差速轉向機構的控制方法、系統及應用該系統的工程機械的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種差速轉向機構的控制方法，包括如下步驟：檢測車輛的當前速度和當前轉向角度，根據所述當前速度和所述當前轉向角度判斷所述車輛屬于下列哪種工況：如果直線行走，所述差速轉向機構的驅動電機輸入功率；如果原地轉向，所述差速轉向機構的液壓馬達輸入功率；如果行進中轉向，所述驅動電機和所述液壓馬達共同輸入功率。上述控制方法首先檢測車輛的當前速度和當前轉向角度，并根據這兩個參數判斷當前處于何種工況，并根據具體工況控制相應的驅動部件輸入功率，能夠實現對差速轉向機構的穩定控制。本發明還公開了一種差速轉向機構的控制系統，以及應用該控制系統的工程機械。
【專利說明】差速轉向機構的控制方法、系統及應用該系統的工程機械
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械【技術領域】，尤其涉及一種差速轉向機構的控制方法、差速轉向機構的控制系統和應用該系統的工程機械。
【背景技術】
[0002]能源、環保已經成為當今世界的主題之一，推土機作為工程機械的重要一員，對經濟建設起著關鍵的作用，同時也是能源消耗的重要設備。因此對電驅動推土機的研發也是必然趨勢，那么電驅動推土機的控制功能節能的新要求也油然而生。
[0003]請參考圖1、圖1為現有技術中的差速轉向機構的結構示意圖，下面簡要介紹該轉向機構的工作原理。 [0004]如圖1所示，該差速轉向機構包括小傘齒輪軸01、大傘齒輪02、中央傳動軸03、齒圈04、行星輪05、行星架06、制動內轂07、花鍵套08、輸出軸09、馬達輸入齒輪10、轉向齒輪
11、惰輪12、齒輪軸13、太陽輪14。其中齒圈04、行星輪05、行星架06、太陽輪14組成兩組行星排，兩組行星排分別布置于中央傳動軸03的兩側。
[0005]推土機前進時，由驅動電機輸入的動力傳遞路線為:由小傘齒輪軸01輸入，經大傘齒輪02-中央傳動軸03-齒圈04-行星輪05-行星架06-制動內轂07-花鍵套08-輸出軸09，兩側輸出軸同速同向轉動。
[0006]推土機轉向時，由差速馬達輸入的動力經兩路傳遞:
[0007]傳動線路1:由馬達輸入齒輪10輸入-轉向齒輪11-惰輪12-齒輪軸13-另一側惰輪12-太陽輪14-行星輪05-行星架06-制動內轂07-花鍵套08-輸出軸09。
[0008]傳動線路2:由馬達輸入齒輪10輸入-轉向齒輪11-太陽輪14-行星輪05-行星架06-制動內轂07-花鍵套08-輸出軸09。
[0009]上述傳動路線I和2自太陽輪14到輸出軸09的傳動部件相同，計算自轉向馬達輸出軸10到太陽輪14的傳動比如下:
[0010]傳動線路I的傳動比為:(-= -#

厶10 厶11 厶12乙10
[0011 ] 傳動線路2的傳動比為:(-1):#，其中Z表示齒輪數目。
乙10 乙11 厶10
[0012]由上可以看出，傳動路線I和傳動路線2的傳動比大小相等，方向相反。也就是說轉動馬達啟動后，兩側的太陽輪分別獲得一對速度和大小相等、方向相反的轉矩，該轉矩與變速箱傳來的轉矩合成后，使一側的輸出軸較原來轉速減小，兩側輸出軸產生轉速差，實現變速轉向。
[0013]有鑒于此，亟待針對現有技術中的差速轉向機構設計一種控制方法和控制系統，以實現該差速轉向機構穩定轉向，且保證轉向控制的靈敏性與微動性。

【發明內容】
[0014]本發明的目的為提供一種差速轉向機構的控制方法，該方法能夠實現差速轉向機構的穩定轉向，且保證轉向控制的靈敏性和微動性，并且防止車輛轉向時發生發動機掉轉等現象。此外，本發明的另一目的為提供一種差速轉向機構的控制系統、應用該控制系統的工程機械。
[0015]為解決上述技術問題，本發明提供一種差速轉向機構的控制方法，包括如下步驟:
[0016]檢測車輛的當前速度和當前轉向角度，
[0017]根據所述當前速度和所述當前轉向角度判斷所述車輛屬于下列哪種工況:如果直線行走，所述差速轉向機構的驅動電機輸入功率；如果原地轉向，所述差速轉向機構的液壓馬達輸入功率；如果行進中轉向，所述驅動電機和所述液壓馬達共同輸入功率。
[0018]優選地，當所述車輛在行進中轉向時，
[0019]檢測所述驅動電機的當前轉速，
[0020]判斷所述驅動電機的當前轉速是否小于預設電機轉速，若是，控制所述液壓馬達的輸入電流為Ux卜=》im，其中S為當前轉向角度，Ifflax為液壓馬達的電流最大值，

max min
Iniin為液壓馬達的電流最小值,Sniax為轉向角度的最大值,Sniin為轉向角度的最小值；若否，控制所述液壓馬達的輸入電流小于Sx ^max~ 。

max min
[0021]優選地，在判斷所述驅動電機的當前轉速不小于預設電機轉速后，根據轉向角度與液壓馬達的輸入電流的預設標準曲線查詢得到所述液壓馬達的輸入電流。
[0022]優選地，當所述車輛在行進中轉向時，
[0023]檢測所述車輛的發動機的當前轉速；
[0024]判斷當前油門下發動機的標準轉速與所述發動機的當前轉速之差是否小于預設值，若是，控制所述液壓馬達的輸入電流為I = Sx (皿=》lin，若否，控制所述液壓馬達


