一种电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设制动力矩，以抬升电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时主电路的中间电压，并通过电动轮自卸车主电路的斩波电路维持中间电压的稳定性；或者在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设牵引力矩，以抵消电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时的制动能量，维持主电路的中间电压的稳定性。本发明专利技术的电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法具有操作简便、中间电压稳定、整车运行安全可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法
本专利技术主要涉及电动轮自卸车
，特指一种电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法。
技术介绍
为了解决传统机械传动矿山自卸车载荷太大而及其容易损坏、维修成本高、占用整车空间大等缺点，越来越多的大型矿山自卸车采用了交流电传动控制系统，如图1所示，交流电传动自卸车采用大功率牵引电机替代传统的机械传动，减少了大量的齿轮传动单元和机械磨损，对整车空间设计带来了更大的灵活性，并提高了全生命周期的运行效率。电传动自卸车一般在后轮配备两个大功率的牵引电机，此牵引电机具有宽调速范围大扭矩的特点，通过控制牵引电机的转速和转矩驱动整车在各路况下运行。在矿山道路运行时，特别是在电动轮自卸车惰行下坡工况下，由于有整车惯性下坡并且存在限速功能和恒速模式(超过一定速度后，例如30km/h后，会进入恒速模式，以30km/h恒速运行)，车速在没有达到限速前，司机通常操作是不会踩油门踏板也不会踩制动踏板，任由整车惯性下坡，遇到道路的崎岖不平、坑坑洼洼，整车轮胎在一个小凹土坡或一个小凸土坡的会存在颠簸现象，实际反映到电机上，表现为一会给电机一个牵引力，一会给电机一个制动力，此时会导致中间电压不受控的波动，影响逆变输出的电流波形。即尽管指令转矩为零，但由于电动轮牵引电机宽调速大扭矩特性的特点，在较小指令转矩的情况下，转矩控制精度尽管也在范围内正负5％以内，但不是严格意义上绝对零，会存在空载带力的情况。如图2和图3所示，当电机处于制动转矩状态时，会向变频器中间直流回路反馈能量，此时柴油机处于怠速状态，励磁电流处于最小值，不再具有调节中间电压的能力，中间直流回路前端是二极管不控整流回路，电机回馈的制动能量直接导致中间电压的抬升；当电机处于正转矩状态下，中间电压下降。因此惰行下坡工况下，中间电压的波动完全随着道路的崎岖不平不停的波动，严重影响着逆变输出电流波形的稳定性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种操作简便、中间电压稳定且整车运行安全可靠的电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设制动力矩，以抬升电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时主电路的中间电压，并通过电动轮自卸车主电路的斩波电路维持中间电压的稳定性；或者在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设牵引力矩，以抵消电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时的制动能量，维持主电路的中间电压的稳定性。作为上述方案的进一步改进：所述预设牵引力矩通过以下步骤得到：S01、采集不同载荷情况下的电动轮自卸车在惰行下坡工况下的数据，所述数据包括中间电压和实际转矩值；S02、选取在中间电压波动最大时所对应的实际转矩值Teu_max，作为预设牵引力矩。在步骤S02中，确保预设牵引力矩小于空载电动轮自卸车在平直路上的摩擦转矩。通过以下步骤确保预设牵引力矩小于空载电动轮自卸车在平直路上的摩擦转矩：S21、在平直道路上，使电动轮自卸车以预设速度运行后，再惰行，并施加Teu_max；S22、如果电动轮自卸车不加速，则将Teu_max作为预设牵引力矩；如果电动轮自卸车加速，则逐步减少施加的转矩，直至电动轮自卸车不加速，则将此时施加的转矩值作为预设牵引力矩。所述预设速度为5～15km/h。所述预设速度为10km/h。在对电动轮自卸车施加预设制动力矩时，施加的预设制动力矩中间电压维持在斩波的上下门槛值之间。当电动轮自卸车的速度大于预定速度时且指令转矩为零时，则判断整车处于惰行工况。所述预定速度为3～8km/h。所述预定速度为5km/h。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设制动力矩，抬升中间电压至斩波门槛附近，使中间电压维持在斩波的上下门槛值附近，即通过电动轮自卸车主电路的斩波电路维持中间电压的稳定性，使中间电压维持达到稳定状态。基于同一专利技术构思，也可以在电动轮自卸车处于惰行工况时，具体对电动轮自卸车施加预设牵引力矩，来抵消电动轮自卸车处于惰行下坡工况且下坡路段崎岖不平时制动能量的回馈，保持中间电压的平衡，增加电动轮自卸车在不同路况下的稳定性和可靠性。