一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法、裝置及礦山自卸車的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開的一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法、裝置及礦山自卸車，在控制礦山自卸車轉(zhuǎn)彎時(shí)，分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度；根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度，通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。因此，本方案在礦山自卸車轉(zhuǎn)彎時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制不必考慮轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)彎半徑、車重、重心位置等因素，僅僅以同側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，即以轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速。使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩、功率分配更為方便，整車控制既穩(wěn)定可靠，又易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】
一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法、裝置及礦山自卸車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請(qǐng)涉及轉(zhuǎn)向控制領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法、裝置及礦山自卸車。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦山自卸車多采用電傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用電子差速計(jì)單獨(dú)控制多個(gè)電機(jī)以提供動(dòng)力輸出。現(xiàn)有技術(shù)中礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法，有的采用等力矩分配方式，即不同的驅(qū)動(dòng)輪采用相同的驅(qū)動(dòng)力矩，采用這種方式，在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，由于內(nèi)外輪力矩一致，會(huì)造成不同程度的拖轉(zhuǎn)，尤其是低速轉(zhuǎn)向時(shí)，內(nèi)側(cè)輪子的功率比外側(cè)輪子的功率要高，這樣對(duì)礦山自卸車的轉(zhuǎn)向其實(shí)是無(wú)益的；還有的采用通過控制輪子滑移率來(lái)實(shí)現(xiàn)差速控制，但是需要整車采集大量的輔助信息，比如轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)彎半徑、車重、重心位置等，算法極為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法、裝置及礦山自卸車，欲實(shí)現(xiàn)使驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩、功率分配更為方便，整車控制既穩(wěn)定可靠，又易于實(shí)現(xiàn)的目的。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0005]—種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法，包括:
[0006]分別采集所述礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度；
[0007]根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度；
[0008]通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0009]優(yōu)選的，所述根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度，包括:
[0010]若后輪速度小于同側(cè)的前輪速度，則增大相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度；
[0011]若后輪速度大于同側(cè)的前輪速度，則減小相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度。
[0012]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩為電機(jī)牽引力矩，所述系統(tǒng)允許的最大功率為所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率。
[0013]優(yōu)選的，所述通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率，包括:
[0014]根據(jù)動(dòng)力源的最大輸出功率以及所述礦山自卸車的輔助消耗功率，計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率；
[0015]計(jì)算所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和；
[0016]比較所述實(shí)時(shí)功率之和與所述可用功率的大小，若所述實(shí)時(shí)功率之和大于所述可用功率，則通過減小每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率，若所述實(shí)時(shí)功率之和小于所述可用功率，則通過增大每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率。
[0017]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩為電機(jī)制動(dòng)力矩，若所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和大于變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和小于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和等于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和或所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率。
[0018]一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括:
[0019]采集單元，用于分別采集所述礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度；
[0020]力矩調(diào)整單元，用于根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度；
[0021]功率調(diào)節(jié)單元，用于通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0022]優(yōu)選的，所述力矩調(diào)整單元包括:
[0023]第一力矩調(diào)整子單元，用于若后輪速度小于同側(cè)的前輪速度，則增大相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度；
[0024]第二力矩調(diào)整子單元，用于若后輪速度大于同側(cè)的前輪速度，則減小相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度。
[0025]優(yōu)選的，所述功率調(diào)節(jié)單元包括:
