CN114802441B - 一种车辆转向控制方法、控制装置及工程车辆 - Google Patents

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：获取车辆的当前转速和车辆的负载工况；根据当前转速和转向角度‑转速信息映射表确定目标转向转速；基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略；其中，转向请求信号包括转向手柄的转向角度信息，目标转向转速包括目标转速和目标转速变化率；根据当前控制策略控制车辆转向。本发明实施例根据不同的负载工况和目标转向转速确定不同的控制策略作为当前控制策略控制车辆转向，降低了负载工况对转向效果的影响，同时提高了操控精准性，使转弯半径稳定可控，提高了转向品质，使转向过程更平稳。

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，在作业区域内转向频繁，因此对其操控性要求高。

传统的转向控制方法包括：差速转向，双回路独立驱动和离合器转向。在控制车辆转向时，差速转向，可以通过差速马达的旋转，使左右两侧履带转速一侧加速，一侧减速，产生转向，且通过控制马达转速可以控制转弯半径大小；双回路独立驱动，两侧的履带可以独立驱动，转速可独立控制，可以通过控制转向侧履带速度下降产生转向，转弯半径也可以精确控制；离合器转向，通常是通过控制转向侧履带脱开动力并施加制动，使内侧履带速度下降产生转向。

然而离合器转向的转向控制方法，存在转向效果受负载工况影响，转向操控精准性不足，转弯半径不稳定，且转向品质不高。

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向时的转向效果受负载工况影响，操控精准性不足，转弯半径不稳定，且转向品质不高等问题。

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：

获取车辆的当前转速和车辆的负载工况；

根据所述当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速；

基于转向请求信号，根据所述负载工况和目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略；其中，所述转向请求信号包括转向手柄的转向角度信息，所述目标转向转速包括目标转速和目标转速变化率；

根据所述当前控制策略控制所述车辆转向。

可选地，根据所述负载工况和所述目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略，包括：

在正向负载工况下，在所述当前转速大于所述目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在所述当前转速小于所述目标转速时，控制所述转向侧离合器结合，所述转向侧制动器分离；

在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在所述转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制所述转向侧离合器继续分离，所述转向侧制动器继续结合。

可选地，在正向负载工况下，在所述当前转速大于所述目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合之时，还包括：

若所述当前转速的变化率小于所述目标转速变化率，则控制所述转向侧离合器继续分离，所述转向侧制动器继续结合；

若所述当前转速的变化率大于所述目标转速变化率，则控制所述转向侧离合器结合，所述转向侧制动器分离。

可选地，根据所述当前控制策略控制所述车辆转向，包括：

根据所述当前控制策略调节电液阀输出的压力，控制所述转向侧离合器和所述转向侧制动器的工作状态。

可选地，在根据所述当前控制策略调节电液阀输出的压力，控制所述转向侧离合器和所述转向侧制动器的工作状态之前，包括：

获取多组所述离合器的扭矩信息和所述制动器的扭矩信息分别与所述电液阀的输出压力值的对应数据；

根据所述离合器的扭矩信息和所述电液阀的输出压力值的对应数据建立离合器与电液阀的压力模型，同时根据所述制动器的扭矩信息和所述电液阀的输出压力值的对应数据建立制动器与电液阀的压力模型。

可选地，根据所述当前控制策略控制所述车辆转向之后，还包括：

基于转向回位请求信号，控制所述转向侧的当前转速以所述预设转速变化率增加至另一侧的当前转速；

在所述转向侧和另一侧的当前转速的差值在阈值范围内时，控制所述离合器完全结合，所述制动器完全分离。

可选地，在根据所述负载工况和所述目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略之前，还包括：

根据变矩器无因次特性和输入输出转速比确定所述负载工况。

可选地，在根据所述当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速之前，还包括：

基于预设转弯半径，建立所述转向角度-转速信息映射表；其中，转向角度包括转向手柄的转向角度信息，转速信息包括车辆的当前转速和车辆两侧的转速差。

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，用于获取车辆的当前转速和车辆的负载工况；

转向转速确定模块，用于根据所述当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速；

控制策略确定模块，用于基于转向请求信号，根据所述当前转速、所述负载工况和所述目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略；

