CN114954651A - 转向控制方法、装置、系统和作业机及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向控制方法、装置、系统和作业机及计算机存储介质，通过获取牵引车的车轮的第一转向角度，并判断第一转向角度是否为零；若是则控制转向驱动装置将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零，若否则控制转向驱动装置经预设时间后驱动作业机的车轮转向，以使第二转向角度与第一转向角度相匹配，并控制转向驱动装置在第一转向角度回零后经预设时间驱动作业机的车轮回转，以使第二转向角度回零，其中，预设时间根据作业机和牵引车之间的距离以及作业机的行驶速度确定，由此保证作业机和牵引车的车辙重合度高，两者的行走轨迹一致性好，减少农作物损失并降低安全风险。

Description

转向控制方法、装置、系统和作业机及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其是涉及一种转向控制方法、装置、系统和作业机及计算机存储介质。

背景技术

应用于农场上的作业机，例如牵引式喷药机、喷雾机等用于喷洒杀虫剂、除草剂、杀菌剂、生长调节剂及其他药液,防治农作物病虫草害，促进作物健康生长。

作业机通常利用牵引车等牵引车配套进行牵引驱动，作业机具有车轮，与牵引车后轮之间距离较远，导致了牵引车带动作业机在农场转向行走作业时，作业机的车轮难以按照牵引车压出的轮辙进行同辙行走，车辙重合度差，容易压倒农作物，造成农作物损失增加，且在无人农场中不按照特定轨迹行驶会出现诸多不确定因素，进而可能会引发安全事故。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种转向控制系统、作业机和转向控制方法及装置，能够保证作业机和牵引车行走时的车辙重合度高，有效地减少了田间作业时造成的农作物损失，降低安全风险。

第一方面，本发明提供一种转向控制系统，用于作业机，包括转向驱动装置和控制单元；

所述控制单元用于：

获取牵引车的车轮的第一转向角度；

判断所述第一转向角度是否为零；

若所述第一转向角度为零，则控制所述转向驱动装置将所述作业机的车轮的第二转向角度锁止为零；

若所述第一转向角度不为零，则首先控制经预设时间后所述转向驱动装置驱动所述作业机的车轮转向，以使所述作业机的车轮的第二转向角度与所述第一转向角度相匹配，其次控制所述转向驱动装置在所述第一转向角度回零后经所述预设时间，驱动所述作业机的车轮回转，以使所述第二转向角度回零；

其中，所述预设时间根据所述作业机和所述牵引车之间的距离以及所述作业机的行驶速度确定。

在可选的实施方式中，所述转向驱动装置包括液压驱动机构和机械锁止机构，所述液压驱动机构能够在锁定状态、驱动状态和回位状态之间切换，在所述锁定状态，所述液压驱动机构能够维持所述第二转向角度为零，在所述驱动状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮转向，在所述回位状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮回转，所述机械锁止机构用于将所述液压驱动机构锁止；

所述控制单元用于：

若所述第一转向角度为零，则控制所述液压驱动机构维持在所述锁定状态，所述机械锁止机构维持对所述液压驱动机构的锁止；

若所述第一转向角度不为零，则首先控制所述液压驱动机构向所述驱动状态切换，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述液压驱动机构的锁止，其次在所述第一转向角度回零后经所述预设时间，控制所述液压驱动机构依次切换至所述回位状态和所述锁定状态，再控制所述机械锁止机构将所述液压驱动机构锁止。

在可选的实施方式中，所述液压驱动机构包括油源以及串联于所述油源的油泵、阀门组件和油缸，所述油缸的缸体用于固定在所述作业机的车桥，所述油缸的活塞杆用于铰接在所述作业机的转向节；

所述控制单元能够控制所述油泵和所述阀门组件，以使所述油源提供的液压油驱动所述活塞杆相对于所述缸体在第一驱动位置、零位和第二驱动位置之间移动，从而带动所述转向节相对于所述车桥转动，进而实现所述作业机的车轮的转向或回转，其中，在所述活塞杆位于所述零位的情况下，所述液压驱动机构处于所述锁定状态，在所述活塞杆由所述零位至所述第一驱动位置或所述第二驱动位置的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述驱动状态，在所述活塞杆由所述第一驱动位置或所述第二驱动位置至所述零位的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述回位状态，所述机械锁止机构用于将所述活塞杆锁止在所述零位。

在可选的实施方式中，所述阀门组件包括换向阀，所述换向阀的A口和B口分别连接所述缸体的两个油口，所述换向阀的P口与所述油泵连接，所述换向阀的T口连接所述油源；

所述控制单元能够控制所述换向阀在左位、中位和右位之间切换，其中，所述换向阀处于所述中位的情况下，能够防止所述缸体内的液压油回流至所述油源，且所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口向所述缸体内输送，以使所述活塞杆维持在所述零位；所述换向阀处于所述左位或所述右位的情况下，所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口中的一个向所述缸体输送，以推动所述油缸的活塞杆向所述第一驱动位置或所述第二驱动位置移动。

在可选的实施方式中，所述阀门组件还包括第一单向顺序阀和第二单向顺序阀，所述第一单向顺序阀连接于所述油缸的一个油口和所述换向阀的A口之间，所述第二单向顺序阀连接于所述油缸的另一个油口和所述换向阀的B口之间。

在可选的实施方式中，所述阀门组件还包括第一泄压阀和第二泄压阀，所述第一泄压阀连接于所述油泵的出口和所述油源之间，所述第二泄压阀连接于所述换向阀的T口和所述油源之间，其中，所述控制单元能够控制所述第一泄压阀的开启压力以及所述第二泄压阀的开启压力。

在可选的实施方式中，所述活塞杆设有限位凹槽，所述机械锁止机构包括密封穿设于所述缸体的锁止件以及相对于所述缸体固定的驱动件，所述驱动件与所述锁止件连接；

所述控制单元能够控制所述驱动件驱动所述锁止件相对于所述缸体在第一位置和第二位置之间移动，其中，在所述锁止件位于所述第一位置的情况下，所述锁止件配合于所述限位凹槽，以将所述活塞杆锁止在所述零位，在所述锁止件位于所述第二位置的情况下，所述锁止件与所述限位凹槽分离，以解除对所述活塞杆的锁止。

在可选的实施方式中，所述液压驱动机构还包括弹性件，所述弹性件连接于所述缸体和所述活塞杆之间。

第二方面，本发明提供一种作业机，其包括上述任一实施方式的转向控制系统。

在可选的实施方式中，所述作业机包括车桥以及铰接于所述车桥的两端的转向节，其中，所述车桥与所述转向节的铰接处与所述转向节的轴颈在预设方向上具有预设距离，所述预设方向垂直于所述转向节的轴颈的轴线。

第三方面，本发明提供一种转向控制方法，包括：

获取牵引车的车轮的第一转向角度；

判断所述第一转向角度是否为零；

若是，则控制转向驱动装置将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零；

若否，则控制所述转向驱动装置经预设时间后驱动所述作业机的车轮转向，以使所述第二转向角度与所述第一转向角度相匹配；

判断所述第一转向角度是否回零；

若是，则控制所述转向驱动装置经所述预设时间后驱动所述作业机的车轮回转，以使所述第二转向角度回零；

其中，所述预设时间根据所述作业机和所述牵引车之间的距离以及所述作业机的行驶速度确定。

在可选的实施方式中，所述转向驱动装置包括液压驱动机构和机械锁止机构，所述液压驱动机构能够在锁定状态、驱动状态和回位状态之间切换，在所述锁定状态，所述液压驱动机构能够维持所述第二转向角度为零，在所述驱动状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮转向，在所述回位状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮回转，所述机械锁止机构用于将所述液压驱动机构锁止；

