例如，当接收自左操纵杆和右操纵杆的输入不同时或者当向左或向右移动单个操纵杆时)，则控制器102可以被配置为传输合适的泵命令，用于以导致作业车辆10朝期望的方向转向的方式来控制左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38。

此外，作业车辆10还可以包括用于允许操作员向控制器102提供输入的其他各种输入设备134。例如，其他各种输入设备134可以位于车辆的驾驶室22内，例如，沿着车辆的控制面板设置或者以其他方式位于驾驶室22可及的位置的按钮、把手、杠杆、显示面板(如触摸屏面板)等。这样的输入设备134还可以包括与其他输入设备相关联地设置的按钮或者其他接口元件，例如，当(一个或多个)操纵杆132被配置为多功能操纵杆或杠杆，并且包括与其相关联的各种不同按钮或元件时。此外，输入设备134还可以包括用于允许操作员(包括服务技术人员)与控制器102进行接口通信的辅助输入设备，例如，笔记本电脑、服务工具，和/或可以经由合适的端口或者与作业车辆10相关联的其他I/O通道或装置与控制器102耦接的其他设备。

此外，控制器102还可以通信耦接到用于监测作业车辆10的一个或多个操作参数的一个或多个传感器，例如，用于监测静液压传动装置28的操作的一个或多个传感器。例如，如图3所示，控制器102可以通信耦接到用于监测驱动系统36、38中的每一个的输出速度的一个或多个速度传感器136、138。特别地，在所示的实施例中，控制器102耦接到用于监测左侧驱动系统36的输出速度(例如，通过监测左液压电机40的输出速度)的左侧速度传感器136。另外，控制器102还耦接到用于监测右侧驱动系统38的输出速度(例如，通过监测右液压电机42的输出速度)的右侧速度传感器138。如同下文将描述的，控制器可以使用接收自左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138的速度信号，用于执行直线跟踪控制系统以允许作业车辆10在被操作员如此命令时沿直线行驶，例如，通过将速度信号用作到闭环控制算法的反馈，该闭环控制算法用于计算用来修改接收自操作员的操纵杆命令之一或二者的控制输出。

应当意识到，图3所示的系统配置被简单地示出，以提供根据本主题的一些方面的合适的系统配置的一个实例。在其他实施例中，系统配置可以具有任何其他合适的配置。例如，在一种实施例中，液压电机还可以对应于电子控制的、排量可变的电机。在这样的实施例中，每个驱动系统36、38的输出速度都可以通过调整泵和/或电机的排量来控制。类似地，在另一种实施例中，液压泵可以包括滑盘角度传感器，以向用于控制PRV的控制器提供闭环反馈。在这样的实施例中，控制器可以被配置为基于传感器提供的反馈来调节PRV的操作，以达到所期望的(一个或多个)滑盘角度。

现在参照图4，该图根据本主题的一些方面示出了以上参考图3描述的控制系统100的特定实施方式的示意图，具体地，示出了被配置为直线跟踪控制系统200的系统100的示例性实施例，该直线跟踪控制系统200用于在操作员命令作业车辆10沿直线路径行驶时对车辆的静液压传动装置28的操作进行电子控制。应当意识到，尽管图4所示的直线跟踪控制系统200的实施例的各方面将被描述为通过以上参照图4描述的控制器102来实现，或者形成控制器102的一部分，但是作为代替，这些方面可以由单独的控制器或控制模块来实现，或者可以形成其一部分，该单独的控制器或控制模块可以与控制器102通信耦接(例如，作为分布式计算系统或网络的一部分)或者被配置为“独立的”控制系统或子系统。

一般而言，控制系统200可以被用来向正向和反向PRV 110、112、120、122提供泵命令(例如，以涌流命令或信号的形式)，其用于控制静液压传动装置28的左液压泵和右液压泵44、46二者的排量。如上文所指出的，左泵44可以被配置为向左液压电机40提供动力，该左液压电机40进而驱动左侧驱动系统36的(一个或多个)左侧驱动输出构件201(例如，轮式车辆的左侧车轮/轮胎或者履带式车辆的左侧驱动车轮/履带)。类似地，右泵46可以被配置为向右液压电机42提供动力，该右液压电机42进而驱动右侧驱动系统38的(一个或多个)右侧驱动输出构件203(例如，轮式车辆的左侧车轮/轮胎或者履带式车辆的左侧驱动车轮/履带)。而且，当每个电机40、42正在被操作以旋转地驱动其所关联的(一个或多个)驱动输出构件201、203时，可以分别使用左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138来监测左液压电机和右液压电机40、42的输出速度。应当意识到，除了速度传感器136、138(或其可替换件)外，该系统还可以包括用于监测每个驱动系统36、38的驱动输出构件201、203的旋转速度的合适的速度传感器，例如，被配置为监测作业车辆10的左侧车轮12、16和右侧车轮12、18(或履带式车辆的左侧驱动车轮和右侧驱动车轮)的旋转速度的速度传感器。

一般而言，可以使用来自左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138的速度信号来计算左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38之间的速度误差202(例如，在图4所示的减法器块204处)，该速度误差202被用作到闭环控制算法206的反馈。但是，在计算速度误差202之前，可以通过速度比例因子208修改由左侧速度传感器136或右侧速度传感器138之一输出的(一个或多个)速度信号。例如，如所示的实施例示出的，可以通过速度比例因子208修改来自右侧速度传感器138的(一个或多个)右速度信号(例如，在乘法器块210处)，以生成修改后的或校正后的右速度信号(由图4中的箭头212指示)。然后，校正后的右速度信号212可以连同左速度信号一起被输入到减法器块204，以计算速度信号之间的速度误差202。应当意识到，在一种实施例中，每个速度信号可以被滤波(例如，经由滤波器214)，作为在通过速度比例因子208被修改之前和/或在被用来计算速度误差202之前的初始处理步骤。

