CN114802430B - 一种车辆转向控制方法、控制装置及工程车辆 - Google Patents

一种车辆转向控制方法、控制装置及工程车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种车辆转向控制方法、控制装置及工程车辆。车辆转向控制方法包括：获取车辆的初始数据参数；根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型；获取车辆的负载状态数据；响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发；根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。本发明实施例提供的车辆转向控制方法根据负载状态数据和车辆转向模式与控制参数的关系模型，实现了对车辆不同工况下的转向控制，提升了在正反向负载工况条件下的车辆转向操控性。

Description

一种车辆转向控制方法、控制装置及工程车辆
技术领域
本发明涉及土方工程机械技术领域，尤其涉及一种车辆转向控制方法、控制装置及工程车辆。
背景技术
推土机等土方工程机械设备的作业环境恶劣，作业区域内转向频繁。现有的推土机等土方工程机械设备在转向时内侧速度会随阻力变化，导致推土机等土方工程机械设备转弯半径不稳定，在多工况作业条件时，转向操控性能不全面，控制精度不高。
发明内容
本发明提供了一种车辆转向控制方法、控制装置及工程车辆，解决了推土机等土方工程机械设备转弯半径不稳定，在多工况作业条件时，转向操控性能不全面，控制精度不高的问题。
为实现上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种车辆转向控制方法，包括：
获取车辆的初始数据参数；
根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型；
获取车辆的负载状态数据；
响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发；
根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选地，根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型，包括：
在预设条件下，根据车辆的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型；
其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值和车辆的转弯半径；预设条件包括：不同的电液阀的油温和不同的电液阀的电流值以及相同频率的颤振信号条件。
可选地，在预设条件下，根据车辆的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型，包括：
在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输入电流值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型；其中，初始数据参数还包括制动离合器的扭矩信息；
在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和车辆的转弯半径，建立制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型；
根据制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型和制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型，构建电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型。
可选地，在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输入电流值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型，包括：
在预设条件下，根据电液阀的输入电流数据与电液阀的输出压力数据，建立电液阀的电流与电液阀的压力模型；其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值、电液阀的输出压力值以及制动离合器的扭矩信息；
根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输出压力值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型；
根据电液阀的电流与电液阀的压力模型和制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型，确定制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型。
可选地，获取车辆的负载状态数据，包括：
获取变矩器的输入转速和输出转速；
根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比；
通过传感器获取车身角度传感数据；
根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据。
可选地，响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令，包括：
根据负载状态数据，确定车辆的目标工况；
在目标工况下，响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令；其中，转向请求指令包括由手柄转向角度幅度信号生成的电信号。
可选地，根据控制指令，控制车辆的转向行进状态，包括：
在目标工况下，根据控制指令，通过调节电液阀输出的压力，控制转向离合器和制动离合器的工作状态；
根据转向离合器和制动离合器的工作状态，控制车辆的转弯半径。
可选地，在目标工况下，根据控制指令，通过调节电液阀输出的压力，控制转向离合器和制动离合器的工作状态，包括：
在平地空载转向工况下，根据第一控制指令，通过增加电液阀输出的压力，控制转向离合器分离，并控制制动离合器增加阻力；
在平地带载转向工况下，根据第二控制指令，控制转向离合器分离，并控制制动离合器制动，降低车辆负载的偏载压力，控制转向离合器和制动离合器保持降低偏载前的状态；
在下坡空载转向工况下，根据第三控制指令，通过增大电液阀输出的压力，控制转向离合器分离时，控制制动离合器制动；
其中，控制指令包括第一控制指令、第二控制指令以及第三控制指令；目标工况包括平地空载转向工况、平地带载转向工况以及下坡空载转向工况；
获取车辆的初始数据参数，包括：
获取不同转速的台架试验数据；
将不同转速的台架试验数据作为车辆的初始数据。
第二方面，本发明提供了一种车辆转向控制装置，该装置可用于执行本发明任意实施例所提供的车辆转向控制方法，该装置包括：
获取模块，用于获取车辆的初始数据参数；
计算模块，用于根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型；
传感模块，用于获取车辆的负载状态数据；
