前轮驱动控制.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103802884103802884A(43)申请公布日2014.05.21(21)申请号201310571732.1(22)申请日2013.11.13(30)优先权数据13/676,6572012.11.14US(71)申请人迪尔公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人托德·F·维尔德(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人汪洋(51)Int.Cl.B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图6页附图6页(54)发明名称前轮驱动控制(57)摘要本发明公开了一种前轮动力系统，其使得能够独立地控制至每个车轮的动力以及获得对平均速度和前轮差速的直接控制。CN103802884ACN103824ACN103802884A权利要求书1/1页1.一种用于车辆的驱动系统，包括：前部，所述前部包括前框架、第一前轮和第二前轮、用于检测第一前轮的速度的第一前轮速度传感器、用于检测第二前轮的速度的第二前轮速度传感器、用于检测第一前轮和第二前轮的转向角的车轮角度传感器、和用于独立地向第一前轮和第二前轮提供动力的第一动力系统和第二动力系统；后部，所述后部包括后框架、后轮、用于检测后轮的速度的后速度传感器、和用于向后轮提供动力的第三动力系统，所述前框架可枢转地连接至所述后框架；铰接角传感器，用于检测前框架和后框架之间的连接角；操作者输入装置，用于检测操作者对驱动系统的命令；控制器，该控制器与操作者输入装置、铰接角传感器、车轮角度传感器、第一前轮速度传感器、第二前轮速度传感器和后轮速度传感器通信，该控制器被可操作地连接至第一动力系统和第二动力系统，该控制器确定第一前轮和第二前轮的目标平均速度并指令第一和第二动力系统向第一前轮和第二前轮传送足够的动力以获得所述目标平均速度。2.根据权利要求1所述的驱动系统，其中第一前轮行驶第一距离，第二前轮行驶比第一距离大的第二距离。3.根据权利要求1所述的驱动系统，其中控制器至少部分地基于检测到的转向角确定第一前轮和第二前轮的差速。4.根据权利要求3所述的驱动系统，其中控制器将所述差速加到平均速度上，并命令第一动力系统获得足以将第一合成速度传递至第一前轮和第二前轮中的一个的位移。5.根据权利要求4所述的驱动系统，其中控制器从平均速度中减去差速，并命令第一动力系统获得足以将第二合成速度传递至第一前轮和第二前轮中的另一个的位移。6.根据权利要求1所述的驱动系统，其中平均速度至少部分地基于检测到的铰接角。7.根据权利要求1所述的驱动系统，还包括用于调整前轮的主动性的操作者控制装置，其中所述平均速度至少部分地基于主动性调整。8.根据权利要求1所述的驱动系统，还包括用于确定车辆速度的车辆速度传感器，其中所述平均速度至少部分地基于所确定的车辆速度。9.根据权利要求1所述的驱动系统，其中所述平均速度至少部分地基于由操作者输入装置检测到的命令。10.根据权利要求1所述的驱动系统，其中所述平均速度至少部分地基于检测到的后轮速度。11.根据权利要求1所述的驱动系统，其中前驱动系统包括电动机。12.根据权利要求1所述的驱动系统，其中前驱动系统包括液压马达。2CN103802884A说明书1/4页前轮驱动控制技术领域[0001]本公开内容涉及前轮驱动装置，并且具体地，涉及诸如自动平地机之类的作业车辆上的前轮驱动装置的控制。背景技术[0002]传统作业车辆，例如，自动平地机，包括全轮驱动能力，其中至少一个马达用于驱动前轮，传动装置用于将来自发动机或者可能电动机的动力传递至后轮。在车辆转向期间，前轮可以沿弓形或圆形路径行驶，并且在前轮的直径等于后轮时，为了车辆效率以及操作体验，可要求前轮以比后轮大的速度旋转，因为前轮可行驶更大的距离。此外，可要求转向外径上的前轮(外轮)以比转向内径上的前轮(内轮)的速度更大的速度旋转，因此外轮的路径具有比内轮行驶的路径大的半径。[0003]传统作业车辆采用开放式差速器和受限差速器的变型来解决这些挑战，所述受限差速器的变型包括：限滑差速器；和能够在左和右车轮的实际速度和预测速度之间的阈值差值(滑动的检测)处自锁、被手动锁定或经由软件锁定的差速器。在解决由上述布置呈现的挑战的努力中，一些解决方案基于前轮的转向角和(在诸如自动平地机之类的车辆的情况下)车辆的铰接角一直监测和独立地控制每个前轮的转速。后面的解决方案具有需要妥协的各种缺点。发明内容[0004]发明人已经认识到，仅仅对每个前轮的速度进行独立的控制可能不能针对平均速度和差速的独立响应特性提供直接的控制。这种方法包括两个控制回路：