控制模块，用于根据所述当前控制策略控制所述车辆转向。

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。

本发明实施例的技术方案通过获取车辆的当前转速和车辆的负载工况，根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速，基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略，根据当前控制策略控制车辆转向。由于不同的负载工况和目标转向转速对应不同的控制策略，在根据车辆转向时当前的负载工况和目标转向转速确定对应的控制策略作为当前控制策略用于控制车辆转向，降低了负载工况对转向效果的影响，同时不同工况下的控制策略中的目标转速变化率固定，使得转向过程中，转速均按设定的斜率变化，提高了操控精准性，使转弯半径稳定可控，提高了转向品质，使转向过程更平稳。

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为平地空载转向的控制过程的示意图；

图4为平地带载转向的控制过程的示意图

图5为下坡空载转向的控制过程的示意图；

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10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11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12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13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在不同工况下进行转向的情况，例如推土机在正负向负载工况下进行转向。该车辆转向控制方法可以由车辆转向控制装置执行，车辆转向控制装置可以集成于车辆控制器内。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、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

具体地，车辆的当前转速可以包括车辆转向侧履带的转速和非转向侧履带的转速等，车辆的负载工况可以包括平地空载、平地带载以及下坡空载等。

S102、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

具体地，转向角度-转速信息映射表可以包括手柄的转向角度信息、车辆当前转速和车辆两侧的转速差等数据，根据转向角度-转速信息映射表可以得到预设转弯半径与手柄的转向角度信息、车辆当前转速和车辆两侧的转速差的对应关系。车辆两侧的转速差可以包括车辆非转向侧转速和转向侧转速的差值，预设转弯半径可以包括车辆转向时的路径的半径。目标转向转速可以包括目标转速值和目标转速变化率，目标转速值通过当前转速和转向角度-转速信息映射表获得，示例性地，根据转向角度-转速信息映射表，可以得到当前转速下实现预设转弯半径，对应的手柄的转向角度信息和车辆两侧的转速差，目标转速值可以为当前转速与车辆两侧的转速差的差值。目标转速变化率为转速的加速度，目标转速变化率通过实验获得，取舒适性和平稳性更好的值。

S103、基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略；其中，转向请求信号包括转向手柄的转向角度信息，目标转向转速包括目标转速和目标转速变化率。

具体地，转向请求信号由转向手柄执行转向操作时触发生成。示例性地，当转向手柄由中间位置向右操作时，转向请求信号为车辆向右进行转向，当转向手柄由中间位置向左操作时，转向请求信号为车辆向左进行转向。

车辆的控制策略可以包括离合器控制策略和制动器控制策略，其中的离合器控制策略可以控制离合器的动作，例如可以控制离合器的分离和结合。制动器控制策略可以控制制动器的动作，例如可以控制制动器的分离和结合。在当前转速、负载工况和目标转向转速不同时，车辆的控制策略不同。不同的控制策略在车辆对应的工况下可以使得车辆进行安全的转向。车辆在不同工况(不同的工况包括当前转速、负载工况和目标转向转速中的至少一个不同)下的控制策略可以预先存储于车辆转向控制装置中。在确定当前转速、负载工况和目标转向转速后，可以根据当前转速、负载工况和目标转向转速调用相应的控制策略作为当前的控制策略，以使车辆基于转向请求信号确定的当前控制策略满足车辆当前的工况。降低了负载工况对转向效果的影响，同时不同工况下的控制策略中的目标转速变化率固定，使得转向过程中，转速均按设定的斜率变化，提高了操控精准性，使转弯半径稳定可控，提高了转向品质，使转向过程更平稳。

