[發明專利]一種混合動力推土機中回收負效能量的方法和整車控制器

有效

• 申請號: 201210509213.8
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102963267A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王飛;石松山;趙成龍;楊繼紅;張紅
• 申請（專利權）人: 山推工程機械股份有限公司
• 主分類號: B60L15/00
• 分類號: B60L15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及混合動力推土機的能源回收領域，特別涉及一種混合動力推土機中回收負效能量的方法和整車控制器。

背景技術

在當今以綠色環保為主題的社會經濟，節能減排已成為各個領域關注的焦點。尤其是對于推土機這種傳統高能耗行業，利用新技術開發高效、節能、環保的推土機已成為行業的發展趨勢。

目前，應用于推土機的動力傳動方式主要有機械傳動、液力機械傳動和靜液壓傳動。這三種傳動方式都不能使傳動始終處在高效率區工作，所以推土機的油耗和尾氣排放都較高。另外，由于這三種傳動方式都是通過機械能來傳輸能量，機械能在傳動中難以被收集儲存和控制，換向和調速的控制性能都較差，并且部件間的摩擦所消耗的能量過多，從而造成了能源消耗過大。

隨著汽車混合動力技術的成熟發展，作為能源高消耗行業的工程機械也已經開始應用該技術。該技術的傳動方式采用電傳動，電傳動基本流程如下：發電機與發動機通過減震器相連，由發動機驅動發電；然后發電機輸出的三相交流電壓通過發電機控制器整流為三相直流母線高壓，通過直流高壓母線傳輸后，再經電動機控制器逆變為三相交流可控電壓并驅動電動機輸出扭矩；扭矩通過離合器驅動終傳動，終傳動驅動驅動輪來帶動履帶運動。電傳動的傳動方式不僅可以很容易地實現換向和調速的良好控制性能，而且，由于傳輸的電能很容易控制，電傳動可以使發動機始終工作在高效區從而進一步減少能源消耗和廢氣排放。

雖然通過現有的電傳動方式推土機能夠使發動機始終工作在高效區而進一步減少能源消耗和廢氣排放，但是，由于推土機作業時需要頻繁的換向和制動，現有的電傳動技術用于推土機時，推土機在換向和制動的減速條件下傳輸至電動機的電能會超過電動機將驅動輪驅動所需要的能量，這些過剩的能量也稱負效能量，而負效能量最后都會以傳動部件間摩擦的形式消耗，如此，推土機作業時依然會損失大量的負效能量。此外，為消耗負效能量，推土機傳動部件間摩擦增大，如此，傳動部件將嚴重磨損，從而使傳動部件的使用壽命縮短。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種混合動力推土機中回收負效能量的方法和整車控制器，以克服現有技術中現有的電傳動技術應用到推土機后大量的負效能量依然會流失的缺陷。

為達到上述目的，本發明提供了一種混合動力推土機中回收負效能量的方法，所述方法包括以下步驟：

所述混合動力推土機的整車控制器接收減速指令；所述減速指令中包括減速目標驅動扭矩；

所述整車控制器控制電動機將輸出給驅動輪的扭矩減小至所述減速目標驅動扭矩；

所述整車控制器控制電動機在發電狀態下將負效能量轉化為負效電能，并控制所述負效電能通過直流母線傳輸至發電機；所述負效能量為電動機總扭矩與所述減速目標驅動扭矩的差值能量；

所述整車控制器控制發電機在電動狀態下驅動發動機將所述負效電能儲存為發動機的負效扭矩。

優選的，所述整車控制器控制發電機在電動狀態下驅動發動機將所述負效電能儲存為所述發動機的負效扭矩之后，還包括：

所述整車控制器監測發動機的負效扭矩；

所述整車控制器判斷發動機的負效扭矩是否超過第一負效扭矩閾值，如果是，則控制接通消耗所述負效電能的制動電阻；如果否，則返回所述整車控制器監測發動機的負效扭矩的步驟。

優選的，所述整車控制器控制發電機在電動狀態下驅動發動機將所述負效電能儲存為所述發動機的負效扭矩之后，還包括：

所述整車控制器監控發動機的負效扭矩；

所述整車控制器判斷發動機的負效扭矩是否超過第二負效扭矩閾值，如果是，則控制發動機減少噴油量，以使發動機總扭矩與所述減速目標驅動扭矩相等；如果否，則返回所述整車控制器監控發動機的負效扭矩的步驟。

優選的，所述整車控制器控制發電機在電動狀態下驅動發動機將所述負效電能儲存為所述發動機的負效扭矩之后，還包括：

所述整車控制器接收加速指令；所述加速指令包括加速目標驅動扭矩；

所述整車控制器控制發電機在發電狀態下將發動機的扭矩轉化為加速電能，并控制所述加速電能通過直流母線傳輸至電動機；

所述整車控制器控制電動機在電動狀態下利用接收到的所述加速電能將輸出給驅動輪的扭矩增加至所述加速目標驅動扭矩。

優選的，所述整車控制器控制發電機在電動狀態下驅動發動機將所述負效電能儲存為所述發動機的負效扭矩之后，還包括：

所述整車控制器控制發動機將所述負效扭矩儲存為輔助電源中的輔助電能；