所述控制所述液压驱动机构将所述第二转向角度锁止为零的步骤包括：

控制所述液压驱动机构维持在所述锁定状态，所述机械锁止机构维持对所述液压驱动机构的锁止；

所述经所述预设时间后控制所述转向驱动装置驱动所述作业机的车轮转向的步骤包括：

控制所述液压驱动机构向所述驱动状态切换，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述液压驱动机构的锁止；

所述经所述预设时间后控制所述液压驱动机构驱动所述作业机的车轮回转的步骤包括：

经所述预设时间后控制所述液压驱动机构依次切换至所述回位状态和所述锁定状态，再控制所述机械锁止机构将所述液压驱动机构锁止。

在可选的实施方式中，所述液压驱动机构包括油源以及串联于所述油源的油泵、阀门组件和油缸，所述油缸的缸体用于固定在所述作业机的车桥，所述油缸的活塞杆用于铰接在所述作业机的转向节；所述活塞杆相对于所述缸体能够在第一驱动位置、零位和第二驱动位置之间移动，从而带动所述转向节相对于所述车桥转动，进而实现所述作业机的车轮的转向或回转，其中，在所述活塞杆位于所述零位的情况下，所述液压驱动机构处于所述锁定状态，在所述活塞杆由所述零位至所述第一驱动位置或所述第二驱动位置的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述驱动状态，在所述活塞杆由所述第一驱动位置或所述第二驱动位置至所述零位的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述回位状态；

所述控制所述液压驱动机构维持在所述锁定状态，所述机械锁止机构维持对所述液压驱动机构的锁止的步骤包括：

控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油将所述活塞杆维持在所述零位，并控制所述机械锁止机构维持对所述活塞杆的锁止；

所述控制所述液压驱动机构向所述驱动状态切换，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述液压驱动机构的锁止的步骤包括：

控制所述油泵和所述阀门组件，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆向所述第一驱动位置或所述第二驱动位置移动；

所述经所述预设时间后控制所述液压驱动机构依次切换至所述回位状态和所述锁定状态，再控制所述机械锁止机构将所述液压驱动机构锁止的步骤包括：

经预设时间后控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位，再控制所述机械锁止机构将所述活塞杆锁止。

在可选的实施方式中，所述阀门组件包括换向阀，所述换向阀的A口和B口分别连接所述缸体的两个油口，所述换向阀的P口与所述油泵连接，所述换向阀的T口连接所述油源，所述换向阀能够在左位、中位和右位之间切换，其中，所述换向阀处于所述中位的情况下，能够防止所述缸体内的液压油回流至所述油源，且所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口向所述缸体内输送，以使所述活塞杆维持在所述零位；所述换向阀处于所述左位或所述右位的情况下，所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口中的一个向所述缸体输送，以推动所述油缸的活塞杆向所述第一驱动位置或所述第二驱动位置移动；

所述控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油将所述活塞杆维持在所述零位的步骤包括：

控制所述油泵运行，所述换向阀维持在所述中位；

所述控制所述油泵和所述阀门组件，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤包括：

控制所述油泵运行，所述换向阀切换至所述左位和所述右位的其中一者，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止；

所述经所述预设时间后控制油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位的步骤包括：

控制所述油泵运行，并经所述预设时间后，先控制所述换向阀切换至所述左位和所述右位的另一者，后控制所述换向阀切换至所述中位。

在可选的实施方式中，所述阀门组件还包括第一泄压阀和第二泄压阀，所述第一泄压阀和所述第二泄压阀的开启压力能够调节，所述第一泄压阀连接于所述油泵的出口和所述油源之间，所述第二泄压阀连接于所述换向阀的T口和所述油源之间；

所述控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油将所述活塞杆维持在所述零位的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀和所述第二泄压阀的开启压力均为第一预设阈值；

在所述经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤之前，所述控制所述油泵和所述阀门组件，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀的开启压力为第二预设阈值，所述第二泄压阀的开启压力为所述第一预设阈值，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

在所述控制所述换向阀切换至所述左位和所述右位的另一者的步骤与所述控制所述换向阀切换至所述中位的步骤之间，所述经所述预设时间后控制油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀的开启压力为第三预设阈值，所述第二泄压阀的开启压力为所述第一预设阈值，其中，所述第三预设阈值大于所述第一预设阈值且小于所述第二预设阈值。

在可选的实施方式中，在所述控制所述换向阀切换至所述中位的步骤之后，所述经所述预设时间后控制油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀的开启压力为所述第一预设阈值。

在可选的实施方式中，所述活塞杆设有限位凹槽，所述机械锁止机构包括密封穿设于所述缸体的锁止件以及相对于所述缸体固定的驱动件，所述驱动件与所述锁止件连接，能够驱动所述锁止件相对于所述缸体在第一位置和第二位置之间移动，其中，在所述锁止件位于所述第一位置的情况下，所述锁止件配合于所述限位凹槽，以将所述活塞杆锁止在所述零位，在所述锁止件位于所述第二位置的情况下，所述锁止件与所述限位凹槽分离，以解除对所述活塞杆的锁止；

所述控制所述机械锁止机构维持对所述活塞杆的锁止的步骤包括：

控制所述驱动件将所述锁止件维持在所述第一位置；

所述经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤包括：

经所述预设时间后控制所述驱动件驱动所述锁止件至所述第二位置；

所述再控制所述机械锁止机构将所述活塞杆锁止的步骤包括：

控制所述驱动件驱动所述锁止件至所述第一位置。

第四方面，本发明提供一种转向控制模块，包括：

获取模块，用于获取牵引车的车轮的第一转向角度；

第一判断模块，用于判断所述第一转向角度是否为零；

第一执行模块，用于在判断出所述第一转向角度为零时控制转向驱动装置将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零；

第二执行模块，用于在判断出所述第一转向角度不为零后经预设时间，控制所述转向驱动装置驱动所述作业机的车轮转向，以使所述第二转向角度与所述第一转向角度相匹配；

第二判断模块，用于判断所述第一转向角度是否回零；

第三执行模块，用于在判断出所述第一转向角度回零时，控制所述转向驱动装置经所述预设时间后驱动所述作业机的车轮回转，以使所述第二转向角度回零；

其中，所述预设时间根据所述作业机和所述牵引车之间的距离以及所述作业机的行驶速度确定。

第五方面，本发明提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序执行时，能够实现上述任一实施方式的转向控制方法。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明提供的转向控制方法、装置、系统和作业机及计算机存储介质，通过获取牵引车的车轮的第一转向角度，并判断所述第一转向角度是否为零；若为零，则控制转向驱动装置将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零，从而保证牵引车和作业机直线行走的车辙重合度，在判断出第一转向角度不为零时，控制所述转向驱动装置经预设时间后驱动所述作业机的车轮转向，以使所述作业机的车轮的第二转向角度与所述第一转向角度相匹配，并控制转向驱动装置在第一转向角度回零后经预设时间，驱动作业机的车轮回转，以使第二转向角度回零，其中，所述预设时间根据所述作业机和所述牵引车之间的距离以及所述作业机的行驶速度确定，由此保证牵引车带动作业机转向时作业机和牵引车的车辙重合度，进而保证在整个行使过程中，作业机和牵引车都有较高的车辙重合度，两者的行走轨迹一致性好，减少农作物损失以及降低事故风险。