如同下文将更详细描述的，速度比例因子208一般地可以对应于速度修改量，该速度修改量被计算或被选择以允许按照将左侧驱动系统与右侧驱动系统36、38之间的(否则的话)可能导致车辆10在被命令直线行驶时向左或向右偏转的差异(例如，车辆轮胎的制造公差、不同的胎压、车轮组件的未对准、负载不平衡等)考虑在内的方式调整左侧速度信号或右侧速度信号。特别地，可以在需要时使用速度比例因子208放大或缩小相关联的(一个或多个)速度信号，使得提供到液压泵44、46的相关联PRV 110、112、120、122的最终泵命令可导致作业车辆10直线行驶。例如，如果作业车辆10在车辆10被命令直线行驶时由于右侧轮胎的轮胎直径小于左侧轮胎(例如，由于轮胎的制造公差或者由于不同的胎压)而向右偏转，则可以选择速度比例因子208以减小右侧速度信号(例如，通过选择小于1的速度比例因子208)，以使得输入到闭环控制算法206的速度误差202被类似地调整，这进而导致可以按照将不同的轮胎直径考虑在内的方式调整(例如，减小)到左泵44的泵命令。

另外，如同下文将描述的，在若干实施例中，速度比例因子208可以由控制器102自动计算和/或由操作员手动设定。例如，在一种实施例中，控制器102可以被配置为执行校准程序的各个方面，该校准程序可允许在作业车辆10正沿直线路径行驶时计算速度比例因子208。在另一种实施例中，可以在操作员命令直线行驶后允许操作员提供手动输入(如增量调整)，以将作业车辆10的任何向左或向右偏转考虑在内。还应当意识到，可以根据期望或需要调整速度比例因子208，以将改变的车轮对准/未对准、改变的轮胎直径等考虑在内。例如，当作业车辆10为最初第一次操作时，可以设定速度比例因子208(例如，经由执行适当的校准程序和/或经由操作员的手动输入)，以允许作业车辆10在被如此命令时跟踪直线。其后，如果作业车辆10随后由于与驱动系统36、38之一相关联的参数的改变而开始向左或向右偏转，则可以重新计算或调整速度比例因子208(例如，经由再次执行校准程序或者经由操作员的手动输入)以提供直线跟踪。

如上文所指出的，基于速度信号计算出的速度误差202(例如，在减法器块204处)可以被输入到闭环控制算法206，用于生成用来调整接收自操作员的操纵杆命令之一或二者(例如，图4所示的左操纵杆命令218和右操纵杆命令220)的控制输出(由图4中的箭头216指示)。在一种实施例中，控制器202可以被配置为闭环控制器或者可以包括闭环控制器(例如，比例积分(PI)控制器)，该闭环控制器执行一个或多个闭环控制算法206以用于基于速度误差202而生成或计算适当的控制输出216。在一种实施例中，在闭环控制算法206中所应用的控制增益可以依赖于作业车辆10的一个或多个参数，例如，供应到泵44、45的液压流体的温度。如通常所理解的，控制增益可以存储于控制器的存储器106内，以便控制器102可容易地访问。例如，在一种实施例中，控制增益可以按照查询表或数学表达式的形式来存储，该查询表或数学表达式将增益值与作业车辆10的速度误差202和/或相关的操作参数(如液压流体温度)进行关联。

一般而言，可以使用来自闭环控制算法206的控制输出216来修改接收自操作员的操纵杆命令218、220之一。例如，在所示的实施例中，使用控制输出216来修改左操纵杆命令218(例如，在减法器块222处)，所得出的调整后的控制命令(由图4中的箭头224指示)作为最终泵命令被提供给左液压泵44的适当PRV 110、112。在这样的实施例中，接收自操作员的右操纵杆命令220可以对应于开环命令，因而可以作为最终泵命令直接提供给右液压泵46的适当PRV 120、122。但是，应当意识到，在其他实施例中，可以使用控制输出216来修改右操纵杆命令220。例如，如同下文将参照图5所描述的，在一种实施例中，其上应用了控制输出216的特定操纵杆命令218、220可以根据控制输出216是正值还是负值来改变。此外，如同下文将参照图5所描述的，在一种实施例中，控制输出216可以被加到适当的操纵杆命令218、220或者从其中减去，取决于所命令的行进方向(例如，正向或反向)。

而且，如图4所示，在一种实施例中，来自闭环控制算法206的控制输出216可以可选地被输入到锁存器226或者控制器的存储器106的其他存储元件内。在这样的实施例中，锁存器226可以被配置为在操作员命令车辆10转弯(并因而停止命令直线行驶)时存储或冻结来自闭环控制算法206的控制输出216。特别地，在由操作员进行的转弯的初始阶段，锁存器226可以存储或冻结接收自闭环控制算法206的最后控制输出216，直到转弯完成之后，其中在转弯期间应用锁存的控制输出值。在这种情况下，当操作员随后命令作业车辆10直线行驶时，所存储的控制输出216可以继续被用作用于修改相关操纵杆命令的当前控制输出216(例如，在第二减法器块222处)。紧随直线行驶的再次初始化之后，在短暂时延之后，控制输出216然后可以被取消锁存或取消冻结，并且可以使用来自闭环控制算法206的新的控制输出来修改相关的操纵杆命令。类似地，只要操作员继续命令直线行驶，锁存器226就不会存储或冻结控制输出216(即，锁存器226的输入和锁存器226的输出将是相同的值)，并且因而将使用来自闭环控制算法206的当前控制输出216来修改相关的操纵杆命令。

应当意识到，在一种实施例中，在使用控制输出216来修改接收自操作员的操纵杆命令218、220之一前，可以按照相关联的(一个或多个)操纵杆命令218、220的幅度来缩放控制输出216，使得来自操作员的小的(或为零的)命令导致小的(或为零的)控制输出被应用于其上。如此，如果在车辆正在转弯时大的值被锁存(例如，当车辆在转弯开始前正以高速行驶时)并且操作员然后在他/她恢复直线行驶时命令车辆低速行驶，则锁存的值可以被适当地缩小。

