一種多軸礦用車(chē)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(chē)輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 驅(qū)動(dòng)力的分配技術(shù)是指車(chē)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(dòng)車(chē)輪。驅(qū)動(dòng)力的合理分配是影響車(chē)輛牽引通 過(guò)性、方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作性的重要因素。
[0003] 目前，高級(jí)乘用車(chē)上使用的四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種全輪驅(qū)動(dòng)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(chē)。
[0004] 礦用車(chē)因?yàn)樾旭偹俣嚷?，大多礦車(chē)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的分配都是固定比例的，即通過(guò)重心 布置造成的軸荷比例進(jìn)行固定分配，但是礦用車(chē)車(chē)身長(zhǎng)，重心高，在進(jìn)行啟動(dòng)、剎車(chē)和轉(zhuǎn)向 時(shí)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(dòng)力，也造成輪胎磨損，尤其對(duì) 于多軸電動(dòng)輪礦用車(chē)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的固定比例分配使得車(chē)輛的動(dòng)力性和轉(zhuǎn)向操縱性較差。
[0005] 可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中礦用車(chē)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致了車(chē)輛動(dòng)力性和轉(zhuǎn)向操作 性較差的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中礦 用車(chē)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致的車(chē)輪動(dòng)力性和轉(zhuǎn)向操作性較差的技術(shù)問(wèn)題。
[0007] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配方法，所述方法包括：
[0008] 采集獲得多軸礦用車(chē)當(dāng)前的整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架油缸壓強(qiáng)及整車(chē)輸出 扭矩；
[0009] 根據(jù)所述整車(chē)輸出扭矩、所述多軸礦用車(chē)的輪胎半徑及整車(chē)質(zhì)量，計(jì)算獲得整車(chē) 縱向加速度；
[0010] 根據(jù)所述整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車(chē)的當(dāng)前車(chē)輛速度及所述輪胎半徑計(jì)算獲 得整車(chē)側(cè)向加速度；
[0011] 根據(jù)整車(chē)質(zhì)心、所述整車(chē)縱向加速度、所述整車(chē)側(cè)向加速度、所述整車(chē)質(zhì)量計(jì)算獲 得所述多軸礦用車(chē)的各車(chē)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(chē)質(zhì)量及所述整車(chē)輸出扭矩為所述各車(chē)輪分配輸 出轉(zhuǎn)矩。
[0013] 可選的，所述在根據(jù)所述整車(chē)輸出扭矩、所述多軸礦用車(chē)的輪胎半徑及整車(chē)質(zhì)量， 計(jì)算獲得整車(chē)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(jì)算獲得所述整車(chē)質(zhì)量;或者
[0015] 根據(jù)所述多軸礦用車(chē)的當(dāng)前載貨質(zhì)量和所述多軸礦用車(chē)的空車(chē)質(zhì)量計(jì)算獲得所 述整車(chē)質(zhì)量。
[0016] 可選的，所述根據(jù)所述懸架油缸壓強(qiáng)計(jì)算獲得所述整車(chē)質(zhì)量，包括：
[0017] 通過(guò)公式
計(jì)算整車(chē)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(guò)公式m=mu+nmd計(jì)算整車(chē)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(chē)輸出扭矩、所述多軸礦用車(chē)的輪胎半徑及整車(chē)質(zhì)量，計(jì) 算獲得整車(chē)縱向加速度，包括：
[0020]通過(guò)公式ax = M/Rm計(jì)算獲得所述整車(chē)縱向加速度ax，其中，m表示所述整車(chē)質(zhì)量，R 表示所述輪胎半徑，Μ表示所述整車(chē)輸出扭矩。
[0021] 可選的，所述根據(jù)所述整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車(chē)的當(dāng)前車(chē)輛速度及所述輪 胎半徑計(jì)算獲得整車(chē)側(cè)向加速度，包括：
[0022] 通過(guò)公式r = 1.5Ιχο?β+0.5Β計(jì)算獲得整車(chē)轉(zhuǎn)向半徑r，其中β表示所述整車(chē)轉(zhuǎn)向角 度，L表示所述多軸礦用車(chē)的軸距，Β表示所述多軸礦用車(chē)的輪距；
[0023] 通過(guò)公式ay = v2/r計(jì)算獲得所述整車(chē)側(cè)向加速度ay，ν表示所述當(dāng)前車(chē)輛速度。
[0024] 可選的，在所述根據(jù)所述整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車(chē)的當(dāng)前車(chē)輛速度及所述 輪胎半徑計(jì)算獲得整車(chē)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(chē)當(dāng)前各電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度；
[0026] 通過(guò)公式
汁算獲得所述車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)質(zhì)量及所述整車(chē)輸出扭矩為所述 各車(chē)輪分配輸出轉(zhuǎn)矩，包括：
[0028]通過(guò)公式購(gòu)勘=M*F臟]/(mg-F綱])計(jì)算獲得各車(chē)輪的所述輸出轉(zhuǎn)矩購(gòu)勘，Μ表示所述 整車(chē)輸出扭矩，m表示所述整車(chē)質(zhì)量，g表示重力加速度，表示所述各車(chē)輪的載荷重量， F/知力表示所述多軸礦用車(chē)的所有從動(dòng)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(chē)質(zhì)量及所述整車(chē)輸出扭矩為所 述各車(chē)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(chē)的各電機(jī)上的實(shí)際轉(zhuǎn)矩；