S104、根据当前控制策略控制车辆转向。

具体地，在确定车辆的当前控制策略后，根据车辆的当前控制策略控制车辆的离合器和制动器，使得车辆能够满足条件的进行转向。

本发明实施例的技术方案通过获取车辆的当前转速和车辆的负载工况，根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速，基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略，根据当前控制策略控制车辆转向。根据不同的负载工况和目标转向转速确定不同的控制策略作为当前控制策略控制车辆转向，降低了负载工况对转向效果的影响，同时不同工况下的控制策略中的目标转速变化率固定，使得转向过程中，转速均按设定的斜率变化，提高了操控精准性，使转弯半径稳定可控，提高了转向品质，使转向过程更平稳。

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、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

S202、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

S203、在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在当前转速小于目标转速时，控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离。

具体地，正向负载工况可以包括平地空载转向和平地带载转向。在正向负载工况下，当当前转速大于目标转速时，控制模块控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合，使转速下降以达到目标转速，实现车辆转向；当当前转速小于目标转速时，控制模块控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离，使转速上升以达到目标转速，实现车辆转向。

示例性地，图3为平地空载转向的控制过程的示意图，参见图3，具体地，平地空载工况下转向的情况，在离合器分离后，动力中断后车速下降较慢，小于设定的目标斜率k值。在接到转向请求信号后，离合器电流Ac迅速上升，同时，常闭制动器电流Ab迅速下降(或常开制动器电流Ab1迅速上升)，直至制动器开始结合。制动器开始结合后，会使车速下降速率增加，迅速达到目标斜率值，然后Ab再增加(或Ab1再减小)，进入反馈控制状态，维持转速下降的速率始终在目标斜率值附近，直至达到目标转速ns。在此过程中，Ac在降速大于目标斜率值时也会介入，但电流会比较大，作用力比较小。在达到目标转速后，继续进行动态反馈控制：转速高时制动器进一步结合(Ab减小或Ab1增加)，离合器进一步分离(Ac增加)；转速低时则反之。

示例性地，图4为平地带载转向的控制过程的示意图，参见图4，具体地，平地带载工况下转向的情况，阻力较大，离合器开始分离后转速下降较快，大于设定的目标斜率k值，在接到转向请求信号后，控制Ac减小，增加结合力，缓解车速下降过快；可以控制转速下降速率稍低于目标斜率值，这样会使得Ab降为零(或Ab1保持电流最大状态)，直至制动器开始结合。这样，离合器和制动器均能处于随时结合状态，可以提高负载变化时的动态响应速度。制动器开始结合后，会使转速下降速率增加，迅速达到目标斜率值，然后Ab再增加(或Ab1再减小)，以减小制动力；同时Ac减小，离合器结合力增加，维持车速下降的速率始终在目标斜率值附近，直至达到目标转速ns。在达到目标转速后，继续进行动态反馈控制：转速高时制动器进一步结合，离合器进一步分离；转速低时则反之。

S204、在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合。

具体地，负向负载工况可以包括下坡空载转向。在负向负载工况下，控制模块先控制转向侧离合器部分分离，使转向侧的履带的转速略微提升，同时控制转向侧制动器启动结合，以保持制动力，防止下滑；当转向侧履带的转速低于非转向侧履带的转速时，控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合，降低转速，产生制动力，实现车辆转向。

示例性地，图5为下坡空载转向的控制过程的示意图，参见图5，具体地，下坡空载工况下转向的情况，在接到转向请求信号后，离合器电流Ac迅速上升，同时，常闭制动器电流Ab迅速下降(或常开制动器电流Ab1迅速上升)；为避免溜车而反向转弯，先设定转向侧目标转速ns比非转向侧转速n1稍微高一点，例如ns＝1.02*n1。当目标转速ns小于该值时，Ac增加；大于该值时，Ac减少，从而保持离合器的制动力，但产生较小的滑转损失。当ns<n1，表明制动器已经结合。此时再控制Ac、Ab(或Ab1)按设定的ns降速斜率k进行动态反馈控制，直至ns达到目标值。