另外，如图4所示，在一种实施例中，在执行直线跟踪控制时，可以根据需要使用直线跟踪储备(straight tracking reserve)228来向左泵和右泵44、46提供额外的流量，以确保作业车辆10可以保持直线路径。例如，在一种实施例中，当一个泵(如左泵44)接收到来自直线跟踪控制算法的命令信号以按照比机器的最大速度大的速度操作时，可以使用直线跟踪储备228来向该泵提供额外的流体以避免泵流量饱和。在另一种实施例中，在不执行转弯操作时的最大车辆速度期间，可以使用直线跟踪储备228以通过将泵排量增大到超过额定的最大泵排量来向电机40、42提供额外的流量。

现在参照图5，该图示出了用于提供根据本主题的一些方面的控制逻辑300的流程图，其用于执行以上参考图4描述的直线跟踪控制的一种实施例。特别地，图5示出了执行直线跟踪控制时的示例性流程，其基于控制输出的符号而改变其上应用了控制输出的操纵杆命令，并且还基于作业车辆的被命令的行进方向(例如，正向或反向)而改变控制输出的具体应用(例如，作为增加的值或者减去的值)。应当意识到，为了讨论的目的，图5所示的控制逻辑300将在本文中描述为可由以上参考图4描述的控制器102执行，并且与以上参照图4描述的直线跟踪控制系统200相关联。但是，在其他实施例中，控制逻辑300可以由任意合适的基于处理器的设备执行，例如，可以与控制器102通信耦接(例如，作为分布式计算系统或网络的一部分)的或者被配置为“独立的”控制系统或子系统的单独的控制器或控制模块，和/或可以在与任何其他合适的直线跟踪控制系统相关联的情况下执行。

如图5所示，在(302)处，控制器102可以被配置为接收来自左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138的速度信号。如上文参照图4所指出的，作为初始处理步骤，控制器102可以对两个速度信号之一或两者进行滤波(例如，经由滤波器214)。附加地，在(304)处，控制器102可以被配置为基于存储于控制器的存储器内的关联的速度比例因子来修改速度信号之一，以生成校正后的速度信号。例如，如以上参照图4所描述的，在一种实施例中，可以使用速度比例因子208(例如，作为乘数)修改右速度信号，以生成校正后的右速度信号212。在这样的实施例中，左速度信号可以保留为未修改的(除了在滤波期间进行的任何调整以外)。但是，在一种可替代的实施例中，可以使用速度比例因子(例如，作为乘数)修改左速度信号，以生成校正后的左速度信号。在这样的实施例中，右速度信号可以保留为未修改的(除了在滤波期间进行的任何调整以外)。

而且，如图5所示，在(306)处，控制器102可以被配置为计算校正后的速度信号与接收自另一个速度传感器的未修改的速度信号之间的速度误差(例如，图4的速度误差202)。例如，当速度比例因子被应用于右速度信号时，速度误差可以等于左速度信号(例如，接收自左侧速度传感器，经过滤波或者未经滤波)与校正后的右速度信号之差。类似地，当速度比例因子被应用于左速度信号时，速度误差可以等于校正后的左速度信号与右速度信号(例如，接收自右侧速度传感器，经过滤波或者未经滤波)之差。

在计算速度误差时，在(308)处，控制器102可以被配置为执行闭环控制算法(例如，图4的控制算法206)，以基于速度误差来计算控制输出。其后，在(310)处，可以作出关于来自闭环控制算法的控制输出对应于正值还是负值的确定。特别地，如果控制输出大于0(即正值)，则控制器102可以被配置为将控制输出应用于左操纵杆命令。但是，如果控制输出小于0(即负值)，控制器102可以被配置为将控制输出应用于右操纵杆命令。

如图5所示，在控制输出为正值的情况下，在(312)处，控制器可以确定操作员当前是命令正向行进还是反向行进。如果操作员命令正向行进，则可以从左操纵杆命令中减去控制输出，以计算出用于左液压泵44的最终泵命令，而用于右液压泵46的最终泵命令可以对应于开环回路的右操纵杆命令(例如，如图5中的方框(314)所示)。相反，如果操作员命令反向行进，则控制输出可以被添加到左操纵杆命令，以计算出用于左液压泵44的最终泵命令，而用于右液压泵46的最终泵命令可以对应于开环回路的右操纵杆命令(例如，如图5中的方框(316)所示)。

而且，如图5所示，在控制输出为负值的情况下，控制器102可以在(318)处确定操作员当前是命令正向行进还是反向行进。如果操作员命令正向行进，则控制输出可以被添加到右操纵杆命令，以计算出用于右液压泵46的最终泵命令，而用于左液压泵44的最终泵命令可以对应于开环回路的左操纵杆命令(例如，如图5中的方框(320)所示)。相反，如果操作员命令反向行进，则可以从右操纵杆命令中减去控制输出，以计算出用于右液压泵46的最终泵命令，而用于左液压泵44的最终泵命令可以对应于开环回路的左操纵杆命令(例如，如图5中的方框(322)所示)。

应当意识到，图5所示的控制逻辑300只是简单地提供根据本主题的一些方面的用于执行直线跟踪控制的合适逻辑的一个实例。例如，图5的控制逻辑300基于与系统的操作和/或控制参数相关联的某些假设，例如，与操纵杆命令相关联的值的范围和/或速度信号的符号。因而，本领域技术人员应当容易地意识到，可以使用不同的假设来改变所关联的控制逻辑。

如上文所指出的，用于修改右速度信号或左速度信号的速度比例因子一般地可以对应于速度修改量或缩放值，该速度修改量或缩放值被选择或被设定以考虑左侧驱动系统与右侧驱动系统36、38之间的(否则的话)可能导致作业车辆在被命令直线行驶时向左或向右偏转的任意差异，例如，车辆轮胎的制造公差、不同的胎压、车轮组件间的未对准、负载不平衡等。例如，在若干实施例中，控制器102可以被配置为执行校准程序的各个方面以计算适当的速度比例因子，用于确保作业车辆在被操作员如此命令时直线行驶。这样做时，控制器102可以被配置为在作业车辆10实际上沿着直线路径行驶时分析接收自左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138的速度信号，以计算速度比例因子，以待在执行直线跟踪控制时使用。