[0026]可用功率計(jì)算子單元，用于根據(jù)動(dòng)力源的最大輸出功率以及所述礦山自卸車的輔助消耗功率，計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率；
[0027]實(shí)時(shí)功率計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和；
[0028]功率調(diào)節(jié)子單元，用于比較所述實(shí)時(shí)功率之和與所述可用功率的大小，若所述實(shí)時(shí)功率之和大于所述可用功率，則通過減小每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率，若所述實(shí)時(shí)功率之和小于所述可用功率，則通過增大每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率。
[0029]優(yōu)選的，所述功率調(diào)節(jié)單元包括:
[0030]功率確定子單元，用于若所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和大于變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和小于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和等于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和或所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率；
[0031]實(shí)時(shí)功率計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和；
[0032]功率調(diào)節(jié)子單元，用于比較所述實(shí)時(shí)功率之和與所述系統(tǒng)允許的最大功率的大小，若所述實(shí)時(shí)功率之和大于所述系統(tǒng)允許的最大功率，則通過減小每個(gè)后輪的電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和不大于所述系統(tǒng)允許的最大功率。
[0033]一種礦山自卸車，包括上述電驅(qū)動(dòng)控制裝置。
[0034]從上述的技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)公開的一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法、裝置及礦山自卸車，在控制礦山自卸車轉(zhuǎn)彎時(shí)，分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度;根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度，通過采集左側(cè)前輪速度和左側(cè)后輪速度，以左側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整左側(cè)后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，使左側(cè)后輪速度始終跟隨左側(cè)前輪速度，相應(yīng)的以右側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整右側(cè)后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，使右側(cè)后輪速度始終跟隨右側(cè)前輪速度;通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0035]因此，本方案在礦山自卸車轉(zhuǎn)彎時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制不必考慮轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)彎半徑、車重、重心位置等因素，僅僅以同側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，即以轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速。使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩、功率分配更為方便，整車控制既穩(wěn)定可靠，又易于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1為本實(shí)施例公開的礦山自卸車的電氣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的不意圖；
[0038]圖2為本實(shí)施例公開的一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖；
[0039]圖3為本實(shí)施例公開的另一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖；
[0040]圖4為本實(shí)施例公開的另一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖；
[0041 ]圖5為本實(shí)施例公開的另一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法的流程圖；
[0042]圖6為本實(shí)施例公開的一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制裝置的示意圖；
[0043]圖7為本實(shí)施例公開的一種力矩調(diào)整單元的示意圖；
[0044]圖8為本實(shí)施例公開的一種功率調(diào)節(jié)單元的示意圖；
[0045]圖9為本實(shí)施例公開的另一種功率調(diào)節(jié)單元的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0047]本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N礦山自卸車在轉(zhuǎn)向時(shí)的電驅(qū)動(dòng)控制方案的主要思想是:以兩個(gè)前輪速度(即導(dǎo)向輪速度)為參考目標(biāo)，后輪驅(qū)動(dòng)跟隨同側(cè)的前輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)后輪速度快速跟進(jìn)前輪速度的目的，最終達(dá)到車輛穩(wěn)定性控制。
[0048]礦山自卸車的電氣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1所示，包括動(dòng)力源(圖示為柴油發(fā)動(dòng)機(jī))、發(fā)電機(jī)、變流器、控制器、電阻柜、前輪和后輪等。其中左后輪和右后輪分別包括η個(gè)輪(左后輪I，......，左后輪η;右后輪I，......，右后輪η)，每個(gè)后輪對(duì)應(yīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0049]本實(shí)施例公開一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法，參見圖2所示，該方法包括:
[0050]步驟Sll:分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度。
[0051]利用車速傳感器測(cè)定左前輪轉(zhuǎn)速、右前輪轉(zhuǎn)速、所有的左后輪轉(zhuǎn)速和所有的右后輪轉(zhuǎn)速。
[0052]步驟S12:根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度。
[0053]以左側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，實(shí)時(shí)調(diào)整左側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)，通過實(shí)時(shí)調(diào)整左側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，以使左側(cè)后輪速度始終跟隨左側(cè)前輪速度。右側(cè)后輪速度調(diào)整過程類似，不再贅述。需要說明的是，驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩分為電機(jī)牽引力矩和電機(jī)制動(dòng)力矩，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩為電機(jī)牽引力矩時(shí)，車輛處于加速狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩為電機(jī)制動(dòng)力矩時(shí)，車輛處于減速狀體。