控制模块，用于响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发；
控制模块，还用于根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
第三方面，本发明提供了一种工程车辆，包括：上述实施例的车辆转向控制装置，车辆转向控制装置用于执行本发明任意实施例提出的的车辆转向控制方法。
本发明实施例的技术方案通过获取车辆的初始数据参数，根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型。获取车辆的负载状态数据，响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令。根据负载状态数据和车辆转向模式与控制参数的关系模型，实现了对车辆不同工况下的转向控制，提升了在正反向负载工况条件下的车辆转向操控性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种车辆转向控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种车辆转向控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图；
图8是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图；
图9为本发明实施例提供的一种车辆转向控制装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种工程车辆的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供了一种车辆转向控制方法，该控制方法适用于工程车辆，例如推土机。图1是本发明实施例提供的一种车辆转向控制方法的流程图。参见图1，车辆转向控制方法，包括：
S101、获取车辆的初始数据参数。
具体地，初始数据参数可以包括控制模块的输出电流、电液阀的压力、制动离合器的扭矩、手柄角度和车辆转弯半径等参数。初始数据参数可以包括车辆的测试试验数据。
S102、根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型。
具体地，车辆转向模式与控制参数的关系模型包括扭矩-电流回归模型、电流-压力模型和扭矩-压力模型等。可以将车辆转向模式与控制参数的关系模型储存在控制模块内。可选的，车辆出厂前根据测试试验获取的测试试验数据，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型，并将车辆转向模式与控制参数的关系模型储存在车辆的存储器内，出厂后车辆的控制模块可以按照车辆转向模式与控制参数的关系模型进行控制。
S103、获取车辆的负载状态数据。
具体地，车辆的运行工况包括平地、上坡或下坡等。负载状态包括不同工况下带载或空载等状态。负载状态数据包括负载在不同工况下的状态数据，例如，负载载重量、车身角度传感数据等。可以通过传感模块，例如重力传感器、角度传感器等获取车辆的负载状态数据。
S104、响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发。
具体地，转向请求指令由控制手柄执行转向操作时触发生成。控制指令可以为电信号，例如电流信号。控制模块接收到转向请求指令后，根据负载状态数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，生成控制指令，并将控制指令发送。
S105、根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
具体地，控制模块发送控制指令至电液阀，通过电液阀控制车辆的转向行进状态。具体的，电液阀接收控制模块输出的控制指令。电液阀根据控制指令输出对应的压力到转向离合器或制动离合器，通过转向离合器和制动离合器的不同状态控制车辆进行转向。
本实施例提供的车辆转向控制方法通过获取车辆的初始数据参数，根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型。获取车辆的负载状态数据，响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令。根据负载状态数据和车辆转向模式与控制参数的关系模型，实现了对车辆不同工况下的转向控制，提升了在正反向负载工况条件下的车辆转向操控性。
可选的，图2是本发明实施例提供的另一种车辆转向控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图2，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：
S201、获取车辆的初始数据参数。
S202、在预设条件下，根据车辆的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型。
其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值和车辆的转弯半径；预设条件包括：不同的电液阀的油温和不同的电液阀的电流值以及相同频率的颤振信号条件。
具体地，颤振信号的作用是使电液阀的阀芯在电液阀的阀套内保持运动，阀芯和阀套之间保持油膜厚度，减小初始运动阻力。电液阀的输入电流可以为控制模块的输出电流。预设条件可以包括第一预设条件和第二预设条件。第一预设条件包括：频率的颤振信号不变，电液阀的电流值恒定，改变电液阀的油温。可以通过在第一预设条件下进行试验测试，得到在第一预设条件下的初始数据参数。示例性地，电液阀的电流值恒定，改变电液阀的油温，步长可以根据需要设置。当电液阀的油温范围包括处于11度到20度时，电液阀输出一个压力值，当电液阀的油温范围包括处于21度到30度时，电液阀输出另一个压力值，则将11度到20度范围内的电液阀的油温划分为一个油温梯度，将21度到30度范围内的电液阀的油温划分为另一个油温梯度。根据电液阀的油温的变化得到电液阀输出的压力值得变化。
第二预设条件包括：频率的颤振信号不变，电液阀的油温恒定，改变电液阀的电流值。可以通过在第二预设条件下进行试验测试，得到在第二预设条件下的初始数据参数。示例性地，电液阀的油温不变，改变电液阀的电流值，步长可以根据需要设置。当电液阀的电流值为1A时，电液阀输出一个压力值，当电液阀的电流值为2A时，电液阀输出另一个压力值。根据电液阀的电流值的变化得到电液阀输出的压力值的变化。
根据预设条件下的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型。
S203、获取车辆的负载状态数据。
S204、响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发。
S205、根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选的，图3是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图3，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：
S301、获取车辆的初始数据参数。