例如，图6示出了根据本主题的各方面的一种实施例的流程图，其用于执行校准程序400以计算在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子。如图所示，该流程图包括由操作员执行的步骤(例如，沿着图6的右侧列)以及由控制器102执行的处理步骤(例如，沿着图6的左侧列)二者，用于执行校准程序400。

如图6所示，在(402)处，操作员可以指示控制器102进入校准模式(例如，经由合适的输入设备(例如，位于车辆驾驶室内的输入设备或车辆驾驶室内可及的输入设备)，和/或经由辅助输入设备(例如，单独的服务工具))。例如，操作员可以初始地设置机器，并且可被要求运行校准程序以校准车辆的直线跟踪控制系统。可替代地，操作员可能已经注意到车辆没有跟踪直线，因而可能想要重新校准系统。作为另一个实例，操作员可以对应于服务技术人员，其想要在执行了服务或维护活动之后(例如，在更换车辆轮胎和/或更换一个其他驱动系统构件(如车辆的液压泵和/或电机之一或两者)之后)执行校准程序。

在(404)处，控制器102可以接收操作员的请求。其后，在收到请求时，控制器可以在(406)处禁用其直线跟踪控制系统。例如，控制器102可以禁用以上参考图4描述的闭环控制算法，从而不考虑接收自左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138的速度反馈信号。相反，在校准序列期间，控制器102可以被配置为基于接收自操作员的操纵杆命令而简单地实现开环控制。

如图6所示，在(408)处，操作员然后可以命令作业车辆10直线行驶，并且观察车辆10是否向左或向右偏转。如上文所指出的，在使用单独的左操纵杆和右操纵杆时，为了命令直线行驶，操作员可以将两个操纵杆致动或移动至相对于它们的中间位置的相同位置，以向控制器102提供相同的输入，例如，通过移动两个操纵杆以命令左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38二者达到最大速度的50％。可替代地，当使用单个操纵杆时，操作员可以将操纵杆朝正前方推动，以命令朝前方直线行驶。作为该(一个或多个)用户输入命令的响应，在(410)处，控制器102可以被配置为将相应的泵命令传输给左泵和右泵44、46，用于控制左侧驱动系统和右侧驱动系统36、38的操作。例如，如果接收自操作员的(一个或多个)操纵杆命令与作业车辆10以其最大速度的40％朝前方直线行驶相关联，则控制器102可以将合适的涌流命令传输给泵44、46的关联PRV 110、120，用于实现所命令的速度。在一种实施例中，控制器102可以被配置为在校准程序的执行期间限制作业车辆10的速度(例如，限制至最大速度的50％)，在这种情况下控制器102可以基于该速度限制缩放与每个操纵杆命令相关联的泵命令。其后，在基于(一个或多个)操纵杆命令控制静液压传动装置28时，操作员可以查看作业车辆10的行驶路径，以确定车辆10是否向左或向右偏转。在作业车辆10根据命令直线行驶的情况下，可以退出或放弃校准程序。

但是，如果操作员观察到作业车辆10向左或向右偏转，在(412)处，操作员可以沿着所需的行驶校正的方向调整(一个或多个)操纵杆位置。例如，在使用单独的左操纵杆和右操纵杆时，为了校正向左的偏转，操作员可以增大左操纵杆命令和/或减小右操纵杆命令。类似地，在使用单个操纵杆时，为了校正向左的偏转，操作员可以向右移动操纵杆以抵消这样的偏转。只要操作员将(一个或多个)操纵杆保持在其调整后的(一个或多个)位置，在(414)处，控制器102可以被配置为递增地调整两个泵命令之一或两者，以实现请求的行驶校正，例如，通过递增地增大或减小一侧的泵命令，或者通过递增地增大一侧的泵命令同时递增地减小另一侧的泵命令。结果是，在操作员将(一个或多个)操纵杆保持在调整后的位置时，控制器102可以沿着操作员所请求的方向缓慢地或递增地调整作业车辆10的行驶方向。一旦操作员观察到作业车辆10直线行驶，操作员可以将(一个或多个)操纵杆移动回到初始位置，该初始位置是被命令直线行驶时操纵杆的最初位置。这种使(一个或多个)操纵杆返回初始的直线行驶位置的移动可触发控制器102停止对(一个或多个)泵命令的进一步增量调整，并且将相关的(一个或多个)泵命令冻结或锁定于该点，以允许车辆10继续直线行驶。

在相关的左泵命令和右泵命令被冻结之后，操作员可以再次查看作业车辆10的行驶路径并确认它实际上正在直线行驶。其后，在(416)处，假定车辆正在直线行驶，则操作员可以指示控制器102确定或“学习”与实现这样的直线行驶相关联的相应的速度比例因子。如图6所示，在(418)处，控制器102可以接收操作员的“学习”请求，并且随后在(420)处，可以开始分析在作业车辆10直线行驶时接收自速度传感器136、138的速度信号，以计算出关联的速度比例因子。特别地，在一种实施例中，控制器102可以被配置为计算在作业车辆10直线行驶时左速度信号与右速度信号之间(或者右速度信号与左速度信号之间——取决于比例因子将要应用于哪个速度信号)的速度比。在这样的实施例中，然后可以将速度比设定为速度比例因子，其然后可以被存储于控制器的存储器内(例如，在(422)处)，以待后续在直线跟踪控制系统的执行期间使用。可替代地，控制器102可以被配置为在预定的时间段内对与接收自速度传感器136、138的速度信号相关联的左输出速度和右输出速度进行积分，以确定左侧车轮和右侧车轮在作业车辆直线行驶的这个时间段内的总的车轮行进。在这样的实施例中，控制器102可以被配置为计算左侧车轮行进与右侧车轮行进之间(或者右侧车轮行进与左侧车辆行进之间——取决于比例因子将要应用于哪个速度信号)的车轮行进比。然后可以将车轮行进比设定为速度比例因子，并且其可以被存储于控制器的存储器内(例如，在(422))，以待后续使用。