[0054]步驟S13:通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0055]根據(jù)后輪速度以及其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，可以分別計(jì)算出每個(gè)后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率，因此，所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和可以求出。
[0056]在控制礦山自卸車轉(zhuǎn)彎時(shí)，分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度;通過采集左側(cè)前輪速度和左側(cè)后輪速度，以左側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整左側(cè)后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，使左側(cè)后輪速度始終跟隨左側(cè)前輪速度，相應(yīng)的以右側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整右側(cè)后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，使右側(cè)后輪速度始終跟隨右側(cè)前輪速度;通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。因此，本方案在礦山自卸車轉(zhuǎn)彎時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制不必考慮轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)彎半徑、車重、重心位置等因素，僅僅以同側(cè)前輪速度為參考目標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，即以轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速。使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩、功率分配更為方便，整車控制既穩(wěn)定可靠，又易于實(shí)現(xiàn)。
[0057]本實(shí)施例公開另一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法，參見圖3所示，該方法包括:
[0058]步驟S21:分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度。
[0059]步驟S22:若后輪速度小于同側(cè)的前輪速度，則增大相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度。
[0060]若左側(cè)后輪速度小于左側(cè)前輪速度，則增大左側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使左側(cè)后輪速度等于左側(cè)前輪速度，例如，左側(cè)前輪速度為Vo，左側(cè)后輪速度為Vi，若V(J)V1，則以A F為步長(zhǎng)增加左側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩F，其中Δ F = Ko*F,Ko= (Vq-V1)/Vo，S卩F = F+ Δ F，直到Vo = V1。右側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整過程類似，不再贅述。
[0061]步驟S23:若后輪速度大于同側(cè)的前輪速度，則減小相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度。
[0062]若左側(cè)后輪速度大于左側(cè)前輪速度，則減小左側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使左側(cè)后輪速度等于左側(cè)前輪速度，例如，左側(cè)前輪速度為Vo，左側(cè)后輪速度為Vi，若VofV1，則以A F為步長(zhǎng)減小左側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩F，其中Δ F = Ko*F,Ko= (V1-Vo)/Vo，S卩F = F- Δ F，直到Vo = V1。右側(cè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整過程類似，不再贅述。
[0063]步驟S24:通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0064]本實(shí)施例公開另一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法，參見圖4所示，該方法包括:
[0065]步驟S31:分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度。
[0066]步驟S32:根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的電機(jī)牽引力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度。
[0067]步驟S33:根據(jù)動(dòng)力源的最大輸出功率以及礦山自卸車的輔助消耗功率，計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率。
[0068]所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率=動(dòng)力源的最大輸出功率-礦山自卸車的輔助消耗功率。礦山自卸車的輔助消耗功率包括風(fēng)扇、空調(diào)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和變流器等消耗的功率。
[0069 ]步驟S34:計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和。
[0070]步驟S35:比較實(shí)時(shí)功率之和與可用功率的大小，若實(shí)時(shí)功率之和大于可用功率，則通過減小每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率，若實(shí)時(shí)功率之和小于可用功率，則通過增大每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使實(shí)時(shí)功率之和等于可用功率。
[0071]當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩為電機(jī)牽引力矩時(shí)，系統(tǒng)允許的最大功率為所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率。在牽引狀態(tài)時(shí)，所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和等于可用功率，達(dá)到能量的最大合理利用。
[0072]本實(shí)施例公開另一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法，參見圖5所示，該方法包括:
[0073]步驟S41:分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度。
[0074]步驟S42:根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的電機(jī)制動(dòng)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度。
