[發明專利]一種用于控制電動輪作業車輛行駛速度的系統及方法有效
| 申請號: | 201410614015.7 | 申請日: | 2014-11-04 |
| 公開(公告)號: | CN104354605A | 公開(公告)日: | 2015-02-18 |
| 發明(設計)人: | 郜永濤;張東方;班立權;劉松柏;鮑睿;肖孟英;趙軍偉 | 申請(專利權)人: | 株洲南車時代電氣股份有限公司 |
| 主分類號: | B60L15/00 | 分類號: | B60L15/00;B60K31/00 |
| 代理公司: | 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372 | 代理人: | 朱繪;張文娟 |
| 地址: | 412001 湖*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 用于 控制 動輪 作業 車輛 行駛 速度 系統 方法 | ||
技術領域
本發明涉及電動輪作業車輛技術領域,具體地說,涉及一種用于控制電動輪作業車輛行駛速度的系統及方法。
背景技術
近年來,隨著大型露天礦山的開采建設日益增多,作為主要礦山運輸工具的重型礦用車輛的需求迅速增長。其中,電動輪作業車輛屬于礦用車輛中最主要的類型之一。由于電動輪作業車輛逐漸向大型化發展,載重量不斷增大,并且其行使環境多為礦山等坡道較多的復雜路面,對車輛行駛安全提出了更高的要求。
例如,電動輪自卸車用于運輸沙石料、煤炭和礦石等,行駛于露天非公路地區,路面條件多為砂礫、碎石和礦渣等組成的砂石路面,并且路面坡道較多。由于電動輪自卸車載重非常大、工作道路狀況較差,更容易發生交通事故,車輛的制動性能和速度控制非常重要。
目前,電動輪自卸車主要工作方式為:由柴油機帶動發電機發電,驅動后輪輪轂中的電動機,高轉速的輪轂電動機經外側的行星式輪邊減速機降低轉速,驅動后輪前進。電動輪自卸車通常采用電阻制動方式。車輛在減速制動工況下,將牽引電動機轉換為發電機,將自卸車的動能轉換為電能。通過能量轉換方式,將制動能量轉換為熱能消耗在制動電阻上,并通過風機排出熱量。這一制動方式結構相對簡單、可提供較大制動力,廣泛應用于大噸位電動輪自卸車。
現有電制動方式電動輪自卸車采用人工施加電制動的方式,對司機要求比較嚴格。一方面,司機在制動操作過程中要不斷注意觀察顯示儀表或顯示器的車速,以使得行駛速度控制在安全范圍之內。另一方面,司機通過手剎或者腳剎方式控制電制動力的大小,容易造成車速控制不穩,控制滯后等現象,導致車輛行駛過程中容易超速,增加安全隱患。
因此,亟需一種能夠實現電動輪作業車輛自動速度控制的系統及方法。
發明內容
本發明解決的技術問題之一在于電動輪自卸車的電制動方式容易造成車速控制不穩,控制滯后的現象。
本發明提供一種用于控制電動輪作業車輛行駛速度的系統,包括:
速度設定模塊,用于設定目標速度和最小速度閾值;
整車控制器,其與設置于車身的速度傳感器連接以采集車輛的實際行駛速度,并與角度傳感器連接來判斷車輛行駛路段的坡度;
牽引變流器,其與所述整車控制器連接,用于將發電機輸出的交流電轉換為驅動力提供給工作于牽引模式的電動馬達,或者轉換為制動力提供給工作于制動模式的電動馬達;
其中,整車控制器在恒速控制模式下根據車輛的實際行駛速度和車輛行駛路段的坡度控制提供給電動馬達的驅動力矩或者制動力矩的大小,使得車輛行駛速度處于目標速度和最小速度閾值范圍內。。
在一個實施例中,所述牽引變流器進一步包括
驅動控制器,其與所述整車控制器連接以接收驅動控制信號或者制動控制信號;
雙向變換器,其與所述電動馬達連接,響應于來自所述驅動控制器的驅動控制信號為工作于牽引模式的電動馬達提供可變驅動力矩,或者,
響應于來自所述驅動控制器的制動控制信號為工作于制動模式的電動馬達提供可變制動力矩。
在一個實施例中,在車輛行駛路段為下坡的情況下,
當車輛實際行駛速度高于目標速度時,所述整車控制器以第一可變步長調整所述制動控制信號,使得雙向變換器提供的可變制動力矩大于行駛動力,車輛行駛速度減小以接近目標速度;
當車輛實際行駛速度低于目標速度且高于最小速度閾值時,所述整車控制器以第二可變步長調整所述制動控制信號,使得雙向變換器提供的可變制動力矩小于行駛動力,車輛行駛速度增大以接近目標速度。
在一個實施例中,當車輛實際行駛速度低于速度閾值時,所述整車控制器輸出準備指令使得所述雙向變換器提供的制動力矩和驅動力矩均為零。
在一個實施例中,在車輛行駛路段為上坡的情況下,
當車輛實際行駛速度低于速度閾值時,所述整車控制器以第三可變步長調整所述驅動控制信號,使得雙向變換器提供的可變驅動力矩大于行駛阻力,車輛行駛速度增大以接近速度閾值;
當車輛實際行駛速度低于目標速度且高于最小速度閾值時,所述整車控制器以第四可變步長調整所述驅動控制信號,使得雙向變換器提供的可變驅動力矩大于行駛阻力,車輛行駛速度增大以接近目標速度。
在一個實施例中,當車輛實際行駛速度高于目標速度時,所述整車控制器輸出準備指令使得所述雙向變換器提供的制動力矩和驅動力矩均為零。
在一個實施例中,還包括設置于車身的制動傳感器和加速傳感器,所述整車控制器響應于來自所述制動傳感器的制動信號或者來自所述加速傳感器的加速信號退出恒速控制模式;
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