现在参照图7，该图示出了根据本主题的一些方面的方法的另一种实施例的流程图，其用于执行校准程序500以计算在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子。如图所示，流程图包括由操作员执行的步骤(例如，沿着图7的右侧列)以及由控制器102执行的处理步骤(例如，沿着图7的左侧列)二者，用于执行校准程序500。

如图7所示，在(502)处，操作员可以指示控制器102进入校准模式(例如，经由合适的输入设备(例如，位于车辆驾驶室内的输入设备或车辆驾驶室内可及的输入设备)，和/或经由辅助输入设备(例如，单独的服务工具))。其后，类似于以上参照图6所描述的校准程序400，在(504)处和(506)处，控制器102可以接收操作员的请求并且禁用其直线跟踪控制系统。如此，在校准序列期间，控制器102可以被配置为基于接收自操作员的操纵杆命令简单地实现开环控制。

如图7所示，在(508)处，操作员然后可以命令车辆移动并且调整(一个或多个)操纵杆位置，直到实现直线行驶。例如，操作员最初可以命令作业车辆直线行驶，并且观察车辆是否向左或向右偏转。在确定车辆向一侧偏转之后，操作员可以沿着所需的行驶校正的方向调整(一个或多个)操纵杆位置。例如，在使用单独的左操纵杆和右操纵杆时，为了校正向左的偏转，操作员可以增大右操纵杆命令和/或减小左操纵杆命令。类似地，在使用单个操纵杆时，为了校正向左的偏转，操作员可以向右移动操纵杆以抵消这样的偏转。作为该(一个或多个)用户输入命令的响应，在(510)处，控制器可以被配置为将相应的泵命令传输给左泵和右泵，用于控制左侧驱动系统和右侧驱动系统的操作。在一种实施例中，控制器102可以被配置为在校准程序的执行期间限制作业车辆的速度(例如，限制至最大速度的50％)，在这种情况下控制器102可以基于速度限制缩放与每个操纵杆命令相关联的泵命令。

一旦操作员能够使车辆直线行驶，在(512)处，操作员可以指示控制器102确定或“学习”与实现这样的直线行驶相关联的相应的速度比例因子。如图7所示，在(514)处，控制器102可以接收操作员的“学习”请求，并且随后在(516)处，可以开始分析在作业车辆直线行驶时接收自速度传感器136、138的速度信号，以计算关联的速度比例因子。特别地，如上文所指出的，控制器102可以例如被配置为将速度比例因子设定为在作业车辆直线行驶时左速度信号与右速度信号之间(或右速度信号与左速度信号之间——取决于比例因子要应用于哪个速度信号)的速度比。可替代地，控制器102可以被配置为将速度比例因子设定为左侧车轮行进与右侧车轮行进之间(或者右侧车轮行进与左侧车辆行进之间——取决于比例因子要应用于哪个速度信号)的车轮行进比，该车轮行进基于在车辆直线行驶的预定时间段内对左车轮速度和右车轮速度的积分来确定。无论如何，一旦已经计算出速度比例因子，控制器102可以被配置为将比例因子存储于其存储器内(例如，在(518)处)，以待后续使用。

现在参照图8，该图示出了根据本主题的一些方面的方法的又一种实施例的流程图，其用于执行校准程序600以计算在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子。如图所示，流程图包括由操作员执行的步骤(例如，沿着图8的右侧列)以及由控制器102执行的处理步骤(例如，沿着图8的左侧列)二者，用于执行校准程序600。

如图8所示，在(602)处，操作员可以指示控制器102进入校准模式(例如，经由合适的输入设备(例如，位于车辆驾驶室内的输入设备或车辆驾驶室内可及的输入设备)，和/或经由辅助输入设备(例如，单独的服务工具))。其后，类似于以上参照图6和图7描述的校准程序400、500，在(604)处和(606)处，控制器102可以接收操作员的请求并且禁用其直线跟踪控制系统。如此，在校准序列期间，控制器102可以被配置为基于接收自操作员的操纵杆命令简单地实现开环控制。

如图8所示，在(608)处，操作员然后可以命令作业车辆直线行驶，并且观察车辆是否向左或向右偏转。如上文所指出的，在使用单独的左操纵杆和右操纵杆时，为了命令直线行驶，操作员可以将两个操纵杆致动或移动至相对于它们的中间位置的相同位置，以向控制器102提供相同的输入。可替代地，在使用单个操纵杆时，操作员可以将操纵杆朝正前方推动，以命令朝前方直线行驶。作为该(一个或多个)用户输入命令的响应，在(610)处，控制器102可以被配置为将相应的泵命令传输给左泵和右泵，用于控制左侧驱动系统和右侧驱动系统的操作。在一种实施例中，控制器102可以被配置为在校准程序的执行期间限制作业车辆的速度(例如，限制至最大速度的50％)，在这种情况下控制器102可以基于速度限制而缩放与每个操纵杆命令相关联的泵命令。在基于(一个或多个)操纵杆命令控制静液压传动装置28时，操作员可以查看作业车辆10的行驶路径，以确定车辆10是否向左或向右偏转。在作业车辆根据命令直线行驶的情况下，可以退出或放弃校准程序。