本发明提供的作业机，包含上述的转向控制系统，因此也具有相应的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例转向控制系统的原理图；

图2为本发明实施例作业机的局部示意图；

图3为牵引车和作业机行驶轨迹对比图之一；

图4为牵引车和作业机行驶轨迹对比图之二；

图5为作业机的油缸、车桥以及转向节受到反作用力情况下的受力示意图；

图6为本发明实施例车桥、油缸和锁止件的组合结构的半剖视图；

图7为本发明实施例转向控制方法的流程框图；

图8为本发明实施例提供的一种转向控制装置的功能模块图。

图标：10-转向驱动装置；12-油缸；121-缸体；1210-第一油口；1212-第二油口；123-活塞杆；1230-限位凹槽；125-第一油腔；127-第二油腔；14-换向阀；16-油泵；18-油源；20-第一单向顺序阀；201-第一顺序阀；203-第一单向阀；22-第二单向顺序阀；221-第二顺序阀；223-第二单向阀；24-第一泄压阀；26-第二泄压阀；28-锁止件；30-节流阀；32-弹性件；34-车桥；36-转向节；38-转动副；50-控制单元；51-转向控制装置；511-获取模块；512-第一判断模块；513-第一执行模块；514-第二执行模块；515-第二判断模块；516-第三执行模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1至图3，本发明实施例提供了一种作业机，该作业机主要由牵引车进行牵引前进，其包括转向控制系统、车桥34以及铰接于车桥34的两端的转向节36，两个转向节36的轴颈均连接车轮。转向控制系统则能够带动转向节36相对于车桥34转动，从而改变作业机的车轮的转向角度。

转向控制系统包括电连接的转向驱动装置10和控制单元50，例如两者通过蓝牙、wifi等无线连接方式进行连接。

控制单元50用于获取牵引车的车轮的第一转向角度；第一转向角度可以是通过设置在牵引车上的转角传感器检测得到，例如牵引车直线行使时，第一转向角度为零，牵引车转向时，第一转向角度不为零，转角传感器将第一转向角度发送至牵引车的整车控制器(Vehicle control unit，VCU)，牵引车的整车控制器再将该第一转向角度发送至控制单元50，因此控制单元50在获取到该第一转向角度的数据后，根据该第一转向角度即可确定牵引车是处于直线行驶状态还是在转向行驶状态，进而针对性地控制转向驱动装置10。即控制单元50判断第一转向角度是否为零；若第一转向角度为零，则说明牵引车正在直线行驶，此时控制转向驱动装置10将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零，由此保证作业机直线行驶，以使牵引车带动作业机直线行驶的车辙重合度较高。若第一转向角度不为零，说明牵引车此时正在转向行驶，因此在控制单元50判断出该第一转向角度不为零时，控制转向驱动装置10经预设时间后驱动作业机的车轮转向，以使第二转向角度与第一转向角度相匹配，并判断第一转向角度是否为零，若是则控制转向驱动装置10在第一转向角度回零后经预设时间驱动作业机的车轮回转，以使第二转向角度回零。其中，预设时间根据作业机和牵引车之间的距离以及作业机的行驶速度确定，例如可以通过t＝s/v计算得到，其中t即为预设时间，s可以为牵引车与作业机之间的距离，v可以是作业机的行使速度，当然，由于作业机是由牵引车牵引带动，因此v也可以是牵引车的实时移动速度，具体而言，预设时间t可以为3秒。从而使得作业机的车轮转向角度与牵引车的车轮转向角度始终保持相匹配，由此在牵引车带动作业机转向时，牵引车和作业机的车辙重合度也较高。而且，在第一转向角度不为零的情况下，即牵引车按照预定轨迹转向过程中，若第一转向角度发生变化，则控制单元50也能够相应控制转向驱动装置10驱动作业机的车轮，从而使得牵引车和作业机在整个行使作业过程中，作业机和牵引车的车辙重合度高，两者的行走轨迹一致性好，从而降低压倒农作物以及安全事故的风险。

需要说明的是，作业机和牵引车之间的距离可以是牵引车的前车轮至作业机的前车轮之间的距离，作业机的行驶速度也即预先设定的牵引车按照预定轨迹形成的巡航速度。牵引车的车轮的第一转向角度还可以利用整车控制器根据齿轮齿条相对位移量的变化来计算得到，例如牵引车直线行使时，齿轮齿条相对位移量为零，相应第一转向角度为零，牵引车转向时，齿轮齿条相对位移量不为零，相应第一转向角度不为零。

另外，还需要指出的是，结合图4，在牵引车带动作业机按照预定轨迹进行转向行驶的过程中，若第一转向角度大于第二转向角度，则会导致牵引车和作业机转向时出现轨迹偏移现象，因此在第一转向角度不为零的情况下，控制单元50还会发出限制信号，牵引车的整车控制器能够根据该限制限号控制牵引车的主动转向控制系统，使得第一转向角度始终小于或等于第二转向角度，从而使得牵引车和作业机在转向时的轨迹重合度较高。

在本实施例中，转向驱动装置10包括液压驱动机构和机械锁止机构，液压驱动机构能够在锁定状态、驱动状态和回位状态之间切换，在锁定状态，液压驱动机构能够维持第二转向角度为零，在驱动状态，液压驱动机构能够驱动作业机的车轮转向，在回位状态，液压驱动机构能够驱动作业机的车轮回转，机械锁止机构用于将液压驱动机构锁止。

因此，控制单元50则用于若第一转向角度为零，控制液压驱动机构维持在锁定状态，机械锁止机构维持对液压驱动机构的锁止，由此保证第二转向角度锁止为零。

若第二转向角度不为零，则首先控制液压驱动机构向驱动状态切换，并经预设时间后控制机械锁止机构解除对液压驱动机构的锁止，由此在机械锁止机构解除对液压驱动机构的锁止之前，液压驱动机构还维持在锁定状态，由于液压驱动机构是通过管路内的液压油实现驱动作用，而管路内部可能存在少量空气，因此具有一定的可压缩量，因此在经过预设时间后控制机械锁止机构解除对液压驱动机构的锁止，使得液压驱动装置能够切换至驱动状态以驱动作业机的车轮转向，从而能够防止由于可压缩量导致作业机的车轮过早转向，提高作业机的入弯轨迹与牵引车的入弯轨迹一致性好。

由于牵引车结束转向行驶重新进入直线行驶的过程中，其车轮会反向回转，因此当第一转向角度回零时，及说明牵引车已经结束转向并重新进入直线行驶，因此，控制单元50还在第一转向角度回零后经预设时间，控制液压驱动机构依次切换至回位状态和锁定状态，以使液压驱动装置首先驱动作业机的车轮回转，使得第二转向角度回零，作业机随之结束转向行驶重新进入直线行驶，待第二转向角度回零后控制器再控制机械锁止机构将液压驱动机构锁止，从而保证作业机的直线行驶，且由于在机械锁止机构对液压驱动机构的锁止作用，使得作业机具有一定的抗侧向冲击力的性能，使得作业机即使受到侧向冲击，由于机械锁止机构的作用使得液压驱动机构保持锁定状态，作业机直线行驶时轨迹不易发生抖动偏移。

在本实施例中，液压驱动机构包括油源18以及与串联于油源18的油泵16、阀门组件和油缸12，油缸12的缸体121固定于作业机的车桥34，油缸12的活塞杆123铰接于作业机的转向节36。

