一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 驅(qū)動力的分配技術(shù)是指車輛可以根據(jù)路面狀態(tài)或者行駛工況的不同將發(fā)送機(jī)或 電機(jī)輸出的扭矩按照不同比例分配給所有驅(qū)動車輪。驅(qū)動力的合理分配是影響車輛牽引通 過性、方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作性的重要因素。
[0003] 目前，高級乘用車上使用的四輪驅(qū)動系統(tǒng)是一種全輪驅(qū)動模式，應(yīng)用已經(jīng)比較成 熟，其控制策略多為利用中央差速器及電子輔助裝置進(jìn)行軸間轉(zhuǎn)矩控制和左右輪間轉(zhuǎn)矩控 制，不能用于礦用車。
[0004] 礦用車因為行駛速度慢，大多礦車驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的分配都是固定比例的，即通過重心 布置造成的軸荷比例進(jìn)行固定分配，但是礦用車車身長，重心高，在進(jìn)行啟動、剎車和轉(zhuǎn)向 時軸荷的前后、左右轉(zhuǎn)移很大，容易造成輪胎空轉(zhuǎn)打滑，浪費(fèi)動力，也造成輪胎磨損，尤其對 于多軸電動輪礦用車，驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的固定比例分配使得車輛的動力性和轉(zhuǎn)向操縱性較差。
[0005] 可見，現(xiàn)有技術(shù)中礦用車驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致了車輛動力性和轉(zhuǎn)向操作 性較差的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例提供一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中礦 用車驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致的車輪動力性和轉(zhuǎn)向操作性較差的技術(shù)問題。
[0007] 本申請實施例提供一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配方法，所述方法包括：
[0008] 采集獲得多軸礦用車當(dāng)前的整車轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架油缸壓強(qiáng)及整車輸出 扭矩；
[0009] 根據(jù)所述整車輸出扭矩、所述多軸礦用車的輪胎半徑及整車質(zhì)量，計算獲得整車 縱向加速度；
[0010] 根據(jù)所述整車轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車的當(dāng)前車輛速度及所述輪胎半徑計算獲 得整車側(cè)向加速度；
[0011] 根據(jù)整車質(zhì)心、所述整車縱向加速度、所述整車側(cè)向加速度、所述整車質(zhì)量計算獲 得所述多軸礦用車的各車輪的當(dāng)前載荷重量；
[0012] 根據(jù)所述當(dāng)前載荷重量、所述整車質(zhì)量及所述整車輸出扭矩為所述各車輪分配輸 出轉(zhuǎn)矩。
[0013] 可選的，所述在根據(jù)所述整車輸出扭矩、所述多軸礦用車的輪胎半徑及整車質(zhì)量， 計算獲得整車縱向加速度之前，所述方法還包括：
[0014] 根據(jù)所述懸架油缸壓強(qiáng)計算獲得所述整車質(zhì)量;或者
[0015] 根據(jù)所述多軸礦用車的當(dāng)前載貨質(zhì)量和所述多軸礦用車的空車質(zhì)量計算獲得所 述整車質(zhì)量。
[0016] 可選的，所述根據(jù)所述懸架油缸壓強(qiáng)計算獲得所述整車質(zhì)量，包括：
[0017] 通過公式
計算整車簧上質(zhì)量mu，其中，Pi表示所述懸架油缸壓強(qiáng)， η表示所述懸架油缸數(shù)量，A表示懸架油缸活塞桿橫截面積，P表示油缸壓強(qiáng)修正系數(shù)；
[0018] 通過公式m=mu+nmd計算整車質(zhì)量m，md表示單橋簧下質(zhì)量。
[0019]可選的，所述根據(jù)所述整車輸出扭矩、所述多軸礦用車的輪胎半徑及整車質(zhì)量，計 算獲得整車縱向加速度，包括：
[0020]通過公式ax = M/Rm計算獲得所述整車縱向加速度ax，其中，m表示所述整車質(zhì)量，R 表示所述輪胎半徑，Μ表示所述整車輸出扭矩。