但是，如果操作员观察到作业车辆向左或向右偏转，在(612)处，操作员可以提供操作员输入以递增地调整车辆的转向，直到作业车辆10直线行驶。特别地，在一种实施例中，可以允许操作员使用车辆的一个或多个输入设备(例如，位于驾驶室的单独的按钮或者其他接口元件)向控制器102提供转向输入，以便校正所观察到的车辆的向左或向右偏转。例如，如果作业车辆在被命令直线行驶时向左偏转，则操作员可以按下关联的“右转向”按钮以向右递增地调整车辆转向。在这种情况下，由操作员进行的“右转向”按钮的每次致动可以对应于(一个或多个)操纵杆命令的预定的增量调整和/或(一个或多个)左泵命令和右泵命令之一或两者的预定的增量调整。例如，在一种实施例中，由操作员经由“右转向”按钮或相反的“左转向”按钮提供的每个转向输入可以被映射到操纵杆命令中的给定百分比的变动或者泵命令中的给定百分比的变动，其然后被应用以增大或减小左泵命令和/或右泵命令。因此，在操作员查看作业车辆的行驶路径时，操作员可以继续经由适当的转向按钮提供转向输入以递增地调整车辆的转向，直到车辆沿着直线路径行驶。另外，如图8所示，在(614)处，响应于操作员提供这样的(一个或多个)转向输入，控制器102可以被配置为递增地调整左泵命令和/或右泵命令，以基于所接收的(一个或多个)转向输入调整车辆的向左或向右转向。

一旦操作员对于车辆的转向已经被校正并且作业车辆正在直线行驶的情况感到满意，在(616)处，操作员可以指示控制器确定或“学习”与实现这样的直线行驶相关联的相应的速度比例因子。如图8所示，在(618)处，控制器102可以接收操作员的“学习”请求，并且随后在(620)处，可以开始分析在作业车辆直线行驶时接收自速度传感器136、138的速度信号，以计算关联的速度比例因子。特别地，如上文所指出的，控制器102可以例如被配置为将速度比例因子设定为在作业车辆直线行驶时左速度信号与右速度信号之间(或右速度信号与左速度信号之间——取决于比例因子要应用于哪个速度信号)的速度比。可替代地，控制器102可以被配置为将速度比例因子设定为左侧车轮行进与右侧车轮行进之间(或者右侧车轮行进与左侧车辆行进之间——取决于比例因子要应用于哪个速度信号)的车轮行进比，该车轮行进基于在车辆直线行驶的预定时间段内对左车轮速度和右车轮速度的积分来确定。无论如何，一旦已经计算出速度比例因子，控制器102可以被配置为将比例因子存储于其存储器内(例如，在(622)处)，以待后续使用。

如上文所指出的，作为执行校准程序以允许控制器102确定速度比例因子的替代，可以允许操作员手动地向上或向下调整速度比例因子以在其他情况下命令直线行驶时校正向左/向右的偏转。在这种情况下，可以在任何时间进行速度比例因子的手动调整，例如，在作业车辆移动时或者在车辆静止时。特别地，假定操作员已观察到作业车辆在被命令直线行驶时向左或向右偏转，可以允许操作员提供直接用来调整速度比例因子的转向输入(例如，经由单独的“转向”按钮)，其中每个转向输入与速度比例因子的相应的增量调整相关联。

例如，图9示出了根据本主题的一些方面的方法的一种实施例的流程图，用于允许操作员手动调整在作业车辆的直线跟踪控制期间使用的速度比例因子。如图所示，流程图包括由操作员执行的步骤(例如，沿着图9的右侧列)以及由控制器102执行的处理步骤(例如，沿着图9的左侧列)二者。

如图9所示，在(702)处，操作员可以指出他/她想要进行手动转向调整以允许作业车辆直线行驶。例如，操作员可能已经观察到作业车辆在被命令直线行驶时向左或向右偏转，并因而可能想要校正车辆的转向。在这种情况下，可以允许操作员提供合适的输入(例如，经由按钮或者其他输入设备)，用于指示控制器102进入手动直线跟踪调整模式，以允许对应用于车辆的直线跟踪控制系统内的速度比例因子进行手动调整。

在(704)处，控制器102可以接收操作员的请求。其后，在接收到请求时，在(706)处，控制器102可以使其直线跟踪控制系统保持为活动的。特别地，与以上参照图6-8所描述的校准程序400、500，600的实施例不同，控制器102可以被配置为在手动直线跟踪调整模式期间继续实现直线跟踪控制。如此，在操作员命令作业车辆移动时，控制器102可以基于接收自左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138的反馈继续执行闭环控制。

另外，如图9所示，在(708)处，操作员然后可以命令作业车辆直线行驶，并且观察车辆是否向左或向右偏转。如上文所指出的，在使用单独的左操纵杆和右操纵杆时，为了命令直线行驶，操作员可以将两个操纵杆致动或移动至相对于它们的中间位置的相同位置，以向控制器102提供相同的输入。可替代地，当使用单个操纵杆时，操作员可以将操纵杆朝正前方推动以命令朝前方直线行驶。作为(一个或多个)用户输入命令的响应，在(710)处，控制器102可以被配置为将相应的泵命令传输给左泵和右泵，用于控制左侧驱动系统和右侧驱动系统的操作。在一种实施例中，控制器102可以被配置为在校准程序的执行期间限制作业车辆的速度(例如，限制至最大速度的50％)，在这种情况下控制器102可以基于速度限制缩放与每个操纵杆命令相关联的泵命令。在基于(一个或多个)操纵杆命令控制静液压传动装置28时，操作员可以查看作业车辆10的行驶路径，以确定车辆10是否向左或向右偏转。在作业车辆根据命令直线行驶的情况下，可以退出或放弃校准程序。

但是，如果操作员观察到作业车辆向左或向右偏转，在(712)处，操作员可以提供操作员输入以递增地调整车辆的转向，直到作业车辆直线行驶。特别地，在一种实施例中，可以允许操作员使用车辆的一个或多个输入设备(例如，位于驾驶室的单独的按钮或者其他接口元件)来向控制器102提供离散的转向输入，以便校正所观察到的车辆的向左或向右偏转。例如，如果作业车辆在被命令直线行驶时向左偏转，则操作员可以按下关联的“右转向”按钮以向右递增地调整车辆转向。在这种情况下，由操作员进行的“右转向”按钮的每次致动可以对应于应用于车辆的直线跟踪控制系统内的速度比例因子的预定的增量调整。例如，在一种实施例中，由操作员经由“右转向”按钮或相反的“左转向”按钮提供的每个转向输入可以被映射到相应的速度比例因子的百分比变动(例如，5％或10％的变动)。然后，在由操作员提供每个转向输入的情况下速度比例因子的变动可以被应用于直线跟踪控制系统内，以导致速度误差的调整被输入到闭环控制算法，这进而改变被应用于左/右操纵杆命令的控制输出，以便调整车辆的转向。因此，在操作员查看作业车辆的行驶路径时，操作员可以继续经由适当的转向按钮来提供转向输入，以递增地调整速度比例因子，直到车辆沿着直线路径行驶。另外，如图9所示，在(714)处，响应于操作员提供这样的(一个或多个)转向输入，控制器可以被配置为递增地调整速度比例因子，以基于所接收的(一个或多个)转向输入调整车辆的向左或向右转向。