更详细的，结合图5，车桥34与转向节36的铰接处与转向节36的轴颈在预设方向上具有预设距离，预设方向垂直于转向节36的轴颈的轴线，同时由于油缸12的缸体121是固定于车桥34上，因此油缸12与转向节36的铰接处也在预设方向上与具有一定的距离，以此可以使得转向节36受油缸12的转矩更大，从而油缸12工作时，其活塞杆123更容易发生移动，从而带动转向节36带动车轮转向，而且在车轮受到侧向力FY时，该侧向力FY被分解为FY1和FY2分别被油缸12的活塞杆123和车桥34所承受，降低车桥34受力，使得油缸12的活塞杆123承受更多的侧向力。

具体来说，由于车桥34的两端分别通过转动副38与转向节36铰接，因此为了减少装配零件和成本，因此油缸12采用双向油缸12，即活塞的两侧都有活塞杆123的油缸12，活塞两侧的活塞杆123分别铰接于转向节36，从而两个转向节36之间不需要再铰接其他连杆，即可在油缸12工作时带动转向节36绕转动副38转动，进而作业机车轮的转向。

当然，也可以是两个转向节36之间铰接一连杆，油缸12也可以是活塞仅一侧有活塞杆123的单向油缸12，其活塞杆123铰接于连杆，从而油缸12也能够带动转向节36转动。

控制单元50则能够控制油泵16和阀门组件，以使油源18提供的液压油驱动活塞杆123相对于缸体121在第一驱动位置、零位和第二驱动位置之间移动，从而带动转向节36相对于车桥34转动，进而实现作业机得到车轮的转向或回转，其中，在活塞杆123位于零位的情况下，液压驱动机构处于锁定状态，在活塞杆123由零位至第一驱动位置或第二驱动位置的方向移动的情况下，液压驱动机构处于驱动状态，在活塞杆123由第一驱动位置或第二驱动位置至零位的方向移动的情况下，液压驱动机构处于回位状态，机械锁止机构用于将活塞杆123锁止在零位。

更为具体的，控制单元50用于若第一转向角度为零，则控制油泵16和阀门组件，以通过油源18提供的液压油将12活塞杆123维持在零位，并且控制机械锁止机构维持对活塞杆123的锁止，由此实现将第二转向角度锁止为零；若第二转向角度不为零，则控制油泵16和阀门组件，并经预设时间后控制机械锁止机构解除对活塞杆123的锁止，以通过油源18提供的液压油推动油缸12的活塞杆123向第一驱动位置或第二驱动位置移动，从而防止由于可压缩量导致作业机的车轮过早转向，其次在第一转向角度回零后经预设时间，再次控制油泵16和阀门组件，以通过油源18提供的液压油推动活塞杆123至零位，使第二转向角度回零，再控制机械锁止机构将活塞杆123锁止。

阀门组件包括换向阀14，该换向阀14可以是三位四通换向阀14，该换向阀14的A口和B口分别连接油缸12的缸体121的两个油口，换向阀14的P口与油泵16连接，换向阀14的T口连接油源18，油缸12的两个油口可定义为第一油口1210和第二油口1212，第一油口1210和油缸12的活塞之间即为油缸12的第一油腔125，第二油口1212和油缸12的活塞之间即为油缸12的第二油腔127；

控制单元50能够控制换向阀14在左位、中位和右位之间切换，其中，换向阀14处于中位的情况下，能够防止缸体1221内的液压油回流至油源18，且油泵16能够将油源18内的液压油通过两个油口(第一油口1210和第二油口1212)向缸体121内输送，以使活塞杆123维持在零位；换向阀14处于左位或右位的情况下，油泵16能够将油源18内的液压油通过两个油口中的一个(第一油口1210和第二油口1212的其中一个)向缸体121输送，以推动油缸12的活塞杆123向第一驱动位置或第二驱动位置移动，从而带动作业机的车轮转向，改变第二转向角度，使得第二转向角度与第一转向角度相匹配12。

例如，在第一转向角度为零时，即牵引车直线行驶时，控制单元50控制油泵16运行，换向阀14处于中位，机械锁止机构维持对活塞杆123的锁止，且在换向阀14处于中位时，换向阀14的P口、T口、A口以及B口这四个油口中的任一两者都不连通，控制单元50从而由于油缸12的第一油腔125和第二油腔127中的液压油无法回流至油源18，因此第一油腔125和第二油腔127中的液压油会使得活塞杆123维持在零位无法移动，进而使得作业机在牵引车的牵引下而直线行使过程中，作业机的车轮即使受到侧向力，也会由于活塞两侧的液压油对活塞产生的反作用力抵消，从而保证作业机车轮直线行使过程中不会发生转向，使得第二转向角度锁止为零，另外，由于油泵16运行，因此可以减少换向阀14和油泵16之间管道内的空气，提高作业机转向时的精确性。当然，在第一转向角度为零，此时控制单元50也可以控制油泵16停止运行，以节省电能，降低维护成本。

而在第一转向角度由零变化为不为零时，具体可以是若牵引车右转，相应控制单元50控制油泵16运行，换向阀14处于左位，换向阀14的P口和A口连通，B口和T口连通，油泵16运行，从而将油源18中的液压油输送至第一油腔125，并在经预设时间后控制机械锁止机构解除对活塞杆123的锁止，由此液压油就能够推动油缸12的活塞杆123向第二油口1212移动(即活塞杆123向第二驱动位置移动)，第二油腔127内的液压油即回流至油源18内，从而使得作业机的车轮右转，同理，若牵引车左转，相应控制单元50控制换向阀14处于右位，换向阀14的P口和B口连通，A口和T口连通，油泵16运行，并在经预设时间后控制机械锁止机构解除对活塞杆123的锁止，从而将油源18中的液压油输送至第二油腔127，液压油推动油缸12的活塞杆123向第一油口1210移动(即活塞杆123向第一驱动位置移动)，第一油腔125内的液压油即回流至油源18内，从而使得作业机的车轮左转。

而在第一转向角度回零后控制油泵16运行，经预设时间首先控制换向阀14切换至右位或左位，使得液压油驱动活塞杆123向零位移动后，从而使得作业机的车轮回转，直至活塞杆123回至零位，第二转向角度也为零，此时控制换向阀14切换至中位，再控制机械锁止机构将活塞杆123锁止，以使活塞杆123维持在零位。

在本实施例中，阀门组件还包括两个单向顺序阀，两个单向顺序阀的结构相同，均由一个顺序阀和单向阀并联而成，可以将两个单向顺序阀分别定义为第一单向顺序阀20和第二单向顺序阀22，相应第一单向顺序阀20包括并联的第一单向阀203和第一顺序阀201，第二单向顺序阀22包括第二单向阀223和第二顺序阀221，第一单向顺序阀20连接于油缸12的一个油口和换向阀14的A口之间。第二单向顺序阀22连接于油缸12的另一个油口和换向阀14的B口之间。由此，控制单元50通过控制换向阀14的工作位置，即可使得油泵16的油相应由第一单向顺序阀20中的单向阀进入油缸12的第一油腔125或者由第二单向顺序阀22的单向阀进入油缸12的第二油腔127。