S205、根据当前控制策略控制车辆转向。

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：

S301、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

S302、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

S303、在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合。

S304、若当前转速的变化率小于目标转速变化率，则控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合。

具体地，在转速下降过程中，如果当前转速的变化率太慢，达不到目标转速变化率，则控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合，加快转速下降的速率，以达到目标转速变化率。

S305、若当前转速的变化率大于目标转速变化率，则控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离。

具体地，在转速下降过程中，如果当前转速的变化率太快，超过目标转速变化率，则控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离，降低转速下降的速率，以达到目标转速变化率。

S306、根据当前控制策略控制车辆转向。

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：

S401、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

S402、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

S403、在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在当前转速小于目标转速时，控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离。

S404、在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合。

S405、根据当前控制策略调节电液阀输出的压力，控制转向侧离合器和转向侧制动器的工作状态。

具体地，控制模块根据当前控制策略输出电流信号到电液阀，控制电液阀输出对应的压力到转向侧离合器和转向侧制动器，转向侧离合器和转向侧制动器根据电液阀输出的压力实现结合或分离等工作状态。

本发明实施例的技术方案通过根据控制策略直接调节电液阀输出的压力对离合器和制动器进行控制，将电液阀输出的压力和离合器、制动器的工作状态对应，避免了需要通过试验得到电液阀输出压力的标定和离合器结合点的标定，包括电液阀的特性和离合器的特性，减少了需要通过台架试验获取的数据，提高了台架试验的效率。

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。参见图8，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：

S501、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

S502、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

S503、在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在当前转速小于目标转速时，控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离。

S504、在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合。

S505、获取多组离合器的扭矩信息和制动器的扭矩信息分别与电液阀的输出压力值的对应数据。

具体地，获取模块分别获取多组电液阀的输出压力值和对应的离合器的扭矩信息以及电液阀的输出压力值和对应的制动器的扭矩信息，并将其储存车辆的存储器内。

S506、根据离合器的扭矩信息和电液阀的输出压力值的对应数据建立离合器与电液阀的压力模型，同时根据制动器的扭矩信息和电液阀的输出压力值的对应数据建立制动器与电液阀的压力模型。

具体地，车辆根据离合器的扭矩信息和电液阀的输出压力值的对应数据以及制动器的扭矩信息和电液阀的输出压力值的对应数据分别建立压力模型，包括扭矩-压力模型，并将扭矩-压力模型储存在车辆的存储器内。

S507、根据当前控制策略调节电液阀输出的压力，控制转向侧离合器和转向侧制动器的工作状态。

可选的，图9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9，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：

S601、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

S602、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

S603、在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在当前转速小于目标转速时，控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离。

S604、在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合。

S605、根据当前控制策略控制车辆转向。

S606、基于转向回位请求信号，控制转向侧的当前转速以预设转速变化率增加至另一侧的当前转速。

具体地，转向回位请求信号由转向手柄执行转向回位操作时触发生成，转向回位可以包括转向操作结束，转向手柄回到中间位置，转向手柄的左右转向角度为0。可选地，预设转速变化率应当较小，使转向侧的当前转速缓慢增加至另一侧的当前转速。

S607、在转向侧和另一侧的当前转速的差值在阈值范围内时，控制转向侧离合器完全结合，转向侧制动器完全分离。

具体地，转向侧和另一侧的当前转速的差值的阈值范围为无限趋近于0。控制离合器完全结合，制动器完全分离，传递动力，停止制动，此时转向控制结束。

可选的，图10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10，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：

S701、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

S702、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

S703、根据变矩器无因次特性和输入输出转速比确定负载工况。

具体地，变矩器无因次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。可以通过传感器获取变矩器的输入转速和输出转速，传感器可以包括速度传感器或加速度传感器等。控制模块根据变矩器的转速比等数据，基于变矩器特性，确定负载工况。

S704、基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略；其中，转向请求信号包括转向手柄的转向角度信息，目标转向转速包括目标转速和目标转速变化率。