一旦操作员对车辆的转向已经被校正并且作业车辆正在直线行驶的情况感到满意，在(716)处，操作员可以指示控制器102存储当前的速度比例因子。其后，在(718)处，控制器102可以将速度比例因子存储于其存储器内，以待后续在直线跟踪控制系统中使用。

现在参照图10，该图示出了根据本发明的一些方面的方法800的一种实施例的流程图，其用于执行具有电子控制的静液压传动装置的作业车辆的直线跟踪控制。一般而言，将参考以上参照图1-4描述的作业车辆10以及控制系统100、200的实施例来描述方法800。但是，本领域技术人员应当意识到，所公开的方法800一般地可以用于任意形式的作业车辆和/或关联的控制系统。此外，尽管图10为了图示和描述的目的示出了按照特定顺序执行的步骤，但是本文所讨论的方法并不限定于任何特定的顺序或布局。本领域技术人员在使用本文所提供的公开内容时应当意识到，在不脱离本公开的范围的情况下，本文所公开的方法的各个步骤可以被省略、重排、组合、和/或以各种方式改写。

如图10所示，在(802)处，方法800可以包括接收至少一条操作员输入的命令，该命令与控制静液压传动装置的第一侧驱动系统或第二侧驱动系统中的至少一个的操作以使作业车辆沿着直线路径行驶相关联。例如，如上文所指出的，操作员可以通过向车辆的控制器102提供合适的(一个或多个)输入命令来命令作业车辆直线行驶，例如，经由单独的左操纵杆和右操纵杆或者经由单个操纵杆下达的合适的(一个或多个)操纵杆命令。

另外，在(804)处，方法800可以包括接收与第一侧驱动系统的第一输出速度相关联的第一速度信号以及与第二侧驱动系统的第二输出速度相关联的第二速度信号。特别地，如上文所指出的，控制器102可以通信耦接到单独的左侧速度传感器和右侧速度传感器136、138，其分别被配置为检测与第一侧驱动系统和第二侧驱动系统36、38相关联的输出速度。

而且，在(806)处，方法800可以包括基于速度比例因子修改第一速度信号或第二速度信号之一，以生成校正后的速度信号。例如，如上文所指出的，控制器102可以被配置为基于速度比例因子修改右速度信号或左速度信号，该速度比例因子被选择或被设定以考虑左侧驱动系统与右侧驱动系统36、38之间的(否则的话)可能会导致作业车辆在被命令直线行驶时向左或向右偏转的任意差异，例如，车辆轮胎的制造公差、不同的胎压、车轮组件间的未对准、负载不平衡等。特别地，在一种实施例中，速度比例因子可以对应于直接应用于速度信号之一以生成校正后的速度信号的乘数。

仍然参照图10，在(808)处，方法800可以包括根据至少一条操作员输入的命令以及控制输出来确定用于控制静液压传动装置的操作的调整后的控制命令，其中控制输出是至少部分基于校正后的速度信号与第一速度信号或第二速度信号中的另一个的差来确定的。特别地，如上文所指出的，控制器102可以被配置为确定校正后的速度信号与另一个未修改的速度信号之间的速度误差或差异。然后可以将速度误差输入到闭环控制算法以生成控制输出，该控制输出被用来修改接收自操作员的操纵杆命令中的至少一个，以生成用于车辆的静液压传动装置的至少一个液压泵的调整后的泵命令。

另外，在(810)处，方法800可以包括至少部分基于调整后的控制命令来控制静液压传动装置的操作，以使作业车辆沿着直线路径行驶。例如，如上文所指出的，在一种实施例中，控制器102可以被配置为向与液压泵之一相关联的PRV传输调整后的控制命令或泵命令以控制其操作，由此允许作业车辆沿着直线路径行驶。

以上文字描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行所结合的任意方法。本发明的专利保护范围由所附的权利要求界定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他实例。此类其他实例意在属于所附权利要求的范围之内，只要它们包括与所附权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者只要它们包括与所附权利要求的字面语言无实质差别的等同结构要素。

Claims (20)

1.一种用于执行具有电子控制的静液压传动装置的作业车辆的直线跟踪控制的计算机实现的方法，所述方法包括：

用计算设备接收与控制所述静液压传动装置的第一侧驱动系统或第二侧驱动系统中的至少一个的操作相关联的至少一条操作员输入的命令，所述至少一条操作员输入的命令与命令所述作业车辆沿着直线路径行驶相关联；

用所述计算设备接收与所述第一侧驱动系统的第一输出速度相关联的第一速度信号以及与所述第二侧驱动系统的第二输出速度相关联的第二速度信号；

用所述计算设备基于速度比例因子修改所述第一速度信号或所述第二速度信号之一以生成校正后的速度信号；

根据所述至少一条操作员输入的命令以及至少部分基于所述校正后的速度信号与所述第一速度信号或所述第二速度信号中的另一个之间的差确定的控制输出，用所述计算设备确定用于控制所述静液压传动装置的操作的调整后的控制命令；以及

用所述计算设备至少部分基于所述调整后的控制命令来控制所述静液压传动装置的操作，以使所述作业车辆沿着所述直线路径行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其中接收至少一条操作员命令包括：

