方法以及轮月台式 4难铺机 技术领域 本发明涉及一种轮胎式摊铺机的前轮驱动控制 系统，一种对该控制系统 进行控制的方法以及一种具有该前轮驱动控制 系统的轮胎式摊铺机。 背景技术 现有技术中， 轮胎式摊铺机的前轮驱动液压回路， 包括油箱、 恒压变量 泵、 前轮行驶马达、 两通控制阀。 油箱分别与恒压变量泵、 前轮行驶马达、 两通控制阀连接， 恒压变量泵与并联前轮行驶马达相连接， 电比例控制溢流 阀一端经过恒压变量泵的控制油口与恒压变量 泵相连通， 另一端与油箱相连 通。 其中， 轮胎式摊铺机前轮辅助驱动通过装配在左右后 轮上的压力传感器 来控制电比例溢流阀， 从而改变恒压变量泵输出的压力， 使得前轮辅助驱动 马达扭矩发生变化。 然而， 由于实际工况中负载变化频繁， 路况复杂， 4难铺 机后轮与地面的摩擦系数存在较大的不同， 因此经常导致后轮打滑， 一旦后 轮打滑则后轮压力传感器输出的信号就会变小 或没有， 前轮辅助驱动就没有 了， 从而失去了前轮辅助驱动应起的作用， 机器带载工作能力就会下降。 发明内容 基于在现有技术中存在的问题，本发明提出一 种能够防止轮胎式摊铺机 打滑的前轮驱动控制系统， 通过该控制系统控制前轮辅助驱动扭矩， 不论负 载大小， 只要机器行驶， 前轮就有驱动扭矩， 只要后轮刚出现打滑， 前轮辅 助驱动扭矩增加到最大， 增强机器带载工作能力， 防止后轮打滑， 同时使整 机驱动性能更加平稳可靠。 同时， 本发明涉及一种具有这种类型的前轮驱动 控制系统的轮胎式摊铺机以及一种控制轮胎式 摊铺机防打滑的前轮驱动控制 系统的方法。 首先提到的目的根据本发明这样地实现，即在 本发明中的用于轮胎式摊 铺机防打滑的前轮驱动控制系统包括： 第一检测装置， 用于检测轮胎式摊铺 机的工作行走速度； 第二检测装置， 用于检测轮胎式摊铺机的转向角度； 第 三检测装置， 用于检测轮胎式摊铺机的负载压力； 以及其中， 控制装置， 该 控制装置接收分别来自第一检测装置、第二检 测装置和第三检测装置的信号， 并分别生成第一、 第二和第三预输出值， 并对第一、 第二和第三预输出值进 行比较， 将最大预输出值作为最终输出值输出给轮胎式 摊铺机的前轮驱动液 压回路。 根据本发明的一个优选设计方案，控制装置接 收到由第一检测装置检测 到的工作行走速度， 并艮据工作行走速度与前轮驱动液压回路的前 轮驱动变 量泵脉宽值的关系曲线来确定出第一预输出值 ， 其中第一预输出值是第一预 输出脉宽值。 在本发明的设计方案中， 工作行走速度与前轮驱动变量泵脉宽 值的关系曲线 居如下方式确定： 首先获得前轮刚打滑时的前轮驱动变量泵 起步最小脉宽值； 然后获得各速度档下前轮刚打滑时的前轮驱动 变量泵的脉 宽值； 将各速度及对应的前轮驱动变量泵的脉宽值绘 制在坐标系中， 连接形 成多折线曲线； 最后计算多折线中各直线的函数。 根据本发明的一个优选设计方案，第一检测装 置包括分别设置在轮胎式 摊铺机的左右后轮上的第一和第二速度传感器 。 第一和第二速度传感器分别 检测左右后轮的行走速度， 并获得左右行走速度比值。 此后， 控制装置根据 左右后轮行走速度比值与基于转向角度获得的 左右后轮转向半径比值之间的 关系确定出第二预输出值， 其中第二预输出值是第二预输出脉宽值。 根据本发明，工作行走速度为左后轮行走速度 和右后轮行走速度的平均 值。 有利的是， 当左右后轮行走速度比值 Q与左右后轮转向半径比值 K不 同时， 判断轮胎式摊铺机后轮打滑， 第二预输出脉宽值被设定为前轮驱动液 压回路的前轮驱动变量泵最大脉宽值， 当左右后轮行走速度比值 Q与左右后 轮转向半径比值 K相同时， 判断轮胎式摊铺机后轮未打滑， 第二预输出脉宽 值被设定为前轮驱动变量泵起步最小脉宽值。 在本发明的一个优选改进方案中指出， 为保证机器平稳工作， 将打滑条 件放宽， 也就是说， 在左右后轮行走速度比值 Q与左右后轮转向半径比值 K 之间的关系符合以下条件时， 即当 l. l xK < Q或者 Q < 0.9 x K时， 判断轮胎 式摊铺机后轮打滑， 第二预输出脉宽值被设定为前轮驱动液压回路 的前轮驱 动变量泵最大脉宽值； 否则， 判断轮胎式摊铺机后轮未打滑， 第二预输出脉 宽值被设定为前轮驱动变量泵起步最 'j、脉宽值。 根据本发明的一个优选的设计方案，第三检测 装置包括分别设置在轮胎 式摊铺机的左后轮上的第一高压开关和第一低 压开关以及设置在右后轮上的 第二高压开关和第二低压开关。 其中， 控制装置根据是否接收到由第一或第 二高压开关给出的负载压力信号确定出第三预 输出值， 当接收到该负载压力 信号时， 判断第三预输出值为前路液压驱动回路的前轮 驱动变量泵的最大脉 宽值。 同时，控制装置根据是否接收到由第一或第二 低压开关给出的负载压力 信号确定出第三预输出值， 当接收到来自第一或第二低压开关的负载压力 信 号时， 判断第三预输出值为前轮驱动变量泵起步最小 脉宽值。 根据本发明的一个优选的设计方案， 第三检测装置是模拟量压力传感 器， 其中， 控制装置接收模拟量压力传感器的负载压力信 号， 并根据脉宽值 随压力变化线性增加的关系来确定第三预输出 脉宽值， 从而保证前轮的平稳 马区动。 本发明还提出了一种具有开头所述类型的前轮 驱动控制系统的轮胎式 摊铺机， 通过使用这种类型的轮胎式摊铺机增加了摊铺 机的整机带载工作能 力， 防止了机器的后退打滑。 