max min
的輸入電流小于Sx。

max min
[0025]優選地，在判斷當前油門下發動機的標準轉速與所述發動機的當前轉速之差不小于預設值之后，

N —N
[0026]控制所述液壓馬達的輸入電流/ = I1` -!'W ，其中，凡為當前油門下發


smin
動機的標準轉速，Nt為發動機的當前轉速，Nmin為當前油門下發動機的最小轉速，I1為上次檢測到液壓馬達的輸入電流。
[0027]上述控制方法首先檢測車輛的當前速度和當前轉向角度，并根據這兩個參數判斷當前處于何種工況，并根據具體工況控制相應的驅動部件輸入功率，能夠實現對差速轉向機構的穩定控制。
[0028]本發明還提供一種差速轉向機構的控制系統，包括:[0029]檢測裝置，用于獲取車輛的當前速度和當前轉向角度；
[0030]控制器，與檢測裝置連接，用于根據所述當前速度和所述當前轉向角度判斷所述車輛屬于下列哪種工況:如果直線行走，發出所述差速轉向機構的驅動電機輸入功率的第一控制指令；如果原地轉向，發出所述差速轉向機構的液壓馬達輸入功率的第二控制指令；如果行進中轉向，發出所述驅動電機和所述液壓馬達共同輸入功率的第三控制指令。
[0031]執行裝置，與控制器連接，用于接收并輸出控制器的控制指令。
[0032]優選地，當所述車輛在行進中轉向時，
[0033]所述檢測裝置還用于檢測所述驅動電機的當前轉速；
[0034]所述控制器還用于判斷所述驅動電機的當前轉速是否小于預設電機轉速，若是，
控制所述液壓馬達的輸入電流為
【權利要求】
1.一種差速轉向機構的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 檢測車輛的當前速度和當前轉向角度， 根據所述當前速度和所述當前轉向角度判斷所述車輛屬于下列哪種工況:如果直線行走，所述差速轉向機構的驅動電機輸入功率；如果原地轉向，所述差速轉向機構的液壓馬達輸入功率；如果行進中轉向，所述驅動電機和所述液壓馬達共同輸入功率。
2.根據權利要求1所述的差速轉向機構的控制方法，其特征在于，當所述車輛在行進中轉向時， 檢測所述驅動電機的當前轉速， 判斷所述驅動電機的當前轉速是否小于預設電機轉速，若是，控制所述液壓馬達的輸入電流為
3.根據權利要求2所述的差速轉向機構的控制方法，其特征在于，在判斷所述驅動電機的當前轉速不小于預設電機轉速后，根據轉向角度與液壓馬達的輸入電流的預設標準曲線查詢得到所述液壓馬達的輸入電流。
4.根據權利要求1-3任一項所述的差速轉向機構的控制方法，其特征在于，當所述車輛在行進中轉向時， 檢測所述車輛的發動機的當前轉速； 判斷當前油門下發動機的標準轉速與所述發動機的當前轉速之差是否小于預設值，若

1-1.是，控制所述液壓馬達的輸入電流為
5.根據權利要求4所述的差速轉向機構的控制方法，其特征在于，在判斷當前油門下發動機的標準轉速與所述發動機的當前轉速之差不小于預設值之后，

控制所述液壓馬達的輸入電流
6.一種差速轉向機構的控制系統，其特征在于，包括: 檢測裝置(51 )，用于獲取車輛的當前速度和當前轉向角度； 控制器(52)，與檢測裝置(51)連接，用于根據所述當前速度和所述當前轉向角度判斷所述車輛屬于下列哪種工況:如果直線行走，發出所述差速轉向機構的驅動電機輸入功率的第一控制指令；如果原地轉向，發出所述差速轉向機構的液壓馬達輸入功率的第二控制指令；如果行進中轉向，發出所述驅動電機和所述液壓馬達共同輸入功率的第三控制指令。執行裝置(53)，與控制器(52)連接，用于接收并輸出控制器(52)的控制指令。
7.根據權利要求6所述的差速轉向機構的控制系統，其特征在于，當所述車輛在行進中轉向時， 所述檢測裝置(51)還用于檢測所述驅動電機的當前轉速； 所述控制器(52)還用于判斷所述驅動電機的當前轉速是否小于預設電機轉速，若是，控制所述液壓馬達的輸入電流為
8.根據權利要求7所述的差速轉向機構的控制系統，其特征在于，所述控制器(52)還用于在判斷所述驅動電機的當前轉速不小于預設電機轉速后，根據轉向角度與液壓馬達的輸入電流的預設標準曲線查詢得到所述液壓馬達的輸入電流。
9.根據權利要求6-8任一項所述的差速轉向機構的控制方法，其特征在于，當所述車輛在行進中轉向時， 所述檢測裝置(51)還用于檢測所述車輛的發動機的當前轉速； 所述控制器(52)還用于判斷當前油門下發動機的標準轉速與所述發動機的當前轉速.之差是否小于預設值，若是，控制所述液壓馬達的輸入電流為
10.根據權利要求9所述的差速轉向機構的控制方法，其特征在于，上述控制器在判斷當前油門下發動機的標準轉速與所述發動機的當前轉速之差不小于預設值之后， 控制所述液壓馬達的輸入電流
11.一種工程機械，包括差速轉向機構、與之連接的差速轉向機構的控制系統；其特征在于，所述控制系統采用如權利要求6-10任一項所述的結構。
【文檔編號】B62D101/00GK103723188SQ201410028214
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】張立銀, 楊繼紅, 姚愛貞, 王生波 申請人:山推工程機械股份有限公司