[0021] 可選的，所述根據(jù)所述整車轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車的當(dāng)前車輛速度及所述輪 胎半徑計算獲得整車側(cè)向加速度，包括：
[0022] 通過公式r = 1.5Ιχο?β+0.5Β計算獲得整車轉(zhuǎn)向半徑r，其中β表示所述整車轉(zhuǎn)向角 度，L表示所述多軸礦用車的軸距，Β表示所述多軸礦用車的輪距；
[0023] 通過公式ay = v2/r計算獲得所述整車側(cè)向加速度ay，ν表示所述當(dāng)前車輛速度。
[0024] 可選的，在所述根據(jù)所述整車轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車的當(dāng)前車輛速度及所述 輪胎半徑計算獲得整車側(cè)向加速度之前，所述方法還包括：
[0025] 采集獲得所述多軸礦用車當(dāng)前各電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度；
[0026] 通過公式
汁算獲得所述車輛當(dāng)前速度V，其中，ω,表示所述電 機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，Ν表示所述多軸礦用車的電機(jī)數(shù)量，R表示所述輪胎半徑，I表示所述多軸礦用 車的減速比。
[0027] 可選的，所述根據(jù)所述當(dāng)前載荷重量、所述整車質(zhì)量及所述整車輸出扭矩為所述 各車輪分配輸出轉(zhuǎn)矩，包括：
[0028]通過公式購勘=M*F臟]/(mg-F綱])計算獲得各車輪的所述輸出轉(zhuǎn)矩購勘，Μ表示所述 整車輸出扭矩，m表示所述整車質(zhì)量，g表示重力加速度，表示所述各車輪的載荷重量， F/知力表示所述多軸礦用車的所有從動輪的總載荷重量。
[0029] 可選的，在所述根據(jù)所述當(dāng)前載荷重量、所述整車質(zhì)量及所述整車輸出扭矩為所 述各車輪分配輸出轉(zhuǎn)矩之后，所述方法包括：
[0030] 采集獲得作用于所述多軸礦用車的各電機(jī)上的實際轉(zhuǎn)矩；
[0031] 根據(jù)所述實際轉(zhuǎn)矩和所述輸出轉(zhuǎn)矩，對所述各電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行閉環(huán)控制。
[0032] 本申請實施例還提供一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配裝置，包括：
[0033] 信號采集模塊，用于采集獲得多軸礦用車當(dāng)前的整車轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架 油缸壓強(qiáng)及整車輸出扭矩；
[0034] 轉(zhuǎn)矩處理模塊，用于根據(jù)所述整車輸出扭矩、所述多軸礦用車的輪胎半徑及整車 質(zhì)量，計算獲得整車縱向加速度;根據(jù)所述整車轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車的當(dāng)前車輛速度 及所述輪胎半徑計算獲得整車側(cè)向加速度;根據(jù)整車質(zhì)心、所述整車縱向加速度、所述整車 側(cè)向加速度、所述整車質(zhì)量計算獲得所述多軸礦用車的各車輪的當(dāng)前載荷重量;根據(jù)所述 當(dāng)前載荷重量、所述整車質(zhì)量及所述整車輸出扭矩為所述各車輪分配輸出轉(zhuǎn)矩。
[0035] 可選的，所述信號采集模塊還用于采集獲得作用于所述多軸礦用車的各電機(jī)上的 實際轉(zhuǎn)矩;所述裝置還包括:轉(zhuǎn)矩反饋模塊，用于根據(jù)所述實際轉(zhuǎn)矩和所述輸出轉(zhuǎn)矩，對所 述各電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行閉環(huán)控制。
[0036] 本申請實施例中的上述一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果：
