[發(fā)明專利]用于混合動力操作機械的傳感控制的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380080832.2
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN105705393B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 金種喆
• 申請（專利權）人: 沃爾沃建造設備有限公司
• 主分類號: B60W10/24
• 分類號: B60W10/24;B60W10/26;B60W20/15;B60W10/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權代理有限公司11286
• 代理人: 魯恭誠,王秀君

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于控制混合動力工程機械的方法以及由該方法控制的混合動力工程機械。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于精確控制混合動力工程機械的作業(yè)以及行駛的加速和減速的靈敏度控制方法，并涉及一種使用該方法有效地產(chǎn)生再生能量的混合動力工程機械。

背景技術

第10-2008-0054531號韓國專利公開公開了一種用于輪式裝載機的行駛裝置。所述行駛裝置包括：加速踏板，設置有第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器，第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器被設置在加速踏板的下部并產(chǎn)生用于使輪式裝載機向前或向后移動的信號；裝載機控制器，接收由加速踏板的第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器產(chǎn)生的信號，并考慮到裝載機的狀態(tài)和當前速度產(chǎn)生適于每種情況的信號；發(fā)動機燃料噴射控制器，接收來自裝載機控制器的信號并控制燃料噴射量以控制速度；以及向前和向后行駛控制器，接收來自裝載機控制器的信號并響應于所接收的信號的值選擇裝載機的向前行駛或向后行駛。此外，在行駛方向突然改變時，裝載機控制器可以根據(jù)裝載機的速度和時間來控制裝載機的車輛速度。

第10-2008-0054531號韓國專利公開公開了僅使用加速踏板來選擇裝載機的向前或向后行駛以執(zhí)行行駛操作，但未公開在加速踏板和實際行駛操作之間存在精確控制。

傳統(tǒng)的工程機械，例如，輪式裝載機包括多種作業(yè)模式。所有作業(yè)模式都包括行駛操作。具體地講，在裝載機的行駛操作期間，加速踏板踩踏量確定裝載機的速度。例如，自動傾卸卡車的裝載作業(yè)和搬運作業(yè)需要在其低速行駛期間進行精細的加速操作。然而，存在的缺點在于在其低速行駛期間執(zhí)行的精細的操作僅取決于有經(jīng)驗的操作者的感覺。因此，在反復執(zhí)行精細的行駛操作的情況下，操作者需要高度注意，因此，他或她容易感到疲勞，從而引發(fā)安全事故。此外，傳統(tǒng)的工程裝載機必然牽涉的缺點在于在其減速時使用的傳統(tǒng)的機械制動器將裝載機的動能作為制動盤的熱而消耗掉，從而導致能量消耗效率的惡化。

采用發(fā)動機的傳統(tǒng)的工程機械遇到上述問題，但是近來，混合動力系統(tǒng)開始被應用到機械領域，并且提高燃料效率的開發(fā)正在進行中。混合動力系統(tǒng)被配置為通過發(fā)電機控制在混合動力系統(tǒng)的驅(qū)動中使用的電動馬達，使得所述機械的動能轉(zhuǎn)化為電能，所述電能進而被儲存在儲能系統(tǒng)(Energy Storage System,ESS)中。儲存在儲能系統(tǒng)(ESS)中的電能被重新用于后續(xù)作業(yè)或行駛操作。因此，混合動力系統(tǒng)可提高燃料效率。然而，由于電動馬達的驅(qū)動特性不同于發(fā)動機的驅(qū)動特性，因此可以降低在精細作業(yè)期間的復雜性。此外，傳統(tǒng)的混合動力系統(tǒng)的問題在于：由于傳統(tǒng)的混合動力系統(tǒng)在制動操作中使用預先設置和固定的制動力來產(chǎn)生再生能量，因此通過工程機械的減速產(chǎn)生的再生能量的量存在限制。

發(fā)明內(nèi)容

技術問題

因此，做出本發(fā)明以解決在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供對用于混合動力工程機械的靈敏度控制系統(tǒng)的改進，其中，不同于傳統(tǒng)的液壓工程機械，將電動馬達應用于混合動力工程機械的驅(qū)動系統(tǒng)，從而可以使用電動馬達來控制每個軸。根據(jù)本發(fā)明，可以通過加速踏板命令到電動馬達的速度命令的映射來使在電動馬達的加速/減速期間的靈敏度增加，使得操作者感覺到細微的踩踏板感覺，從而提高操作者在精細作業(yè)期間的穩(wěn)定性和便利性。此外，在電動馬達的加速/減速期間調(diào)節(jié)速度梯度，從而可以增加靈敏度，同時可以調(diào)節(jié)減速器的制動力，從而使再生能量的量最大化。這可以進一步增強混合動力效果，從而使能量效率最大化。

技術方案

本發(fā)明致力于一種用于混合動力工程機械的靈敏度控制系統(tǒng)。在使用電動馬達和馬達驅(qū)動器來構成行駛系統(tǒng)的混合動力工程機械的情況下，加速踏板命令與速度命令相同。換句話說，可以根據(jù)踏板踩踏量(在下文中，稱為“加速命令”)來確定機械速度的大小，該踏板踩踏量作為機械的加速和減速的靈敏度的重要因素。因此，本發(fā)明提出一種混合動力工程機械，其中，電動馬達由發(fā)電機和儲能系統(tǒng)中的至少一個驅(qū)動，所述發(fā)電機由發(fā)動機驅(qū)動，所述儲能系統(tǒng)儲存再生能量，并且所述混合動力工程機械包括：馬達驅(qū)動器，被配置為驅(qū)動電動馬達；加速傳感器，被配置為感測加速踏板命令；以及控制器，被配置為在工程機械的低速行駛操作期間將加速踏板命令映射到速度命令，并通過馬達驅(qū)動器控制行駛單元，其中，控制器基于所映射的速度命令控制電動馬達的加速/減速，并響應于電動馬達的減速產(chǎn)生再生能量。

有益效果