[0075]步驟S43:系統(tǒng)允許的最大功率確定為所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和與變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率兩者之間的較小值。
[0076]每個(gè)電機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)電機(jī)制動(dòng)特性曲線，根據(jù)制動(dòng)特性曲線，可以通過查表法或者觀察圖示直觀得到電機(jī)的最大制動(dòng)力矩和最大制動(dòng)功率，這個(gè)值一旦電機(jī)選定則就是常數(shù)值。進(jìn)而可以得到所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和。變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率為變流器和電阻柜處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)，所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的制動(dòng)功率之和。
[0077]步驟S44:計(jì)算所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和。
[0078]步驟S45:比較所述實(shí)時(shí)功率之和與系統(tǒng)允許的最大功率的大小，若實(shí)時(shí)功率之和大于系統(tǒng)允許的最大功率，則通過減小每個(gè)后輪的電機(jī)力矩，以使實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0079]需要說明的是，因?yàn)樵谥苿?dòng)狀態(tài)時(shí)，并不需要變流器和電阻柜始終處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，因此，若實(shí)時(shí)功率之和小于系統(tǒng)允許的最大功率，不做處理。
[0080]對(duì)于前述的各方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本申請(qǐng)并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本申請(qǐng)，某些步驟可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。
[0081 ]整個(gè)控制系統(tǒng)中，直接執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電機(jī)，間接執(zhí)行機(jī)構(gòu)是變流器，控制根據(jù)前輪速度，為了動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)后輪速度，下發(fā)電機(jī)牽引力矩或電機(jī)制動(dòng)力矩目標(biāo)值給變流器，變流器接受命令，采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，直接控制電機(jī)產(chǎn)生牽引力矩或制動(dòng)力矩，達(dá)到電機(jī)速度增加或減小的目的。
[0082]本實(shí)施例公開一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制裝置，參見圖6所示，包括:
[0083]采集單元110，用于分別采集礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度。
[0084]力矩調(diào)整單元120，用于根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度。
[0085]功率調(diào)節(jié)單元130，用于通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0086]本實(shí)施例公開一種力矩調(diào)整單元，參見圖7所示，包括:
[0087]第一力矩調(diào)整子單元121，用于若后輪速度小于同側(cè)的前輪速度，則增大相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度。
[0088]第二力矩調(diào)整子單元122，用于若后輪速度大于同側(cè)的前輪速度，則減小相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使后輪速度等于同側(cè)的前輪速度。
[0089]本實(shí)施例公開一種功率調(diào)節(jié)單元，參見圖8所示，包括:
[0090]可用功率計(jì)算子單元131，用于根據(jù)動(dòng)力源的最大輸出功率以及礦山自卸車的輔助消耗功率，計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率。
[0091]實(shí)時(shí)功率計(jì)算子單元132，用于計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和。
[0092]功率調(diào)節(jié)子單元133，用于比較實(shí)時(shí)功率之和與可用功率的大小，若實(shí)時(shí)功率之和大于可用功率，則通過減小每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使實(shí)時(shí)功率之和等于可用功率，若實(shí)時(shí)功率之和小于可用功率，則通過增大每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使實(shí)時(shí)功率之和等于可用功率。
[0093]本實(shí)施例公開一種功率調(diào)節(jié)單元，參見圖9所示，包括:
[0094]功率確定子單元134，用于計(jì)算系統(tǒng)允許的最大功率確定為所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和與變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率兩者之間的較小值。
[0095]實(shí)時(shí)功率計(jì)算子單元135，用于計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和。
[0096]功率調(diào)節(jié)子單元136，用于比較實(shí)時(shí)功率之和與系統(tǒng)允許的最大功率的大小，若實(shí)時(shí)功率之和大于系統(tǒng)允許的最大功率，則通過減小每個(gè)后輪的電機(jī)力矩，以使實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。
[0097]本實(shí)施例公開一種礦山自卸車，包括上述電驅(qū)動(dòng)控制裝置。
[0098]最后需要說明的是:
[0099](I)如果采集到的兩個(gè)前輪速度中存在一個(gè)或兩個(gè)速度異常情況，比如采集到的前輪速度為零、采集到的前輪速度過大超過電機(jī)允許運(yùn)行的最大值或者加速度過大(空轉(zhuǎn)滑行)，這時(shí)通過故障提示信息發(fā)送給相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)警。同側(cè)的后輪因?yàn)槭ニ俣鹊膮⒖寄繕?biāo)，進(jìn)入特定運(yùn)行模式，以同側(cè)的一個(gè)后輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速為參考目標(biāo)，同側(cè)的其他后輪跟隨該參考目標(biāo)采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，通過控制力矩大小進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。且，這時(shí)只要保證非參考目標(biāo)的其他后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率即可。
[0100](2)如果采集到的后輪速度中存在異常情況，通過故障提示信息發(fā)送給相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)警，所有正常的后輪依然跟隨同側(cè)前輪速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。且只要保證其他正常后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率即可。