例如，若第一转向角度不为零，具体可以是牵引车右转，控制单元50控制换向阀14处于左位，油泵16运行，使得液压油经第一单向顺序阀20中的单向阀进入第一油腔125，液压油逆向通向第二单向顺序阀22，使得第二顺序阀221所受进油压力增大至大于其开启压力时，第二顺序阀221打开，液压油由此通过换向阀14回流至油源18，活塞杆123向第二油口1212移动(即活塞杆123向第二驱动位置移动)，相应作业机的车轮右转。同理，牵引车左转，控制单元50控制换向阀14处于右位，油泵16运行，液压油经第二单向阀223进入第二油腔127，液压油逆向通向第一单向顺序阀20，使得第二顺序阀221所受进油压力增大至其开启压力时，第二顺序阀221打开，液压油由此通过换向阀14回流至油源18，活塞杆123向第一油口1210移动(即活塞杆123向第一驱动位置移动)，相应驱动作业机的车轮左转。

在本实施例中，阀门组件还包括第一泄压阀24和第二泄压阀26，第一泄压阀24连接于油泵16的出口和油源18之间，第二泄压阀26连接于换向阀14的T口和油源18之间，其中，控制单元50能够控制第一泄压阀24的开启压力以及第二泄压阀26的开启压力，由此通过第一泄压阀24调节由油源18经过换向阀14通向缸体121的液压油的压力大小，以及通过第二泄压阀26调节由缸体121通过换向阀14回流至油源18的液压油的压力大小，以实现第一单向顺序阀20和第二单向顺序阀22的导通或截止，保证各液压元件之间的管路不会破裂，同时通过调节两个泄压阀的开启压力来控制第一单向顺序阀20和第二单向顺序阀22的导通和截止。

需要说明的是，在一些阀门组件不包括第一单向顺序阀20和第二单向顺序阀22的实施例中，若第一转向角度为零，控制单元50控制换向阀14处于中位，此时换向阀14的A口和B口均与P口连通，油泵16运行，第一泄压阀24和第二泄压阀26的开启压力为第一预设阈值，从而第一油腔125和第二油腔127中的油压均保持为第一预设阈值，从而缸体121内的液压油将活塞杆123维持在零位，以保证作业机的车轮即使受到侧向力也不会发生转向。若第一转向角度不为零，具体可以是牵引车右转，相应控制单元50控制换向阀14处于左位，第一泄压阀24的开启压力为大于第一预设阈值的第二预设阈值，第二泄压阀26的开启压力仍为第一预设阈值，第二预设阈值大于第一预设阈值，由此第一油腔125中的油压大于第二油腔127中的油压，液压油会经第二泄压阀26回流至油源18，活塞杆123向第二油口1212移动(向第二驱动位置移动)，相应作业机的车轮右转。同理，牵引车左转，显影控制单元50控制换向阀14处于右位，第一泄压阀24的开启压力为第二预设阈值，第二泄压阀26的开启压力为第一预设阈值，由此第二油腔127中的油压大于第一油腔125中的油压，液压油会经第二泄压阀26回流至油源18，活塞杆123向第一油口1210移动(向第二驱动位置移动)，作业机的车轮左转。在第一转向角度回零后，控制单元50还在控制换向阀14切换至左位或右位的另一者之后，先控制第一泄压阀24的开启压力为第三预设阈值，再控制换向阀14切换至中位，其中第三预设阈值大于第一预设阈值且小于第二预设阈值，由此可以使得液压油作用于活塞杆123使其向中位移动的速度变慢，即使得第二转向角度的回零速度变慢，从而避免由于第二转向角度回零前段时间内活塞杆123过快回零位导致的载荷拨动，以此降低作业机出弯时不会发生明显冲击波动，而且也具有能够使喷洒更为均匀以及降低轮胎磨损的效果。

在本实施例中，转向驱动装置10还包括机械锁止机构，结合图6，油缸12的活塞杆123上设有限位凹槽1230，机械锁止机构包括密封穿设于油缸12的缸体121的锁止件28以及相对于油缸12的缸体121固定的驱动件，驱动件与锁止件28连接。控制单元50用于控制驱动件驱动锁止件28相对于缸体121在第一位置和第二位置之间移动，其中，在锁止件28位于第一位置的情况下，锁止件28配合于限位凹槽1230，以将活塞杆123锁止零位，在锁止件28位于第二位置的情况下，锁止件28与限位凹槽1230分离，以解除对或活塞杆123的锁止，由此活塞杆123能够移动10。

控制单元50则在第一转向角度为零时，通过控制驱动件将锁止件28维持在第一位置，以实现机械锁止机构对活塞杆123的锁止；在第一转向角度不为零时，则通过经预设时间后控制驱动件驱动锁止件28至第二位置来实现机械锁止机构解除对活塞杆123的锁止，还在活塞杆123回到零位后，再控制驱动件驱动锁止件28至第一位置将活塞杆123锁止。

为了使得油缸12的活塞杆123在移动后快速回至使第一油腔125和第二油腔127体积大致相等的中间位置，保证作业机车轮的第二转向角度快速回零，因此液压驱动机构还包括弹性件32，弹性件32连接于油缸12的缸体121和活塞杆123之间，具体的，该弹性件32可以是弹簧，其位于缸体121内，且套设于活塞杆123外，弹性件32的两端分别连接活塞与缸体121的一端的内壁，从而在活塞杆123移动时会压缩或拉伸弹性件32，由此在油缸12泄压后，弹性件32对活塞施加的弹性恢复力即可带动活塞杆123快速复位。

另外，在本实施例中，液压驱动机构还包括节流阀30，节流阀30连接于油泵16和换向阀14的P口之间，以保护各液压元件之间的管路内的油压不会过大，保证管路不会爆裂。

上述控制单元50通常为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，可以配置相应的操作系统，以及控制接口等，具体地，可以是单片机、DSP(Digital SignalProcessing，数字信号处理)、ARM(Advanced RISC Machines，ARM处理器)等能够用于自动化控制的数字逻辑控制单元，可以将控制指令随时加载到内存进行储存与执行，同时，可以内置CPU指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元，具体可以根据实际使用情况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。

下面对本实施例的转向控制系统的工作原理和工作过程进行示例性的详细说明，其中，需要指出的是，下述内容仅是示例性的，并不意味着本实施例的转向控制系统只能按照下述方式运行，只要是基于本实施例的转向控制系统实现的工作过程，均在本申请的保护范围以内。

作业机在被牵引车牵引行驶的过程中，牵引车的整车控制器会不断向控制单元50发送第一车轮转向角度，控制单元50则获取第一转向角度，判断出第一转向角度是否为零。

若第一转向角度为零，说明牵引车带动作业机直线行驶，此时控制单元50控制油泵16运行，换向阀14处于中位，因此换向阀14的A口、B口和P口相互连通，B口和T口断开，第一泄压阀24和第二泄压阀26的开启压力均为第一预设阈值，从而液压油分别通向第一单向顺序阀20和第二单向顺序阀22，并由第一单向阀203以及第二单向阀223输送至第一油腔125和第二油腔127，由于第一泄压阀24和第二泄压阀26的开启压力均为第一预设阈值，且该第一预设阈值小于第一顺序阀201和第二顺序阀221的开启压力，因此第一顺序阀201和第二顺序阀221关闭，从而缸体121内的液压油无法经第一顺序阀201和第二顺序阀221通向换向阀14，同时缸体121内的液压油也无法从第一单向阀203和第二单向阀223向换向阀14逆流，从而实现通过液压油将活塞杆123维持12在零位，液压驱动机构维持在锁定状态，使得第二转向角度保持为零，使得作业机的车轮即使受到侧向力冲击也无法转向，进而保证作业机与牵引车同辙直线行驶；而且，由于此时控制单元50还控制驱动件将锁止件28维持在第一位置，使得锁止件28与活塞杆123上的限位凹槽1230配合，因此机械锁止机构将活塞杆123锁止在零位，以将液压驱动机构锁止，从而能够进一步提高作业机车轮所能够承受的侧向冲击力强度。