接收与调整所述第一侧驱动系统的所述第一输出速度相关联的第一输入命令；以及

接收与调整所述第二侧驱动系统的所述第二输出速度相关联的第二输入命令。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述调整后的控制命令包括基于所述控制输出来修改所述第一输入命令，以生成所述调整后的控制命令。

4.根据权利要求3所述的方法，其中控制所述静液压传动装置的所述操作包括：

基于所述调整后的控制命令来控制所述第一侧驱动系统的所述第一输出速度；以及

基于所述第二输入命令来控制所述第二侧驱动系统的所述第二输出速度。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定与所述校正后的速度信号和所述第一速度信号或所述第二速度信号中的另一个之间的差相关联的速度误差；

将所述速度误差输入到闭环控制算法，以生成控制输出；以及

将所述控制输出作为修改量应用于接收自所述操作员的所述至少一条操作员输入的命令，以确定所述调整后的控制命令。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括接收与调整速度比例因子相关联的操作员输入，以用于生成所述校正后的速度信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中经由所述作业车辆的输入设备提供所述操作员输入，所述操作员输入与所述速度比例因子的增量调整相关联。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括执行校准程序以计算所述速度比例因子，以用于生成所述校正后的速度信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中执行所述校准程序包括在所述作业车辆沿着直线路径行驶时基于第一速度信号和第二速度信号自动计算所述速度比例因子。

10.根据权利要求9所述的方法，其中自动计算所述速度比例因子包括：

在所述作业车辆沿着所述直线路径行驶的时间段内分析所述第一速度信号，以确定与所述第一侧驱动系统的所述第一输出速度相关联的第一行进值；

在所述作业车辆沿着所述直线路径行驶的时间段内分析所述第二速度信号，以确定与所述第二侧驱动系统的所述第二输出速度相关联的第二行进值；以及

基于所述第一行进值和第二行进值计算行进比，所述行进比对应于所述速度比例因子。

11.根据权利要求9所述的方法，其中自动计算所述速度比例因子包括：

在所述作业车辆沿着所述直线路径行驶时基于所述第一速度信号和第二速度信号计算速度比，所述速度比对应于所述速度比例因子。

12.一种用于执行作业车辆的直线跟踪控制的系统，所述系统包括：

静液压传动装置，包括第一侧驱动系统和第二侧驱动系统，所述第一侧驱动系统被配置为旋转地驱动位于所述作业车辆的第一侧的至少一个相应的驱动输出构件，所述第二侧驱动系统被配置为旋转地驱动位于所述作业车辆的第二侧的至少一个相应的驱动输出构件；

第一速度传感器，被配置为检测与所述第一侧驱动系统相关联的第一输出速度；

第二速度传感器，被配置为检测与所述第二侧驱动系统相关联的第二输出速度；

控制器，与所述第一速度传感器和第二速度传感器通信耦接，所述控制器包括处理器及关联的存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述处理器执行时将所述控制器配置为：

接收与控制所述第一侧驱动系统或所述第二侧驱动系统的操作相关联的至少一条操作员输入的命令，所述至少一条操作员输入的命令与命令所述作业车辆沿着直线路径行驶相关联；

接收来自所述第一速度传感器的与所述第一侧驱动系统的所述第一输出速度相关联的第一速度信号，以及来自所述第二速度传感器的与所述第二侧驱动系统的所述第二输出速度相关联的第二速度信号；

基于速度比例因子修改所述第一速度信号或所述第二速度信号之一，以生成校正后的速度信号；

根据所述至少一条操作员输入的命令以及至少部分基于所述校正后的速度信号与所述第一速度信号或所述第二速度信号中的另一个之间的差确定的控制输出，确定用于控制所述静液压传动装置的操作的调整后的控制命令；并且

至少部分基于所述调整后的控制命令来控制所述静液压传动装置的所述操作，以使所述作业车辆沿着所述直线路径行驶。

13.根据权利要求12所述的系统，其中至少一条操作员命令包括与调整所述第一侧驱动系统的所述第一输出速度相关联的第一输入命令以及与调整所述第二侧驱动系统的所述第二输出速度相关联的第二输入命令。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所述控制输出修改所述第一输入命令，以生成所述调整后的控制命令，所述控制器被配置为通过基于所述调整后的控制命令控制所述第一侧驱动系统的所述第一输出速度以及基于所述第二输入命令控制所述第二侧驱动系统的所述第二输出速度，来控制所述静液压传动装置的所述操作。

15.根据权利要求12所述的系统，其中所述校正后的速度信号与所述第一速度信号或所述第二速度信号中的另一个之间的所述差与速度误差相关联，所述控制器被配置为将所述速度误差用作对闭环控制算法的反馈以生成所述控制输出，所述控制器还被配置为将所述控制输出作为修改量应用于接收自所述操作员的所述至少一条操作员输入的命令，以确定所述调整后的控制命令。

16.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器还被配置为接收与调整所述速度比例因子相关联的操作员输入，以用于生成所述校正后的速度信号，所述操作员输入对应于所述速度比例因子的增量调整。

17.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器被配置为在所述作业车辆沿着直线路径行驶时执行校准程序以基于所述第一速度信号和第二速度信号计算所述速度比例因子。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器被配置为在所述作业车辆沿着所述直线路径行驶的时间段内分析所述第一速度信号和第二速度信号，以确定与所述第一侧驱动系统的所述第一输出速度相关联的第一行进值以及与所述第二侧驱动系统的所述第二输出速度相关联的第二行进值，所述控制器还被配置为基于所述第一行进值和第二行进值来计算行进比，所述行进比对应于所述速度比例因子。

19.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器被配置为在所述作业车辆沿着所述直线路径行驶时基于所述第一速度信号和第二速度信号来计算速度比，所述速度比对应于所述速度比例因子。

20.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一侧驱动系统包括第一液压电机，并且所述第二侧驱动系统包括第二液压电机，其中所述第一输出速度与由所述第一速度传感器检测到的所述第一液压电机的输出速度相关联，并且所述第二输出速度与由所述第二速度传感器检测到的所述第二液压电机的输出速度相关联。

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