[0101](3)在牽引情況下，如果所有電機(jī)都已經(jīng)達(dá)到最大輸出功率時(shí)，所有電機(jī)的功率之和還是小于可用功率，則整車的有效負(fù)荷利用率不能達(dá)到100%，這時(shí)整車不能發(fā)揮最大性能，需要給出警告信息；制動(dòng)情況下，如果某個(gè)電機(jī)制動(dòng)能力超過了該電機(jī)的額定制動(dòng)特性范圍，則該電機(jī)不能提供有效的制動(dòng)能力，需要給出警告信息，提醒及時(shí)檢修更換。
[0102]對(duì)于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相應(yīng)于方法實(shí)施例，所以相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0103]在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0104]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0105]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，包括: 分別采集所述礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度； 根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度； 通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度，包括: 若后輪速度小于同側(cè)的前輪速度，則增大相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度； 若后輪速度大于同側(cè)的前輪速度，則減小相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩為電機(jī)牽引力矩，所述系統(tǒng)允許的最大功率為所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率，包括: 根據(jù)動(dòng)力源的最大輸出功率以及所述礦山自卸車的輔助消耗功率，計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率； 計(jì)算所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和； 比較所述實(shí)時(shí)功率之和與所述可用功率的大小，若所述實(shí)時(shí)功率之和大于所述可用功率，則通過減小每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率，若所述實(shí)時(shí)功率之和小于所述可用功率，則通過增大每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩為電機(jī)制動(dòng)力矩，若所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和大于變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和小于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和等于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和或所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率。6.一種礦山自卸車的電驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，包括: 采集單元，用于分別采集所述礦山自卸車的所有前輪速度和所有后輪速度； 力矩調(diào)整單元，用于根據(jù)同側(cè)的前輪速度與后輪速度，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度； 功率調(diào)節(jié)單元，用于通過功率負(fù)荷調(diào)節(jié)，使所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和不大于系統(tǒng)允許的最大功率。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述力矩調(diào)整單元包括: 第一力矩調(diào)整子單元，用于若后輪速度小于同側(cè)的前輪速度，則增大相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度； 第二力矩調(diào)整子單元，用于若后輪速度大于同側(cè)的前輪速度，則減小相應(yīng)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述后輪速度等于同側(cè)的所述前輪速度。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述功率調(diào)節(jié)單元包括: 可用功率計(jì)算子單元，用于根據(jù)動(dòng)力源的最大輸出功率以及所述礦山自卸車的輔助消耗功率，計(jì)算所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可用功率； 實(shí)時(shí)功率計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和； 功率調(diào)節(jié)子單元，用于比較所述實(shí)時(shí)功率之和與所述可用功率的大小，若所述實(shí)時(shí)功率之和大于所述可用功率，則通過減小每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率，若所述實(shí)時(shí)功率之和小于所述可用功率，則通過增大每個(gè)后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和等于所述可用功率。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述功率調(diào)節(jié)單元包括: 功率確定子單元，用于若所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和大于變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和小于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和，若所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和等于所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率，則確定所述系統(tǒng)允許的最大功率為所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大制動(dòng)功率之和或所述變流器和電阻柜能承受的最大制動(dòng)功率； 實(shí)時(shí)功率計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述所有后輪對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)功率之和； 功率調(diào)節(jié)子單元，用于比較所述實(shí)時(shí)功率之和與所述系統(tǒng)允許的最大功率的大小，若所述實(shí)時(shí)功率之和大于所述系統(tǒng)允許的最大功率，則通過減小每個(gè)后輪的電機(jī)力矩，以使所述實(shí)時(shí)功率之和不大于所述系統(tǒng)允許的最大功率。10.—種礦山自卸車，其特征在于，包括如權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述電驅(qū)動(dòng)控制裝置。
【文檔編號(hào)】B62D11/04GK106005002SQ201610629932
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月2日
【發(fā)明人】郜永濤, 劉輝榮, 張東方, 藍(lán)德劭, 班立權(quán), 楊棟新, 鮑睿, 楊成
【申請(qǐng)人】株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司