单电机驱动装载机的驱动系统及控制方法技术方案

技术编号:30553678 阅读:33 留言:0更新日期:2021-10-30 13:34
本发明专利技术公开了一种单电机驱动装载机的驱动系统及控制方法,所述控制系统包括动力驱动系统和通讯控制系统,动力驱动系统包含主驱电机、液力变矩器、动力分配装置PTO、变速箱、传动轴、驱动桥、定量转向液压泵、定量工作液压泵、动力电池;通信控制系统包含整车控制器VCU、电机控制器MCU、电池管理电系统BMS、压力传感器和操作装置。本发明专利技术的优点和有益效果是:单电机驱动,保留了液力变矩器,可以提高系统对冲击载荷的适应能力;整车控制系统可根据传感器判定驾驶员的驾驶意图和装载机当前的工作模式,分别对电机进行转速控制和转矩控制,有效适应各种工况;能够有效估算液压工作装置的需求功率,使电机功率得到充分利用。使电机功率得到充分利用。使电机功率得到充分利用。

【技术实现步骤摘要】
单电机驱动装载机的驱动系统及控制方法


[0001]本专利技术属于工程机械车辆
,具体涉及一种单电机驱动装载机的驱动系统及控制方法。

技术介绍

[0002]轮式装载机是工程机械产品中应用最广泛的土方机械之一。目前,在整个社会提倡环保和节能的大环境下和细分市场下用户具体需求的要求下,电驱动技术成为装载机领域研究的热点之一。单电机驱动因改装成本较低,动力系统更加简洁,被率先应用到装载机上,但是简单的将发动机变为电机需要面对和解决一些问题,如电机外特性曲线没有类似于发动机外特性曲线的限制,容易造成超速引起传动和液压部件的损坏,液压系统和液力传动系统的能量都来自于电机,动力分配不受控。需要根据装载机的工作特定设计驱动控制系统,来满足装载机的实际应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷,提供一种单电机驱动装载机的驱动控制系统及控制方法。
[0004]本专利技术的技术方案如下:
[0005]第一方面,本专利技术实施例提供一种单电机驱动装载机的驱动控制方法,响应于车辆启动信号,整车控制器V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单电机驱动装载机的驱动控制方法,其特征在于,包括:响应于车辆启动信号,整车控制器VCU进入启车模式,发出转速控制指令,使主驱电机转速以预设梯度上升至怠速转速;响应于主驱电机达到怠速转速,且无油门踏板信号则整车控制器VCU进入怠速模式,持续监控油门踏板信号、制动踏板信号和档位信号,根据油门踏板信号及制动踏板信号、档位信号的不同情况进入液压模式或驱动模式;响应于油门踏板信号及空挡信号,整车控制器VCU进入液压模式,其中,液压模式下整车控制器VCU根据油门踏板开度与电机期望转速的预设关系函数确定期望转速并发出转速控制指令使电机转速以预设梯度趋向期望转速;油门踏板信号消失后则进入空挡怠速模式;响应于挡位信号、油门踏板信号且无制动踏板信号则整车控制器VCU进入驱动模式,其中,驱动模式下整车控制器VCU根据油门踏板开度、当前液力变矩器的速比和能容参数确定行走部分所需的驱动扭矩,再根据转向泵压力、工作泵压力确定液压工作装置部分所需的工作扭矩,结合驱动扭矩和工作扭矩确定电机的期望转矩,发出转矩控制指令使电机转矩以预设梯度趋向期望转矩;油门踏板信号消失后则进入行车怠速模式。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述整车控制器VCU进入启车模式之前,还包括:所述整车控制器VCU进行自检并与其他控制器通讯确认有无故障后,执行上电过程;其中,若上电正常判断整车状态良好可以启动则进入启车模式,若不可以启动则进入初始模式,在初始模式下整车控制器VCU不会对电机发出指令,整车处于停机状态,若可以启动则进入启车模式。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述主驱电机达到怠速转速后,还包括:所述整车控制器VCU判断是否有故障信号,若有故障信号则进入跛行模式,在所述跛行模式下,整车控制器VCU根据油门踏板开度确定一个受到限制的第二期望转速,并发出转速控制指令使电机转速以预设梯度趋向第二期望转速。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述怠速模式根据进入怠速时的车况,分为空挡怠速模式、行车怠速模式、制动怠速模式、低怠速模式模式,整车控制器VCU发出转速控制指令,电机转速以预设梯度下降至怠速转速并稳定。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若在怠速模式下的时间大于预设阈值,则进入低怠速模式,整车控制器VCU发出转速控制指令,使电机转速以预设梯度下降至低怠速转速并稳定。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述期望转矩计算公式如下:式中:T
HyEqu
为液压工作扭矩;T
Drive
为驱动扭矩;T
Desired
为期望转矩;K1、K2为转化系数;Mbg为液力变矩器能容;P
w

Drive
为油门对应功率;P
Turn
为转向泵出口压力;P
Work

【专利技术属性】
技术研发人员:李莺莺张卫东马晓哲贾启康段嘉慧刘美艳
申请(专利权)人:天津工程机械研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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