同时，本发明的另一目的在于提出一种控制轮 胎式摊铺机的前轮驱动控 制系统的方法， 该方法包括以下步骤： 通过第一检测装置检测轮胎式摊铺机 的工作行走速度； 通过第二检测装置检测轮胎式摊铺机的转向角 度； 通过第 三检测装置检测轮胎式摊铺机的负载压力； 以及通过控制装置接收分别来自 第一检测装置、 第二检测装置和第三检测装置的信号， 并分别生成第一预输 出值、 第二预输出值和第三预输出值， 并对第一预输出值、 第二预输出值和 第三预输出值进行比较， 将最大预输出值作为最终输出值输出给轮胎式 摊铺 机的前轮马区动液压回路。 在根据本发明的方法的一个优选的设计方案中 提出，通过控制装置接收 到由第一检测装置检测到的工作行走速度， 并根据该工作行走速度与前轮驱 动液压回路的前轮驱动变量泵脉宽值的关系曲 线来确定出第一预输出值， 其 中第一预输出值是第一预输出脉宽值。 其中， 该工作行走速度与前轮驱动变 量泵脉宽值的关系曲线根据如下方式确定： 获得前轮刚打滑时的前轮驱动变 量泵起步最小脉宽值； 获得各速度档下前轮刚打滑时的前轮驱动变量 泵的脉 宽值 （ Xn ); 将各速度及对应的前轮驱动变量泵的脉宽值绘 制在坐标系中， 连接形成多折线曲线； 计算多折线中各直线的函数。 在根据本发明的方法中，工作行走速度为左后 轮行走速度和右后轮行走 速度的平均值。 根据本发明的一个优选的设计方案，通过控制 装置接收到由第一检测装 置检测到的左右后轮行走速度以及由第二检测 装置检测到的转向角度， 并根 据左右后轮行走速度比值与基于上述转向角度 获得的左右后轮转向半径比值 之间的关系确定出第二预输出值，其中该第二 预输出值是第二预输出脉宽值。 同时， 有利的是， 当左右后轮行走速度比值 Q 小于左右后轮转向半径 比值 K时， 判断轮胎式摊铺机后轮打滑， 第二预输出脉宽值被设定为前轮驱 动液压回路的前轮驱动变量泵最大^ i宽值； 否则， 判断轮胎式 4难 4翁机后轮未 打滑， 第二预输出脉宽值被设定为前轮驱动变量泵起 步最小脉宽值。 在本发明的一个优选改进方案中指出， 为保证机器平稳工作， 将打滑条 件放宽， 也就是说， 在左右后轮行走速度比值 Q与左右后轮转向半径比值 K 之间的关系符合以下条件时， 即当 l. l xK < Q或者 Q < 0.9 x K时， 判断轮胎 式摊铺机后轮打滑， 第二预输出脉宽值被设定为前轮驱动液压回路 的前轮驱 动变量泵最大脉宽值； 否则， 判断轮胎式摊铺机后轮未打滑， 第二预输出脉 宽值被设定为前轮驱动变量泵起步最 ' j、脉宽值。 在本发明的优选的设计方案中指出，通过控制 装置根据是否接收到由第 三检测装置中的第一或第二高压开关给出的负 载压力信号确定出第三预输出 值， 当接收到负载压力信号时， 第三预输出值为所前路液压驱动回路的前轮 驱动变量泵的最大脉宽值， 当第一或第二高压开关未给出负载压力信号时 ， 第三预输出值为前轮驱动变量泵起步最小脉宽 值。 同时， 根据本发明的方法， 控制装置根据是否接收到由第一或第二低压 开关给出的负载压力信号确定出第三预输出值 ， 当接收到负载压力信号时， 判断第三预输出值为前轮驱动变量泵起步最 ,j、脉宽值。 在本发明的一个优选的改进方案中指出，将第 三检测装置设计成模拟量 压力传感器， 其中， 控制装置接收模拟量压力传感器的负载压力信 号， 并根 据脉宽值随压力变化线性增加的关系来确定第 三预输出脉宽值。 由于釆用上述的技术方案，根据本发明的控制 系统控制前轮辅助驱动扭 矩， 不论负载大小， 只要机器行驶， 前轮就有驱动扭矩， 只要后轮刚出现打 滑， 前轮辅助驱动扭矩增加到最大， 增强机器带载工作能力， 防止后轮打滑。 并且根据本发明的技术方案，在没有负载或负 载较小时均给出不同的驱动力， 同时当后轮打滑时增大前轮驱动力， 有效的增加了机器带载工作能力， 阻止 了机器后轮打滑的机会， 同时使整机驱动性能更加平稳可靠。 附图说明 以下将结合附图和具体实施例对本发明故进一 步详细说明。 图 1是^ f艮据本发明的控制系统的原理性示意图； 图 2是工作行马史速度与前轮驱动变量泵脉宽值� �系曲线示意图； 图 3a和 b是轮胎式摊铺机左右转向时左右半径计算示� �图； 图 4是根据本发明的控制系统的原理性电路示意� �。 具体实施方式 在图 1 中示出了轮胎式 4难铺机防打滑的前轮驱动控制系统的原理性� � 意图。 该控制系统由速度传感器 1、 转向角度传感器 2、 压力传感器 3、 控制 装置 4以及 4难铺机前轮驱动液压回路 5构成。 如图 1所示， 通过速度传感器 1、 转向角度传感器 2、 压力传感器 3实 时釆集轮胎式摊铺机的工作行走速度信号、 转向角度信号、 负载压力信号并 传送给控制装置 4 , 该控制装置 4根据工作行走速度对照工作行驶速度与前 轮驱动变量泵脉宽值的关系曲线示意图得到预 输出脉宽值 XI；根据获得的转 向角度信号计算得出左右轮的转向半径， 根据左右工作速度比值与转向半径 比值的比较， 判断后轮打滑进而得到预输出脉宽值 X2; 并根据负载压力信号 判断负载加大给前轮驱动预输出脉宽值 X3。 同时，对预输出脉宽值 XI , X2 , X3进行比较，取最大脉宽值作为前轮驱动的最� ��脉宽值提供给前轮驱动液压 回路 5 , 从而能够通过控制装置釆集速度信号、 转向角度信号、 负载压力信 号控制前轮驱动液压回路 5中的前轮驱动变量泵的排量， 在没有大负载情况 下给前轮驱动力、 在后轮打滑前轮驱动力不足时增加前轮驱动力 ， 进而增强 了整机带载工作能力， 较好的解决了工作时后轮打滑现象的发生， 同时使整 机驱动性能更加平稳可靠。 图 2示出了工作行驶速度与前轮驱动脉宽值关系� �线示意图，该关系曲 线才艮据以下步骤获得： 首先， 将轮胎式摊铺机停放在较平坦的路面上， 拉油门， 将发动机转速 升到额定转速， 将熨平板挂好， 准备在工作档行驶。