[0031] 根據(jù)所述實(shí)際轉(zhuǎn)矩和所述輸出轉(zhuǎn)矩，對(duì)所述各電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行閉環(huán)控制。
[0032] 本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配裝置，包括：
[0033] 信號(hào)采集模塊，用于采集獲得多軸礦用車(chē)當(dāng)前的整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架 油缸壓強(qiáng)及整車(chē)輸出扭矩；
[0034] 轉(zhuǎn)矩處理模塊，用于根據(jù)所述整車(chē)輸出扭矩、所述多軸礦用車(chē)的輪胎半徑及整車(chē) 質(zhì)量，計(jì)算獲得整車(chē)縱向加速度;根據(jù)所述整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車(chē)的當(dāng)前車(chē)輛速度 及所述輪胎半徑計(jì)算獲得整車(chē)側(cè)向加速度;根據(jù)整車(chē)質(zhì)心、所述整車(chē)縱向加速度、所述整車(chē) 側(cè)向加速度、所述整車(chē)質(zhì)量計(jì)算獲得所述多軸礦用車(chē)的各車(chē)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(chē)質(zhì)量及所述整車(chē)輸出扭矩為所述各車(chē)輪分配輸出轉(zhuǎn)矩。
[0035] 可選的，所述信號(hào)采集模塊還用于采集獲得作用于所述多軸礦用車(chē)的各電機(jī)上的 實(shí)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(shí)際轉(zhuǎn)矩和所述輸出轉(zhuǎn)矩，對(duì)所 述各電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行閉環(huán)控制。
[0036] 本申請(qǐng)實(shí)施例中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果：
[0037] 通過(guò)采集獲得多軸礦用車(chē)當(dāng)前的工況參數(shù):整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸壓強(qiáng)及整車(chē) 輸出扭矩，并根據(jù)當(dāng)前的車(chē)況參數(shù)蝴蝶多軸礦用車(chē)當(dāng)前的整車(chē)縱向加速度和整車(chē)側(cè)向加速 度，以根據(jù)整車(chē)縱向/側(cè)向加速度獲得各車(chē)輛的單橋載荷重量，進(jìn)而根據(jù)當(dāng)前載荷重量、整 車(chē)質(zhì)量及整車(chē)輸出扭矩為各車(chē)輪分配輸出轉(zhuǎn)矩，使得多軸礦用車(chē)的各車(chē)輪輸出轉(zhuǎn)矩根據(jù)車(chē) 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(chē)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致的車(chē)輪 動(dòng)力性和轉(zhuǎn)向操作性較差的技術(shù)問(wèn)題，提高了多軸礦用車(chē)的車(chē)輪動(dòng)力性和轉(zhuǎn)向操作性。
【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配方法的流程圖；
[0039] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的信號(hào)采集及分配示意圖；
[0040] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 在本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案中，通過(guò)獲得多軸礦用車(chē)當(dāng)前的工況參數(shù)，根據(jù) 工況參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配，以解決現(xiàn)有技術(shù)中礦用車(chē)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的固定比例分配導(dǎo)致的車(chē) 輪動(dòng)力性和轉(zhuǎn)向操作性較差的技術(shù)問(wèn)題，提高多軸礦用車(chē)的車(chē)輪動(dòng)力性和轉(zhuǎn)向操作性。 [0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例技術(shù)方案的主要實(shí)現(xiàn)原理、【具體實(shí)施方式】及其對(duì)應(yīng) 能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
[0043] 實(shí)施例
[0044] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配方法，該方法特別適用于多軸電動(dòng)輪 礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配。請(qǐng)參考圖1，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種多軸礦用車(chē)轉(zhuǎn)矩分配方法包括：
[0045] S11、采集獲得多軸礦用車(chē)當(dāng)前的整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架油缸壓強(qiáng)及整車(chē) 輸出扭矩；
[0046] S12、根據(jù)所述整車(chē)輸出扭矩、所述多軸礦用車(chē)的輪胎半徑及整車(chē)質(zhì)量，計(jì)算獲得 整車(chē)縱向加速度；
[0047] S13、根據(jù)所述整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、所述多軸礦用車(chē)的當(dāng)前車(chē)輛速度及所述輪胎半徑計(jì) 算獲得整車(chē)側(cè)向加速度；
[0048] S14、根據(jù)整車(chē)質(zhì)心、所述整車(chē)縱向加速度、所述整車(chē)側(cè)向加速度、所述整車(chē)質(zhì)量計(jì) 算獲得所述多軸礦用車(chē)的各車(chē)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(chē)質(zhì)量及所述整車(chē)輸出扭矩為所述各車(chē)輪分 配輸出轉(zhuǎn)矩。
[0050] S11的信號(hào)采集可以實(shí)時(shí)進(jìn)行，主要采集多軸礦用車(chē)當(dāng)前的工況參數(shù)包括:多軸礦 用車(chē)當(dāng)前的整車(chē)轉(zhuǎn)向角度、懸架油缸的懸架油缸壓強(qiáng)及整車(chē)輸出扭矩。其中，信號(hào)采集時(shí)采 樣精度和周期滿足轉(zhuǎn)矩分配精度計(jì)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(chē)控制單元和電機(jī)控制器的計(jì) 算能力，計(jì)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(shí)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(shí)際轉(zhuǎn)矩反