S302、在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输入电流值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型；其中，初始数据参数还包括制动离合器的扭矩信息。
具体地，制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型，包括扭矩-电流回归模型，通过制动离合器的扭矩、控制模块输出的电流和电液阀输出的压力之间的映射关系转换获得。可选的，车辆出厂前根据预设条件下获取的初始数据参数，建立扭矩-电流回归模型，并将扭矩-电流回归模型储存在车辆的存储器内。
S303、在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和车辆的转弯半径，建立制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型。
具体地，制动离合器的扭矩和车辆转弯半径之间的对应关系，包括扭矩-转径映射。通过电液阀输入到制动离合器的压力和车辆的转弯半径实现，电液阀输入到制动离合器的压力和制动离合器的扭矩之间的关系可通过固定的公式获得。根据扭矩-转径映射形成转弯半径控制参考，即只需控制输入到制动离合器的压力即可得到想要的转弯半径的对应参数数值。可选的，车辆出厂前根据预设条件下获取的初始数据参数，建立扭矩-转径映射，并将扭矩-转径映射储存在车辆的存储器内。
S304、根据制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型和制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型，构建电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型。
具体地，电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型包括电流-转径模型，即电流-压力-扭矩-转弯半径整个转换过程的计算模型，结合手柄转向角度和控制模块输出电流的对应关系，可以得出手柄的转向角度对应的车辆转弯半径的大小。可选的，车辆出厂前根据扭矩-电流回归模型和扭矩-转径映射之间的关系转换，构建电流-转径模型，并将电流-转径模型储存在车辆的存储器内。
S305、获取车辆的负载状态数据。
S306、响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发。
S307、根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选的，图4是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图4，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：
S401、获取车辆的初始数据参数。
S402、在预设条件下，根据电液阀的输入电流数据与电液阀的输出压力数据，建立电液阀的电流与电液阀的压力模型；其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值、电液阀的输出压力值以及制动离合器的扭矩信息。
S403、根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输出压力值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型。
S404、根据电液阀的电流与电液阀的压力模型和制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型，确定制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型。
具体地，电液阀的电流与电液阀的压力模型包括电流-压力模型，制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型包括扭矩-压力模型，通过两模型之间的关系转换可得到扭矩-电流回归模型。可选的，车辆出厂前根据电流-压力模型和扭矩-压力模型之间的关系转换，建立扭矩-电流回归模型，并将扭矩-电流回归模型储存在车辆的存储器内。
S405、在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和车辆的转弯半径，建立制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型。
S406、根据制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型和制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型，构建电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型。
S407、获取车辆的负载状态数据。
S408、响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发。
S409、根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选的，图5是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图。参见图5，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：
S501、获取车辆的初始数据参数。
S502、根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型。
S503、获取变矩器的输入转速和输出转速。
具体地，可以通过传感模块获取变矩器的输入转速和输出转速。传感模块例如可以包括速度传感器或加速度传感器等。
S504、根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比。
具体地，可以通过输出转速和输入转速的比值计算变矩器的转速比。
S505、通过传感器获取车身角度传感数据。
具体地，传感模块可以包括安装于车身的角度传感器，角度传感器获取角度传感信号传送并储存在控制模块，车身角度数据即车辆车身倾斜角度数值，通过储存在存储器的角度传感信号获取。
S506、根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据。
具体地，变矩器特性包括在变矩器输入或输出不同转速比下的泵轮扭矩系数、变矩系数和效率等的变化。控制模块根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据。
S507、获取车辆的负载状态数据。
S508、响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发。
S509、根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选的，图6是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图6，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：