S705、根据当前控制策略控制车辆转向。

可选的，图11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11，本实施例提供的车辆转向控制方法包括：

S801、获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。

S802、基于预设转弯半径，建立转向角度-转速信息映射表；其中，转向角度包括转向手柄的转向角度信息，转速信息包括车辆的当前转速和车辆两侧的转速差。

具体地，预设转弯半径可以包括车辆转向时想要经过的路径的半径。通过获取模块可以获取转向手柄的转向角度信息、车辆的当前转速和车辆两侧的转速差。基于预设转弯半径，根据转向手柄的转向角度信息、车辆的当前转速和车辆两侧的转速差，建立转向角度-转速信息映射表映射表。可选的，车辆根据测试试验获取的测试试验数据，建立转向角度-转速信息映射表，并将转向角度-转速信息映射表储存在车辆的存储器内。

S803、根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。

S804、基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略；其中，转向请求信号包括转向手柄的转向角度信息，目标转向转速包括目标转速和目标转速变化率。

S805、根据当前控制策略控制车辆转向。

图12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12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置包括：

获取模块1，用于获取车辆的当前转速和车辆的负载工况；

转向转速确定模块2，用于根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速；

控制策略确定模块3，用于基于转向请求信号，根据当前转速、负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略；

控制模块4，用于根据当前控制策略控制车辆转向。

本发明实施例的技术方案通过获取模块获取车辆的当前转速和车辆的负载工况并传送到转向转速确定模块和控制策略确定模块，转向转速确定模块根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速并传送到控制策略确定模块，控制策略确定模块将当前转速与目标转向转速作比较，并结合负载工况得出车辆的当前控制策略，控制模块根据车辆的当前控制策略发送控制指令至电液阀，电液阀根据控制指令输出对应的压力到离合器或制动器，使离合器和制动器实现不同的工作状态控制车辆进行转向。降低了负载工况对转向效果的影响，提高了操控精准性，使转向半径稳定可控，提高了转向品质，使转向过程更平稳。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，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当前转速和车辆的负载工况；根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速；基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略；其中，转向请求信号包括转向手柄的转向角度信息，目标转向转速包括目标转速和目标转速变化率；根据当前控制策略控制车辆转向。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的控制策略确定模块3，具体用于在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在当前转速小于目标转速时，控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离；在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的控制策略确定模块3，具体还用于在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合之时，若当前转速的变化率小于目标转速变化率，则控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合；若当前转速的变化率大于目标转速变化率，则控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的控制模块4，具体用于根据当前控制策略调节电液阀输出的压力，控制转向侧离合器和转向侧制动器的工作状态。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的获取模块1，具体还用于获取多组离合器的扭矩信息和制动器的扭矩信息分别与电液阀的输出压力值的对应数据；根据离合器的扭矩信息和电液阀的输出压力值的对应数据建立离合器与电液阀的压力模型，同时根据制动器的扭矩信息和电液阀的输出压力值的对应数据建立制动器与电液阀的压力模型。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的控制模块4，具体还用于基于转向回位请求信号，控制转向侧的当前转速以预设转速变化率增加至另一侧的当前转速；在转向侧和另一侧的当前转速的差值在阈值范围内时，控制离合器完全结合，制动器完全分离。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的获取模块1，具体还用于根据变矩器无因次特性和输入输出转速比确定负载工况。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图12，本发明实施例提供的车辆转向控制装置的转向转速确定模块2，具体用于基于预设转弯半径，建立转向角度-转速信息映射表；其中，转向角度包括转向手柄的转向角度信息，转速信息包括车辆的当前转速和车辆两侧的转速差。

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，其技术原理和产生的效果类似，不再赘述。

示例性地，图13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13，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、转向转速确定模块2、控制策略确定模块3和控制模块4。可选的，获取模块1可以获取车辆的当前转速和车辆的负载工况。转向转速确定模块2可以根据当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速。控制策略确定模块3可以基于转向请求信号，根据负载工况和目标转向转速确定车辆的当前控制策略。控制模块4可以根据当前控制策略控制车辆转向。电液阀6用于根据控制指令输出压力到离合器和制动器控制车辆转向。