( 1 ) 获得前轮驱动变量泵起步最小脉宽值： 将行驶速度给定电位器旋 到零， 向前推动操作手柄， 多次给定前轮驱动变量泵脉宽值， 观察前轮， 直 到前轮刚开始打滑， 此时所给的脉宽值为前轮驱动变量泵起步最小 脉宽值 Xla; ( 2 ) 获得各速度档的前轮驱动变量泵的脉宽值： 旋转行驶速度给定电 位器， 在 0-Nmax米 /分钟 (工作档最大速度)选各整数速度点 Nx, 向前推行驶 手柄， 当速度达到给定速度时， 分别给前轮驱动脉宽值 Xn, 观察前轮， 前轮 刚开始打滑时的脉宽值为此时行走速度 Nx所对应的前轮驱动变量泵脉宽值 Xn; ( 3 )以行驶速度 Nx为横坐标，以前轮驱动变量泵脉宽值 Xn为纵坐标， 将各速度点所对应的前轮驱动变量泵脉宽值在 坐标上标示， 然后绘制多折线 的曲线， 折线尽量经过各点或折线在测量点的下方； 分别以折线中直线段的 两端点所对应的（NX-1、 Xn-1)和 (NX-2、 Xn-2), 依据直线函数

得出公式①和②， 计算得出实数 Α和 Β , 则得出该段直线的函数， 同样方法 得出各直线段的函数； 则工作行驶速度与前轮驱动变量泵脉宽值关系 曲线示 意图为多折线， 折线上各直线段前轮驱动脉宽值与速度的关系 可表示为 Χη=ΑχΝΧ+Β , 计算所得为前轮驱动预输出脉宽值 XI。 图 3a和 b示出了轮胎式摊铺机左右转向时左右半径计� �示意图， 左右 后轮行走速度及转向角度判断后轮打滑给前轮 驱动预输出脉宽值为：