若控制单元50判断出第一转向角度不为零，说明牵引车开始转向，以牵引车右转为例，控制单元50控制换向阀14切换至左位，第二泄压阀26的开启压力为第一预设阈值，第一泄压阀24的开启压力为第二预设阈值，因此换向阀14的P口与A口连通、B口与T口连通，2426从而液压油依次经过换向阀14、第一单向阀203进入第一油腔125，前述控制后经预设时间再控制驱动件驱动锁止件28移动至第二位置，使锁止件28与限位凹槽1230分离，解除对活塞杆123的锁止，由此进入第一油腔125内的液压油的压力大于第二油腔127内的液压油的压力，活塞杆123会逐渐向第二驱动位置(第二油口1212)移动，从而使得第二油腔127内的液压有的压力逐渐增大，相应第二顺序阀221的进油压力也会逐渐增大，由于第二预设阈值大于第一顺序阀201和第二顺序阀221的开启压力，因此在第二顺序阀221的进油压力增大至大于第二顺序阀221的开启压力，使得第二顺序阀221逐渐打开，液压油就会依次经过第二油口1212、第二顺序阀221、换向阀14以及第二泄压阀26再回流至油源18，123作业机的车轮随之在活塞杆123的带动下右转，第二转向角度与第一转向角度匹配，牵引车和作业机的入弯轨迹一致，其中，由于第二单向顺序阀22以及第二泄压阀26的存在，可以使得第二油腔127内的油压保持在第一预设阈值，从而避免作业机的车轮受到侧向力而向左偏移，使得第二转向角度小于第一转向角度的情况发生，进而保证轨迹一致性。

而且，在牵引车左转或右转的转向过程中，随着第一转向角度的变化，控制单元50能够根据实时获取到的第一转向角度的具体数值相应调节第一泄压阀24的开启压力，从而改变第一油腔125或第二油腔127内的液压油的对活塞杆123的作用力大小，从而改变活塞杆123所处位置，以使第二转向角度始终保持与第一转向角度相匹配。

控制单元50确定出第一转向角度由不为零变化为零后，说明牵引车已出弯并再次开始进入直线行驶阶段，例如牵引车结束右转进入直线行驶，控制单元50相应在经过预设时间后控制换向阀14切换至右位，从而液压油会经第二单向阀223进入第二油腔127，随着进入第二油腔127内的液压油逐渐增大，第一顺序阀201的进油压力会逐渐增大，直至进油压力大于第一顺序阀201的开启压力，使得第一顺序阀201打开，液压油就会依次经第一油口1210、第一顺序阀201、换向阀14和第二泄压阀26回流至油源18，以此活塞杆123发生向零位移动，在此之后，控制单元50控制第一泄压阀24的开启压力为第三预设阈值，该第三预设阈值大于第一顺序阀201和第二顺序阀221的开启压力，因此第一顺序阀201的进油压力只能使第一顺序阀201部分打开，使得第一顺序阀201起到一定的溢流阀作用，由此使得液压油推动活塞杆123回零的速度减慢，相应第二转向角度的回零速度也会变慢，从而避免了后续在第二转向角度回零后瞬间控制第一泄压阀24的开启压力为第一预设阈值，相应导致第一顺序阀201的开启压力也瞬间降到第一预设阈值的情况下，由于活塞杆123瞬间停止引起的载荷拨动，保证作业机出弯时不会发生明显冲击波动，从而保证喷洒均匀以及降低轮胎磨损的效果，123从而作业机和牵引车的出弯轨迹一致。而在控制第一顺序阀201的开启压力为第三预设阈值，使得活塞杆123回至零位，第二转向角度相应回零之后，控制单元50再控制换向阀14切换至中位，第一泄压阀24的开启压力为第一预设阈值，第二泄压阀26的开启压力仍为第一预设阈值控制单元502424，从而第一顺序阀201关闭，第一油腔125和第二油腔127内的油压相等，以将活塞杆123维持在零位，从而将第二转向角度维持为零，14此时再控制驱动件驱动锁止件28移动至第一位置，锁止件28与限位凹槽1230配合，以将活塞杆123锁止在零位，从而重新将液压驱动机构锁止。

本发明实施例还提供了一种转向控制方法，该转向控制方法能够以程序段方式储存在控制单元50中，并能够被控制单元50读写和执行，结合图7，图7为根据本发明实施例转向控制方法的流程框图，该控制方法包括如下步骤：

步骤S1，获取牵引车的车轮的第一转向角度。

步骤S2，判断第一转向角度是否为零。

步骤S3，若是，则控制转向驱动装置10将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零。

具体的，步骤S3包括：

控制液压驱动机构维持在锁定状态，机械锁止机构维持对液压驱动机构的锁止。

更为详细的，控制油泵16和阀门组件，以通过油源18提供的液压油将活塞杆123维持在零位，并控制机械锁止机构维持对活塞杆123的锁止；

在本实施例中，控制油泵16运行，换向阀14维持在中位，控制第一泄压阀24和第二泄压阀26的开启压力均为第一预设阈值，并控制驱动件将锁止件28维持在第一位置。

步骤S4，若否，则控制转向驱动装置10经预设时间后驱动作业机的车轮转向，以使第二转向角度与第一转向角度相匹配。

具体的，步骤S4包括：

控制液压驱动机构向驱动状态切换，并经预设时间后控制机械锁止机构解除对液压驱动机构的锁止；

更为详细的，控制油泵16和阀门组件，并经预设时间后控制机械锁止机构解除对活塞杆123的锁止，以通过油源18提供的液压油推动活塞杆123向第一驱动位置或第二驱动位置移动。

在本实施例中，控制油泵16运行，换向阀14切换至左位和右位的其中一者，控制第一泄压阀24的开启压力为第二预设阈值，第二泄压阀26的开启压力为第一预设阈值，并经预设时间后控制驱动件驱动锁止件28移动至第二位置，使得机械锁止机构解除对活塞杆123的锁止。

步骤S5，判断第一转向角度是否回零。

步骤S6，若是，则控制转向驱动装置10经预设时间后驱动作业机的车轮回转，以使第二转向角度回零。

具体的，经预设时间后控制液压驱动机构依次切换至回位状态和锁定状态，再控制机械锁止机构将液压驱动机构锁止，以使第二转向角度回零。

更为详细的，经预设时间后控制油泵16和阀门组件，以通过油源18提供的液压油推动活塞杆123至零位，再控制机械锁止机构将活塞杆123锁止。

在本实施例中，控制油泵16运行，并经预设时间后，先控制换向阀14切换至左位和右位的另一者，控制第一泄压阀24的开启压力为第三预设阈值，第二泄压阀26的开启压力为第一预设阈值，后控制换向阀14切换至中位，再控制第一泄压阀24的开启压力为第一预设阈值，然后控制驱动件驱动锁止件28至第一位置。

为了执行上述转向控制方法实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种转向控制装置51的实现方式，进一步的，请参考图8，图8为本发明实施例提供的一种转向控制装置51的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的转向控制装置51，能够以程序模块的方式存储于上述的控制单元50中，其实现时的基本原理及产生的技术效果和上述转向控制方法的实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

在本实施例中，转向控制装置51包括获取模块511、判断模块、第一执行模块513、第二执行模块514和第三执行模块516。

获取模块511用于获取牵引车的车轮的第一转向角度。

在本实施例中，获取模块511能够用于执行图7中所示的步骤S1。

第一判断模块512用于判断第一转向角度是否为零。

在本实施例中，第一判断模块512能够用于执行图7中所示的步骤S2。

第一执行模块513用于在判断出第一转向角度为零时控制转向驱动装置10将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零。

在本实施例中，第一执行模块513能够用于执行图7中所示的步骤S3，关于第一执行模块513的具体描述可以参照上述对步骤S3的描述。

第二执行模块514，用于在判断出第一转向角度不为零时，控制转向驱动装置10经预设时间后驱动作业机的车轮转向，以使第二转向角度与第一转向角度相匹配。

在本实施例中，第二执行模块514能够用于执行图7中所示的步骤S4，关于第二执行模块514的具体描述可以参照上述对步骤S4的描述。

第二判断模块515，用于判断第一转向角度是否回零。

在本实施例中，第二判断模块515能够用于执行图7中所示的步骤S5.