动力传递机构7可以包括离合器9、制动器10、变矩器11、变速箱12、中央传动13和终传动14等。可选的，离合器9包括左侧离合器和右侧离合器，离合器9用于结合或者切断发动机传给变速箱12的动力。制动器10包括左侧制动器和右侧制动器，制动器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13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 (8)

1.一种车辆转向控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆的当前转速和车辆的负载工况；

根据所述当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速；

基于转向请求信号，根据所述负载工况和目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略；其中，所述转向请求信号包括转向手柄的转向角度信息，所述目标转向转速包括目标转速和目标转速变化率；

根据所述当前控制策略控制所述车辆转向；

其中，根据所述负载工况和所述目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略，包括：

在正向负载工况下，在所述当前转速大于所述目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在所述当前转速小于所述目标转速时，控制所述转向侧离合器结合，所述转向侧制动器分离；

在正向负载工况下，在所述当前转速大于所述目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合之时，还包括：

若所述当前转速的变化率小于所述目标转速变化率，则控制所述转向侧离合器继续分离，所述转向侧制动器继续结合；

若所述当前转速的变化率大于所述目标转速变化率，则控制所述转向侧离合器结合，所述转向侧制动器分离；

在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在所述转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制所述转向侧离合器继续分离，所述转向侧制动器继续结合。

2.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，根据所述当前控制策略控制所述车辆转向，包括：

根据所述当前控制策略调节电液阀输出的压力，控制所述转向侧离合器和所述转向侧制动器的工作状态。

3.根据权利要求2所述的车辆转向控制方法，其特征在于，在根据所述当前控制策略调节电液阀输出的压力，控制所述转向侧离合器和所述转向侧制动器的工作状态之前，包括：

获取多组所述离合器的扭矩信息和所述制动器的扭矩信息分别与所述电液阀的输出压力值的对应数据；

根据所述离合器的扭矩信息和所述电液阀的输出压力值的对应数据建立离合器与电液阀的压力模型，同时根据所述制动器的扭矩信息和所述电液阀的输出压力值的对应数据建立制动器与电液阀的压力模型。

4.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，根据所述当前控制策略控制所述车辆转向之后，还包括：

基于转向回位请求信号，控制所述转向侧的当前转速以预设转速变化率增加至另一侧的当前转速；

在所述转向侧和另一侧的当前转速的差值在阈值范围内时，控制所述转向侧离合器完全结合，所述转向侧制动器完全分离。

5.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，在根据所述负载工况和所述目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略之前，还包括：

根据变矩器无因次特性和输入输出转速比确定所述负载工况。

6.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，在根据所述当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速之前，还包括：

基于预设转弯半径，建立所述转向角度-转速信息映射表；其中，转向角度包括转向手柄的转向角度信息，转速信息包括车辆的当前转速和车辆两侧的转速差。

7.一种车辆转向控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆的当前转速和车辆的负载工况；

转向转速确定模块，用于根据所述当前转速和转向角度-转速信息映射表确定目标转向转速；

控制策略确定模块，用于基于转向请求信号，根据所述负载工况和所述目标转向转速确定所述车辆的当前控制策略；

控制模块，用于根据所述当前控制策略控制所述车辆转向；

其中，控制策略确定模块，具体用于：

在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合；在当前转速小于目标转速时，控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离；

在正向负载工况下，在当前转速大于目标转速时，控制转向侧离合器分离，转向侧制动器结合之时，若当前转速的变化率小于目标转速变化率，则控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合；若当前转速的变化率大于目标转速变化率，则控制转向侧离合器结合，转向侧制动器分离；

在负向负载工况下，先控制转向侧离合器部分分离，同时转向侧制动器启动结合；在转向侧的转速小于另一侧的转速时，控制转向侧离合器继续分离，转向侧制动器继续结合。

8.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求7所述的车辆转向控制装置。