S601、获取车辆的初始数据参数。
S602、根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型。
S603、获取变矩器的输入转速和输出转速。
S604、根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比。
S605、通过传感器获取车身角度传感数据。
S606、根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据。
S607、获取车辆的负载状态数据。
S608、根据负载状态数据，确定车辆的目标工况。
具体地，车辆的目标工况包括平地空载转向、带载转向和下坡空载转向等。根据负载状态数据，判断车辆当前所处的工况，或者确定车辆下一时刻即将进入的工况，确定车辆的目标工况。
S609、在目标工况下，响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令；其中，转向请求指令包括由手柄转向角度幅度信号生成的电信号。
具体地，转向请求指令包括手柄转向至某一角度时，根据转向角度幅度信号生成的电信号。在目标工况下，控制模块响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令。
控制指令可以包括转向离合器分离、制动离合器制动和制动离合器释放等。
S610、根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选的，图7是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图7，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：
S701、获取车辆的初始数据参数。
S702、根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型。
S703、获取变矩器的输入转速和输出转速。
S704、根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比。
S705、通过传感器获取车身角度传感数据。
S706、根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据。
S707、获取车辆的负载状态数据。
S708、根据负载状态数据，确定车辆的目标工况。
S709、在目标工况下，响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令；其中，转向请求指令包括由手柄转向角度幅度信号生成的电信号。
S710、在目标工况下，根据控制指令，通过调节电液阀输出的压力，控制转向离合器和制动离合器的工作状态。
具体地，电液阀分别输出压力到转向离合器和制动离合器，转向离合器用于实现转向过程中输入动力的连接或切断，制动离合器用于实现车辆的制动。转向离合器受到的压力越小，传递的动力越大，制动离合器受到的压力越小，产生的制动力越大，即阻力越大。
S711、根据转向离合器和制动离合器的工作状态，控制车辆的转弯半径。
可选的，图8是本发明实施例提供的又一种车辆转向控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，参见图8，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：
S801、获取车辆的初始数据参数。
可选地，获取车辆的初始数据参数，还可以包括：获取不同转速的台架试验数据；将不同转速的台架试验数据作为车辆的初始数据。
S802、根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型。
S803、获取变矩器的输入转速和输出转速。
S804、根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比。
S805、通过传感器获取车身角度传感数据。
S806、根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据。
S807、获取车辆的负载状态数据。
S808、根据负载状态数据，确定车辆的目标工况。
S809、在目标工况下，响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令；其中，转向请求指令包括由手柄转向角度幅度信号生成的电信号。
S810、在平地空载转向工况下，根据第一控制指令，通过增加电液阀输出的压力，控制转向离合器分离，并控制制动离合器制动以增加阻力；在平地带载转向工况下，根据第二控制指令，控制转向离合器分离，并控制制动离合器制动，降低车辆负载的偏载压力，控制转向离合器和制动离合器保持降低偏载前的状态；在下坡空载转向工况下，根据第三控制指令，通过增大电液阀输出的压力，快速控制转向离合器分离时，迅速控制制动离合器制动；其中，控制指令包括第一控制指令、第二控制指令以及第三控制指令；目标工况包括平地空载转向工况、平地带载转向工况以及下坡空载转向工况。
具体地，第一控制指令用于控制转向离合器分离，控制制动离合器制动。在平地空载转向工况下，通过控制手柄的转向角度，增加电液阀输出到转向离合器的压力，使转向离合器分离。转向离合器完全分离后，由于行驶阻力较小，驱动力较小，车辆不能克服转向阻力矩实现转向，脱开动力的一侧履带会被拖动行进，速度基本没有变化。此时控制制动离合器制动增加阻力，来实现转向。
具体地，第二控制指令用于控制转向离合器分离，控制制动离合器制动。在平地带载转向工况下，由于阻力较大，当负载大至一定程度，超过单侧履带的附着能力后，通过降低车辆负载的偏载压力来实现转向。偏载包括车辆负载的左侧负载或右侧负载，示例性地，推土机可以通过轻抬推土刀等操作降低偏载。降低车辆的偏载后，转向离合器保持分离状态，制动离合器保持制动状态。
具体地，第三控制指令用于控制转向离合器分离，迅速控制制动离合器制动。在下坡空载转向工况下，在坡度稍大时，单侧转向离合器分离容易导致该侧履带下滑加速，使车辆转向另外一侧。此时通过迅速将控制手柄的转向角度操作至最大，增加电液阀输出到转向离合器和制动离合器的压力，在转向离合器分离后，迅速控制制动离合器制动增加阻力，来实现转向。
S811、根据转向离合器和制动离合器的工作状态，控制车辆的转弯半径。
图9为本发明实施例提供的一种车辆转向控制装置的结构示意图。参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置包括：
获取模块1，用于获取车辆的初始数据参数；
计算模块2，用于根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型；
传感模块3，用于获取车辆的负载状态数据；
控制模块4，用于响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发；