第三执行模块516，用于在判断出第一转向角度回零时，控制转向驱动装置10经预设时间后驱动作业机的车轮回转，以使第二转向角度回零。

在本实施例中，第三执行模块516能够用于执行图7中所示的步骤S6，关于第三执行模块516的具体描述可以参照上述对步骤S6的描述。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的控制单元50中，并可由该控制单元50执行。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序执行时能够实现上述的转向控制方法的实施例，具体的实现过程参照上述内容，在此不再赘述。

综上，本发明实施例提供的转向控制系统、作业机和转向控制方法及装置，能够保证作业机和牵引车的车辙重合度较高，有效地减少了田间作业时造成的农作物损失，以及降低了安全风险。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (19)

1.一种转向控制系统，用于作业机，其特征在于，包括转向驱动装置和控制单元；

所述控制单元用于：

获取牵引车的车轮的第一转向角度；

判断所述第一转向角度是否为零；

若所述第一转向角度为零，则控制所述转向驱动装置将所述作业机的车轮的第二转向角度锁止为零；

若所述第一转向角度不为零，则首先控制所述转向驱动装置经预设时间后驱动所述作业机的车轮转向，以使所述作业机的车轮的第二转向角度与所述第一转向角度相匹配，其次控制所述转向驱动装置在所述第一转向角度回零后经所述预设时间，驱动所述作业机的车轮回转，以使所述第二转向角度回零；

其中，所述预设时间根据所述作业机和所述牵引车之间的距离以及所述作业机的行驶速度确定。

2.根据权利要求1所述的转向控制系统，其特征在于，所述转向驱动装置包括液压驱动机构和机械锁止机构，所述液压驱动机构能够在锁定状态、驱动状态和回位状态之间切换，在所述锁定状态，所述液压驱动机构能够维持所述第二转向角度为零，在所述驱动状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮转向，在所述回位状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮回转，所述机械锁止机构用于将所述液压驱动机构锁止；

所述控制单元用于：

若所述第一转向角度为零，则控制所述液压驱动机构维持在所述锁定状态，所述机械锁止机构维持对所述液压驱动机构的锁止；

若所述第一转向角度不为零，则首先控制所述液压驱动机构向所述驱动状态切换，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述液压驱动机构的锁止，其次在所述第一转向角度回零后经所述预设时间，控制所述液压驱动机构依次切换至所述回位状态和所述锁定状态，再控制所述机械锁止机构将所述液压驱动机构锁止。

3.根据权利要求2所述的转向控制系统，其特征在于，所述液压驱动机构包括油源以及串联于所述油源的油泵、阀门组件和油缸，所述油缸的缸体用于固定在所述作业机的车桥，所述油缸的活塞杆用于铰接在所述作业机的转向节；

所述控制单元能够控制所述油泵和所述阀门组件，以使所述油源提供的液压油驱动所述活塞杆相对于所述缸体在第一驱动位置、零位和第二驱动位置之间移动，从而带动所述转向节相对于所述车桥转动，进而实现所述作业机的车轮的转向或回转，其中，在所述活塞杆位于所述零位的情况下，所述液压驱动机构处于所述锁定状态，在所述活塞杆由所述零位至所述第一驱动位置或所述第二驱动位置的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述驱动状态，在所述活塞杆由所述第一驱动位置或所述第二驱动位置至所述零位的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述回位状态，所述机械锁止机构用于将所述活塞杆锁止在所述零位。

4.根据权利要求3所述的转向控制系统，其特征在于，所述阀门组件包括换向阀，所述换向阀的A口和B口分别连接所述缸体的两个油口，所述换向阀的P口与所述油泵连接，所述换向阀的T口连接所述油源；

所述控制单元能够控制所述换向阀在左位、中位和右位之间切换，其中，所述换向阀处于所述中位的情况下，能够防止所述缸体内的液压油回流至所述油源，且所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口向所述缸体内输送，以使所述活塞杆维持在所述零位；所述换向阀处于所述左位或所述右位的情况下，所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口中的一个向所述缸体输送，以推动所述油缸的活塞杆向所述第一驱动位置或所述第二驱动位置移动。

5.根据权利要求4所述的转向控制系统，其特征在于，所述阀门组件还包括第一单向顺序阀和第二单向顺序阀，所述第一单向顺序阀连接于所述油缸的一个油口和所述换向阀的A口之间，所述第二单向顺序阀连接于所述油缸的另一个油口和所述换向阀的B口之间。

6.根据权利要求4所述的转向控制系统，其特征在于，所述阀门组件还包括第一泄压阀和第二泄压阀，所述第一泄压阀连接于所述油泵的出口和所述油源之间，所述第二泄压阀连接于所述换向阀的T口和所述油源之间，其中，所述控制单元能够控制所述第一泄压阀的开启压力以及所述第二泄压阀的开启压力。

7.根据权利要求3所述的转向控制系统，其特征在于，所述活塞杆设有限位凹槽，所述机械锁止机构包括密封穿设于所述缸体的锁止件以及相对于所述缸体固定的驱动件，所述驱动件与所述锁止件连接；

所述控制单元能够控制所述驱动件驱动所述锁止件相对于所述缸体在第一位置和第二位置之间移动，其中，在所述锁止件位于所述第一位置的情况下，所述锁止件配合于所述限位凹槽，以将所述活塞杆锁止在所述零位，在所述锁止件位于所述第二位置的情况下，所述锁止件与所述限位凹槽分离，以解除对所述活塞杆的锁止。

8.根据权利要求3所述的转向控制系统，其特征在于，所述液压驱动机构还包括弹性件，所述弹性件连接于所述缸体和所述活塞杆之间。

9.一种作业机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的转向控制系统。

10.根据权利要求9所述的作业机，其特征在于，所述作业机包括车桥以及铰接于所述车桥的两端的转向节，其中，所述车桥与所述转向节的铰接处与所述转向节的轴颈在预设方向上具有预设距离，所述预设方向垂直于所述转向节的轴颈的轴线。