附图说明图1为电动轮自卸车的系统框图。图2为电动轮自卸车主电路原理图。图3为电动轮自卸车各参数据变化示意图。图4为本专利技术的控制方法流程图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一：如图4所示，本实施例的电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，在电动轮自卸车处于惰行工况时，采取微制动的方式，对电动轮自卸车施加预设制动力矩，从而在电动轮自卸车处于惰行下坡工况且下坡路段崎岖不平时，抬升中间电压至斩波门槛附近，使中间电压维持在斩波的上下门槛值附近(如1820V开斩，1750V关斩)，即通过电动轮自卸车主电路的斩波电路维持中间电压的稳定性，使中间电压维持在平均电压1785V左右，中间电压达到稳定状态。但是需要注意的是，这种微制动的方式能够保证中间电压的稳定性，但是容易使制动电阻以及制动电阻风机动作，易造成司机的误判断(正常情况下，在未踩油门也未踩刹车的情况下，相应的制动电机及对应风机是不会启动的)。实施例二：如图4所示，基于同一专利技术构思的基础上，为了解决上述实施例一存在的技术问题，进一步提出了微牵引的控制方法，具体地，在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设牵引力矩，来抵消电动轮自卸车处于惰行下坡工况且下坡路段崎岖不平时制动能量的回馈，保持中间电压的平衡，增加电动轮自卸车在不同路况下的稳定性和可靠性。本实施例中，预设牵引力矩通过以下步骤得到：S01、采集不同载荷情况下的电动轮自卸车在实际惰行下坡工况下的数据，数据包括中间电压和实际转矩值；S02、选取在中间电压波动最大时所对应的实际转矩值Teu_max，作为预设牵引力矩。当然，也可以通过增加传感器(如重力传感器、跌落传感器等)来实现对电动轮自卸车所行驶的路况进行检测，以实现上述控制方法只应用于惰行下坡工况且下坡路段崎岖不平的情况下。但是在具体应用时，增加传感器势必会增加成本，因此，在进行上述控制方法的应用时，可以将微牵引应用于各路况上，但是必须确保预设牵引力矩小于空载电动轮自卸车在平直路上的摩擦转矩，从而保证空载电动轮自卸车在平直路上惰行时，施加的预设牵引力矩不能使整车加速。故需要对预设牵引力矩进行验证，具体步骤如下：S21、在平直道路上，使电动轮自卸车以预设速度(如10km/h)运行后，再惰行，并施加Teu_max；S22、如果电动轮自卸车不加速，则将Teu_max作为预设牵引力矩；如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，其特征在于，在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设制动力矩，以抬升电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时主电路的中间电压，并通过电动轮自卸车主电路的斩波电路维持中间电压的稳定性；或者在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设牵引力矩，以抵消电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时的制动能量，维持主电路的中间电压的稳定性。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，其特征在于，在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设制动力矩，以抬升电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时主电路的中间电压，并通过电动轮自卸车主电路的斩波电路维持中间电压的稳定性；或者在电动轮自卸车处于惰行工况时，对电动轮自卸车施加预设牵引力矩，以抵消电动轮自卸车在崎岖不平的下坡路段行驶时的制动能量，维持主电路的中间电压的稳定性。


2.根据权利要求1所述的电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，其特征在于，所述预设牵引力矩通过以下步骤得到：
S01、采集不同载荷情况下的电动轮自卸车在惰行下坡工况下的数据，所述数据包括中间电压和实际转矩值；
S02、选取在中间电压波动最大时所对应的实际转矩值Teu_max，作为预设牵引力矩。


3.根据权利要求2所述的电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，其特征在于，在步骤S02中，确保预设牵引力矩小于空载电动轮自卸车在平直路上的摩擦转矩。


4.根据权利要求3所述的电动轮自卸车惰行下坡工况下的控制方法，其特征在于，通过以下步骤确保预设牵引力矩小于空载电动轮自卸车在平直路上的摩擦转矩：
S21、在平直道路上，使电动轮自卸车以预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡仙，胡亮，付翔宇，贾岩，王永通，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43