控制模块4，还用于根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的获取模块1，具体用于获取车辆的初始数据参数；根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型；获取车辆的负载状态数据；响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发；根据控制指令，控制车辆的转向行进状态。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的计算模块2，具体用于在预设条件下，根据车辆的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型；其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值和车辆的转弯半径；预设条件包括：不同的电液阀的油温和不同的电液阀的电流值以及相同频率的颤振信号条件。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的计算模块2，具体还用于在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输入电流值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型；其中，初始数据参数还包括制动离合器的扭矩信息；在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和车辆的转弯半径，建立制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型；根据制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型和制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型，构建电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的计算模块2，具体还用于在预设条件下，根据电液阀的输入电流数据与电液阀的输出压力数据，建立电液阀的电流与电液阀的压力模型；其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值、电液阀的输出压力值以及制动离合器的扭矩信息；根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输出压力值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型；根据电液阀的电流与电液阀的压力模型和制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型，确定制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的传感模块3，具体用于获取变矩器的输入转速和输出转速；根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比；通过传感器获取车身角度传感数据；根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的控制模块4，具体用于根据负载状态数据，确定车辆的目标工况；在目标工况下，响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令；其中，转向请求指令包括由手柄转向角度幅度信号生成的电信号。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的控制模块4，具体还用于在目标工况下，根据控制指令，通过调节电液阀输出的压力，控制转向离合器和制动离合器的工作状态；根据转向离合器和制动离合器的工作状态，控制车辆的转弯半径。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图9，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的控制模块4，具体还用于在平地空载转向工况下，根据第一控制指令，通过增加电液阀输出的压力，控制转向离合器分离，并控制制动离合器增加阻力；在平地带载转向工况下，根据第二控制指令，控制转向离合器分离，并控制制动离合器制动，降低车辆负载的偏载压力，控制转向离合器和制动离合器保持降低偏载前的状态；在下坡空载转向工况下，根据第三控制指令，通过增大电液阀输出的压力，控制转向离合器分离时，控制制动离合器制动；其中，控制指令包括第一控制指令、第二控制指令以及第三控制指令；目标工况包括平地空载转向工况、平地带载转向工况以及下坡空载转向工况。
本发明实施例还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括：上述实施例的车辆转向控制装置，车辆转向控制装置用于执行本发明任意实施例的车辆转向控制方法，其技术原理和产生的效果类似，不再赘述。
示例性地，图10为本发明实施例提供的一种工程车辆的结构示意图。参考图10，本发明实施例提供的工程车辆包括：车辆转向控制装置5、电液阀6、动力传递机构7以及行走机构8。车辆转向控制装置5连接至电液阀6，电液阀6连接于车辆转向控制装置5与动力传递机构7之间，动力传递机构7连接于电液阀6与行走机构8之间，动力传递机构7连接至车辆转向控制装置5，行走机构8连接至车辆转向控制装置5。
车辆转向控制装置5可以包括获取模块1、计算模块2、传感模块3和控制模块4。可选的，获取模块1可以获取手柄转向角度幅度信号。计算模块2可以根据车辆的初始数据参数，建立车辆的负载状态、角度传感信号和参数关系模型，并将关系模型等储存到存储器中。传感模块3可以获取车辆的负载状态数据、采集变矩器输入转速和输出转速等数据。控制模块4可以根据电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型和负载状态等数据输出控制指令到电液阀进行转向控制。电液阀6用于根据控制指令输出压力到转向离合器和制动离合器控制车辆转向。
动力传递机构7可以包括转向离合器9、制动离合器10、变矩器11、变速箱12、中央传动13和终传动14等。可选的，转向离合器9用于结合或者切断发动机传给变速箱12的动力。制动离合器10用于提供制动力，使车辆减速或停止。变矩器11可以包括涡轮和泵轮等。变矩器11用于通过泵轮转速和涡轮转速的配合，来增大扭矩，从而产生较大的驱动扭矩；以及当涡轮转速上升到与泵轮等速时，变矩器11将发动机动力1：1地传递给变速箱12。变速箱12包括变速传动机构和操纵机构。需要时变速箱12还可以加装动力输出器。变速箱12可以用于改变来自发动机的转速和转矩，并能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比。中央传动13是使变速箱输出的动力传给差速器或履带转向机构的减速装置，中央传动13的主要作用是改变动力传递方向，例如变纵向为横向；以及中央传动13通过降低变速箱12传递的转速，增大传递扭矩。终传动14的作用是通过进一步降低变速箱12传递的转速，增大输出扭矩，并且将动力传递给行走机构8。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车辆转向控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的初始数据参数；
根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型；