[0037] 通過采集獲得多軸礦用車當(dāng)前的工況參數(shù):整車轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸壓強(qiáng)及整車 輸出扭矩，并根據(jù)當(dāng)前的車況參數(shù)蝴蝶多軸礦用車當(dāng)前的整車縱向加速度和整車側(cè)向加速 度，以根據(jù)整車縱向/側(cè)向加速度獲得各車輛的單橋載荷重量，進(jìn)而根據(jù)當(dāng)前載荷重量、整 車質(zhì)量及整車輸出扭矩為各車輪分配輸出轉(zhuǎn)矩，使得多軸礦用車的各車輪輸出轉(zhuǎn)矩根據(jù)車 輛當(dāng)前工況的變化而變化，解決了現(xiàn)有技術(shù)中礦用車驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致的車輪 動力性和轉(zhuǎn)向操作性較差的技術(shù)問題，提高了多軸礦用車的車輪動力性和轉(zhuǎn)向操作性。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本申請實施例提供的一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配方法的流程圖；
[0039] 圖2為本申請實施例提供的信號采集及分配示意圖；
[0040] 圖3為本申請實施例提供的一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0041] 在本申請實施例提供的技術(shù)方案中，通過獲得多軸礦用車當(dāng)前的工況參數(shù)，根據(jù) 工況參數(shù)實時進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配，以解決現(xiàn)有技術(shù)中礦用車驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致的車 輪動力性和轉(zhuǎn)向操作性較差的技術(shù)問題，提高多軸礦用車的車輪動力性和轉(zhuǎn)向操作性。 [0042]下面結(jié)合附圖對本申請實施例技術(shù)方案的主要實現(xiàn)原理、【具體實施方式】及其對應(yīng) 能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
[0043] 實施例
[0044] 本申請實施例提供一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配方法，該方法特別適用于多軸電動輪 礦用車轉(zhuǎn)矩分配。請參考圖1，本申請實施例提供一種多軸礦用車轉(zhuǎn)矩分配方法包括：
[0045] S11、采集獲得多軸礦用車當(dāng)前的整車轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架油缸壓強(qiáng)及整車 輸出扭矩；
[0046] S12、根據(jù)所述整車輸出扭矩、所述多軸礦用車的輪胎半徑及整車質(zhì)量，計算獲得 整車縱向加速度；
[0047] S13、根據(jù)所述整車轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車的當(dāng)前車輛速度及所述輪胎半徑計 算獲得整車側(cè)向加速度；
[0048] S14、根據(jù)整車質(zhì)心、所述整車縱向加速度、所述整車側(cè)向加速度、所述整車質(zhì)量計 算獲得所述多軸礦用車的各車輪的當(dāng)前載荷重量；
[0049] S15、根據(jù)所述當(dāng)前載荷重量、所述整車質(zhì)量及所述整車輸出扭矩為所述各車輪分 配輸出轉(zhuǎn)矩。
[0050] S11的信號采集可以實時進(jìn)行，主要采集多軸礦用車當(dāng)前的工況參數(shù)包括:多軸礦 用車當(dāng)前的整車轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架油缸壓強(qiáng)及整車輸出扭矩。其中，信號采集時采 樣精度和周期滿足轉(zhuǎn)矩分配精度計算和轉(zhuǎn)矩分配速率的要求。轉(zhuǎn)矩分配精度是指電機(jī)控制 器能分辨出的最小轉(zhuǎn)矩值，一般為IN.m，一般工程機(jī)械用的角度傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器以及壓 力傳感器精度都滿足轉(zhuǎn)矩分配要求。轉(zhuǎn)矩分配速率決定于整車控制單元和電機(jī)控制器的計 算能力，計算能力越強(qiáng)，分配精度越高，但轉(zhuǎn)矩分配效果除了取決于分配值精度外，還跟牽 引電機(jī)的實際轉(zhuǎn)矩反應(yīng)速度有關(guān)。因此轉(zhuǎn)矩分配速率必須和牽引電機(jī)的實際轉(zhuǎn)矩反