11.一种转向控制方法，其特征在于，包括：

获取牵引车的车轮的第一转向角度；

判断所述第一转向角度是否为零；

若是，则控制转向驱动装置将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零；

若否，则控制所述转向驱动装置经预设时间后驱动所述作业机的车轮转向，以使所述第二转向角度与所述第一转向角度相匹配；

判断所述第一转向角度是否回零；

若是，则控制所述转向驱动装置经所述预设时间后驱动所述作业机的车轮回转，以使所述第二转向角度回零；

其中，所述预设时间根据所述作业机和所述牵引车之间的距离以及所述作业机的行驶速度确定。

12.根据权利要求11所述的转向控制方法，其特征在于，所述转向驱动装置包括液压驱动机构和机械锁止机构，所述液压驱动机构能够在锁定状态、驱动状态和回位状态之间切换，在所述锁定状态，所述液压驱动机构能够维持所述第二转向角度为零，在所述驱动状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮转向，在所述回位状态，所述液压驱动机构能够驱动所述作业机的车轮回转，所述机械锁止机构用于将所述液压驱动机构锁止；

所述控制所述液压驱动机构将所述第二转向角度锁止为零的步骤包括：

控制所述液压驱动机构维持在所述锁定状态，所述机械锁止机构维持对所述液压驱动机构的锁止；

所述经所述预设时间后控制所述转向驱动装置驱动所述作业机的车轮转向的步骤包括：

控制所述液压驱动机构向所述驱动状态切换，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述液压驱动机构的锁止；

所述经所述预设时间后控制所述液压驱动机构驱动所述作业机的车轮回转的步骤包括：

经所述预设时间后控制所述液压驱动机构依次切换至所述回位状态和所述锁定状态，再控制所述机械锁止机构将所述液压驱动机构锁止。

13.根据权利要求12所述的转向控制方法，其特征在于，所述液压驱动机构包括油源以及串联于所述油源的油泵、阀门组件和油缸，所述油缸的缸体用于固定在所述作业机的车桥，所述油缸的活塞杆用于铰接在所述作业机的转向节；所述活塞杆相对于所述缸体能够在第一驱动位置、零位和第二驱动位置之间移动，从而带动所述转向节相对于所述车桥转动，进而实现所述作业机的车轮的转向或回转，其中，在所述活塞杆位于所述零位的情况下，所述液压驱动机构处于所述锁定状态，在所述活塞杆由所述零位至所述第一驱动位置或所述第二驱动位置的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述驱动状态，在所述活塞杆由所述第一驱动位置或所述第二驱动位置至所述零位的方向移动的情况下，所述液压驱动机构处于所述回位状态；

所述控制所述液压驱动机构维持在所述锁定状态，所述机械锁止机构维持对所述液压驱动机构的锁止的步骤包括：

控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油将所述活塞杆维持在所述零位，并控制所述机械锁止机构维持对所述活塞杆的锁止；

所述控制所述液压驱动机构向所述驱动状态切换，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述液压驱动机构的锁止的步骤包括：

控制所述油泵和所述阀门组件，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆向所述第一驱动位置或所述第二驱动位置移动；

所述经所述预设时间后控制所述液压驱动机构依次切换至所述回位状态和所述锁定状态，再控制所述机械锁止机构将所述液压驱动机构锁止的步骤包括：

经预设时间后控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位，再控制所述机械锁止机构将所述活塞杆锁止。

14.根据权利要求13所述的转向控制方法，其特征在于，所述阀门组件包括换向阀，所述换向阀的A口和B口分别连接所述缸体的两个油口，所述换向阀的P口与所述油泵连接，所述换向阀的T口连接所述油源，所述换向阀能够在左位、中位和右位之间切换，其中，所述换向阀处于所述中位的情况下，能够防止所述缸体内的液压油回流至所述油源，且所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口向所述缸体内输送，以使所述活塞杆维持在所述零位；所述换向阀处于所述左位或所述右位的情况下，所述油泵能够将所述油源内的液压油通过所述两个油口中的一个向所述缸体输送，以推动所述油缸的活塞杆向所述第一驱动位置或所述第二驱动位置移动；

所述控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油将所述活塞杆维持在所述零位的步骤包括：

控制所述油泵运行，所述换向阀维持在所述中位；

所述控制所述油泵和所述阀门组件，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤包括：

控制所述油泵运行，所述换向阀切换至所述左位和所述右位的其中一者，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止；

所述经所述预设时间后控制油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位的步骤包括：

控制所述油泵运行，并经所述预设时间后，先控制所述换向阀切换至所述左位和所述右位的另一者，后控制所述换向阀切换至所述中位。

15.根据权利要求14所述的转向控制方法，其特征在于，所述阀门组件还包括第一泄压阀和第二泄压阀，所述第一泄压阀和所述第二泄压阀的开启压力能够调节，所述第一泄压阀连接于所述油泵的出口和所述油源之间，所述第二泄压阀连接于所述换向阀的T口和所述油源之间；

所述控制所述油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油将所述活塞杆维持在所述零位的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀和所述第二泄压阀的开启压力均为第一预设阈值；

在所述经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤之前，所述控制所述油泵和所述阀门组件，并经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀的开启压力为第二预设阈值，所述第二泄压阀的开启压力为所述第一预设阈值，其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

在所述控制所述换向阀切换至所述左位和所述右位的另一者的步骤与所述控制所述换向阀切换至所述中位的步骤之间，所述经所述预设时间后控制油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀的开启压力为第三预设阈值，所述第二泄压阀的开启压力为所述第一预设阈值，其中，所述第三预设阈值大于所述第一预设阈值且小于所述第二预设阈值。

16.根据权利要求15所述的转向控制方法，其特征在于，在所述控制所述换向阀切换至所述中位的步骤之后，所述经所述预设时间后控制油泵和所述阀门组件，以通过所述油源提供的液压油推动所述活塞杆至所述零位的步骤还包括：

控制所述第一泄压阀的开启压力为所述第一预设阈值。

17.根据权利要求13所述的转向控制方法，其特征在于，所述活塞杆设有限位凹槽，所述机械锁止机构包括密封穿设于所述缸体的锁止件以及相对于所述缸体固定的驱动件，所述驱动件与所述锁止件连接，能够驱动所述锁止件相对于所述缸体在第一位置和第二位置之间移动，其中，在所述锁止件位于所述第一位置的情况下，所述锁止件配合于所述限位凹槽，以将所述活塞杆锁止在所述零位，在所述锁止件位于所述第二位置的情况下，所述锁止件与所述限位凹槽分离，以解除对所述活塞杆的锁止；

所述控制所述机械锁止机构维持对所述活塞杆的锁止的步骤包括：

控制所述驱动件将所述锁止件维持在所述第一位置；

所述经所述预设时间后控制所述机械锁止机构解除对所述活塞杆的锁止的步骤包括：

经所述预设时间后控制所述驱动件驱动所述锁止件至所述第二位置；

所述再控制所述机械锁止机构将所述活塞杆锁止的步骤包括：

控制所述驱动件驱动所述锁止件至所述第一位置。

18.一种转向控制模块，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取牵引车的车轮的第一转向角度；

第一判断模块，用于判断所述第一转向角度是否为零；

第一执行模块，用于在判断出所述第一转向角度为零时控制转向驱动装置将作业机的车轮的第二转向角度锁止为零；

第二执行模块，用于在判断出所述第一转向角度不为零时，控制所述转向驱动装置经预设时间后驱动所述作业机的车轮转向，以使所述第二转向角度与所述第一转向角度相匹配；

第二判断模块，用于判断所述第一转向角度是否回零；

第三执行模块，用于在判断出所述第一转向角度回零时，控制所述转向驱动装置经所述预设时间驱动所述作业机的车轮回转，以使所述第二转向角度回零；

其中，所述预设时间根据所述作业机和所述牵引车之间的距离以及所述作业机的行驶速度确定。

19.一种计算机存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，当所述计算机程序执行时，能够实现权利要求11-17任一项所述的转向控制方法。

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