在预设条件下，根据车辆的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型；
其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值和车辆的转弯半径；预设条件包括：不同的电液阀的油温和不同的电液阀的电流值以及相同频率的颤振信号条件；
获取车辆的负载状态数据；
响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发；
根据控制指令，控制车辆的转向行进状态；
在预设条件下，根据车辆的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型，包括：
在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输入电流值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型；其中，初始数据参数还包括制动离合器的扭矩信息；
在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和车辆的转弯半径，建立制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型；
根据制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型和制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型，构建电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型；
获取车辆的负载状态数据，包括：
获取变矩器的输入转速和输出转速；
根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比；
通过传感器获取车身角度传感数据；
根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据；
响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令，包括：
根据负载状态数据，确定车辆的目标工况；
在目标工况下，响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令；其中，转向请求指令包括由手柄转向角度幅度信号生成的电信号。
2.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输入电流值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型，包括：
在预设条件下，根据电液阀的输入电流数据与电液阀的输出压力数据，建立电液阀的电流与电液阀的压力模型；其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值、电液阀的输出压力值以及制动离合器的扭矩信息；
根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输出压力值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型；
根据电液阀的电流与电液阀的压力模型和制动离合器的扭矩与电液阀的压力模型，确定制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型。
3.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，根据控制指令，控制车辆的转向行进状态，包括：
在目标工况下，根据控制指令，通过调节电液阀输出的压力，控制转向离合器和制动离合器的工作状态；
根据转向离合器和制动离合器的工作状态，控制车辆的转弯半径。
4.根据权利要求3所述的车辆转向控制方法，其特征在于，在目标工况下，根据控制指令，通过调节电液阀输出的压力，控制转向离合器和制动离合器的工作状态，包括：
在平地空载转向工况下，根据第一控制指令，通过增加电液阀输出的压力，控制转向离合器分离，并控制制动离合器制动以增加阻力；
在平地带载转向工况下，根据第二控制指令，控制转向离合器分离，并控制制动离合器制动，降低车辆负载的偏载压力，控制转向离合器和制动离合器保持降低偏载前的状态；
在下坡空载转向工况下，根据第三控制指令，通过增大电液阀输出的压力，控制转向离合器分离时，控制制动离合器制动；
其中，控制指令包括第一控制指令、第二控制指令以及第三控制指令；目标工况包括平地空载转向工况、平地带载转向工况以及下坡空载转向工况；
获取车辆的初始数据参数，包括：
获取不同转速的台架试验数据；
将不同转速的台架试验数据作为车辆的初始数据。
5.一种车辆转向控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆的初始数据参数；
计算模块，用于根据车辆的初始数据参数，建立车辆转向模式与控制参数的关系模型；以及在预设条件下，根据车辆的初始数据参数，建立电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型；其中，初始数据参数包括电液阀的输入电流值和车辆的转弯半径；预设条件包括：不同的电液阀的油温和不同的电液阀的电流值以及相同频率的颤振信号条件；
传感模块，用于获取车辆的负载状态数据；
控制模块，用于响应于转向请求指令，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，根据负载状态数据，生成控制指令；其中，转向请求指令由转向操作触发；
控制模块，还用于根据控制指令，控制车辆的转向行进状态；
所述计算模块，具体还用于在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和电液阀的输入电流值，建立制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型；其中，初始数据参数还包括制动离合器的扭矩信息；在预设条件下，根据制动离合器的扭矩信息和车辆的转弯半径，建立制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型；根据制动离合器的扭矩与电液阀的电流的回归模型和制动离合器的扭矩与车辆的转弯半径的关系模型，构建电液阀的电流与车辆的转弯半径的关系模型；
所述传感模块，具体用于获取变矩器的输入转速和输出转速；根据变矩器的输入转速和输出转速，计算变矩器的转速比；通过传感器获取车身角度传感数据；根据变矩器的转速比和车身角度传感数据，基于不同车体角度条件下的变矩器特性，生成负载状态数据；
所述控制模块，具体用于根据负载状态数据，确定车辆的目标工况；在目标工况下，响应于转向请求指令，根据车身角度传感数据，基于车辆转向模式与控制参数的关系模型，输出目标工况下的控制指令；其中，转向请求指令包括由手柄转向角度幅度信号生成的电信号。
6.一种工程车辆，其特征在于，包括：权利要求5所述的车辆转向控制装置，所述车辆转向控制装置用于执行权利要求1至4任一项所述的车辆转向控制方法。
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