( 1 )获得转向时左右后轮转向半径比值 K: 转向时， 根据转向角度 α, 前后轮距离 Ν,左右后轮距离 L以及转向角度传感器 2至右前轮的距离 Μ计 算得出左右后轮转向半径 R左和 R右。其中，在 4难铺机向左转时， R右=( Ν+Μ x tanga ) /tanga, R左 =1 右 ， 左右后轮转向半径比 K1=R1左 /Rl右； 在 4难 4 机向右转时， R右= ( N-M tanga ) /tanga, R左=1 右 +L, 左右后轮转向 半径比 K2=R2左 /R2右， 在本发明的一个优选实施例中， 如图 3a和 b所示， 转向角度传感器 2设置在靠近右前轮的一侧。 相反， 该转向角度传感器也可 以设置在相反侧， 也就是靠近左前轮设置， 当然本领域技术人员可以才艮据上 述计算方式对计算方式进行相应的调整；

( 2 )根据左右后轮行走速度及转向角度判断后轮� �否打滑： 左右后轮 速度比 Q = S左 / S右； 向左转时， Q不等于 K1 , 则认为后轮打滑； 向右转 时， Q不等于 K2, 则认为后轮打滑； 但考虑转向时左右响应速度某时可能存 在差距， 以及复杂工况引起的 Q值与理论计算存在偏差， 为保证机器平稳工 作， 将打滑条件放宽， 向左转时， 当 1.1 10<(2或 Q<0.9 x Kl , 则判定后轮 打滑； 向右转时， 当 1.1 X K2<Q或 Q<0.9 X K2, 则判定后轮打滑， 同时， 当 左右后轮一边速度为零， 另一边不为零时， 认为后轮打滑；

( 3 )根据步骤 （2 ), 若判定后轮打滑， 则给前轮预输出脉宽值 X2=前 轮驱动变量泵最大^ ^宽值， 否则， X2=Xla; 图 4示出了根据本发明的控制系统的原理性电路� �意图，根据左右高低 压力信号判断负载加大给前轮驱动预输出脉宽 值为：

( 1 ) 左右后轮分别有高、 低压压力开关， 当任一边高压压力开关给信 号则前轮预输出脉宽值 X3=前轮驱动变量泵最大脉宽值； 当两氐压压力开关 发出信号时， 则 X3=Xla;

( 2 )低压压力开关信号主要用作控制脉宽值增加� �速度 (若装配模拟量 压力传感器， 则脉宽值随压力变化线性增加）。 参见图 4, Y1 为自由轮控制阀， 机器行驶时该阀不通电， 前轮不带驱 动力， 机器工作时， Y1 得电， 允许前轮驱动； 控制系统釆集左右马达转速 ( SR1、 SR2 )、 前轮转向角度 （RP3 )、 左右后轮高氐压力信号 （SP1、 SP2、 SP3、 SP4 ), 按前述的计算， 将预输出^ i宽值 XI、 X2、 X3比较， 取最大值 作为前轮脉宽值， 控制器在 ΔΤ 时间内， 比较现在脉宽值与前次扫描的脉宽 值的变化， 进行插补计算， 使得输出的脉宽值成阶梯式的增加或减小， 以保 证前轮驱动的平稳， 脉宽值通过控制器输出给前轮驱动 XY1 (电比例溢控阀 线圏）， 由于脉宽值与电比例控制溢流阀线圏上的电压 值成线性关系， 电压值 的变化引起电比例控制溢流阀线圏上电流值的 变化， 电比例控制溢流阀线圏 上电流值的变化改变恒压泵的排量， 进而改变恒压泵输出压力， 则前轮驱动 马达扭矩发生变化。