一种电驱动工程机械制动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电驱动工程机械制动控制方法及系统，方法包括：根据制动踏板角位移以及所在的区间，向相应的制动执行机构分配制动力：空行程区间仅减小驱动力矩，电制动区间电制动力矩以梯度a0进行增加或减小，液压加速区间液压制动力矩以梯度a1进行增加或减小，液压制动区间液压制动力矩以梯度a2进行增加或减小，且a0＜a2≤a1，第三区间的行程≤1

【技术实现步骤摘要】
一种电驱动工程机械制动控制方法及系统


[0001]本专利技术属于工程机械
，涉及一种电驱动工程机械制动控制方法及系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，在电驱动工程机械（譬如：电驱动装载机，包含纯电动装载机、电传动装载机、油电混动装载机等）在行车制动时，司机抬起加速踏板的过程中，整机就开始进行电制动减速，即VCU向驱动电机发送负扭矩信号，将驱动电机转为发电机进行发电，消耗制动能量来进行减速制动；加速踏板位于装载机驾驶员的右脚，而左脚是常规的液压制动，即全液压制动，或者气顶油制动，均为制动踏板与制动阀集成式的机械总成，并非电子制动踏板，即制动踏板踩下去后，轮边制动终端就有制动压力响应，并且，制动踏板的位移与终端制动压力或制动力矩成正比，详见图8和图9，驾驶员的制动踏板感知力在踏板位移的全行程内，往往是线性的，即驾驶员用脚踩下的力的大小，在整个踏板位移的行程内，与踏板角位移行程是线性变化的。
[0003]该技术能满足现有中小吨位装载机（装载机额定载荷≤7吨，空载整机重量≤25吨）的制动需求，即7吨以下的装载机能满足，对于超大吨位电驱动装载机（装载机额定载荷≥15吨，空载整机重量≥55吨）就无法满足了，因为超大吨位装载机，满载时整机重量超过70吨，频繁的液压制动，会导致液压摩擦盘以及制动器上的摩擦片过早损坏，尤其是制动器上的摩擦片，损坏后，频繁的维修更换，导致整机出勤率降低，综合平均生产率降低，而故障率却增高，综合使用成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对超大吨位电驱动工程机械的制动方案，取消加速踏板抬起的过程中的电制动，而采用左脚制动踏板的集成电制动和液压制动的技术方案。
[0005]具体地，本专利技术的右脚加速踏板，仅仅控制整机的加速过程，并不产生整机的电制动；进一步地，本专利技术的左脚制动踏板的角位移为θ，制动踏板的行程包含四个区间， 即空行程区间（第一区间），电制动区间（第二区间），液压加速区间（第三区间）和液压制动区间（第四区间）。
[0006]目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种电驱动工程机械制动控制方法及系统。
[0007]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：第一方面，提供一种电驱动工程机械制动控制方法，包括：响应于驾驶员通过踩踏制动踏板给出制动需求，获取制动踏板角位移；根据所述制动踏板角位移以及所在的区间，向相应的制动执行机构分配制动力，包括：第一区间：空行程区间仅减小驱动力矩；第二区间：电制动区间，电制动力矩以梯度a0进行增加或减小；
第三区间：液压加速区间，液压制动力矩以梯度a1进行增加或减小；第四区间：液压制动区间，液压制动力矩以梯度a2进行增加或减小；其中a0＜a2≤a1，第三区间的制动踏板角位移行程≤1
°
，第三区间的最大液压制动力矩为第二区间的最大电制动力矩的90%~110%；并且，预设从第三区间至第四区间的制动踏板力增长的梯度大于从0至第二区间的制动踏板力增长的梯度。
[0008]进一步地，一种电驱动工程机械制动控制方法，包括：响应于驾驶员通过踩踏制动踏板给出制动需求，获取制动踏板角位移；根据所述制动踏板角位移，向相应的制动执行机构分配制动力，包括：（1）当所述制动踏板角位移θ位于第一区间，即0＜θ≤A，控制：（a）电制动力矩为0；（b）液压制动力矩为0；（c）输出驱动力矩信号，且驱动力矩与θ成反比，当θ=A时，驱动力矩为0；（2）当所述制动踏板角位移θ位于第二区间，即A＜θ≤B，控制:（a）输出电制动力矩信号，其中所述电制动力矩与θ成正比，且产生的电制动力矩的梯度为a0；当θ=B时，达到电制动力矩最大值；（b）液压制动力矩为0；（c）驱动力矩为0；（3）当所述制动踏板角位移θ位于第三区间，即B＜θ≤C，控制:（a）电制动力矩为0；（b）输出液压制动力矩信号，其中所述液压制动力矩与θ成正比，且产生的液压制动力矩的梯度为a1；当θ=C时，液压制动力矩达到第三区间最大值M1，其中所述M1为第二区间电制动力矩最大值的90%~110%；优选的与电制动力矩最大值相等，用于等值补偿电制动力矩；其中输出液压制动力矩信号，包括：向制动阀输出信号，预设第三区间制动阀阀芯开度最大值为L1，根据θ控制制动阀阀芯开度且产生的制动力矩梯度为a1，并且阀芯开度从0至L1的时间≤50ms；其中a0＜a1；（c）驱动力矩为0；（4）当所述制动踏板角位移θ所在的区间位于第四区间，即C＜θ≤D，控制:（a）电制动力矩为0；（b）输出液压制动力矩信号，其中所述液压制动力矩与θ成正比，且产生的液压制动力矩的梯度为a2；当θ= D时，液压制动力矩达到第四区间最大值M2；其中输出液压制动力矩信号，包括：向制动阀输出信号，设第四区间制动阀阀芯开度最大值为L2，根据θ控制制动阀阀芯开度，并且阀芯开度从L1增加至L2的时间内，液压制动力矩与θ成正比，产生的制动力矩梯度为a2，其中a0＜a2≤a1；（c）驱动力矩为0。
[0009]在一些实施例中，当所述制动踏板角位移θ所在的区间位于第三区间B＜θ≤C，第三区间的制动踏板角位移行程≤1
°
；阀芯开度从0至L1的时间≤50ms，液压制动力矩梯度为a1持续的时间≤50ms。
[0010]在一些实施例中，A＜B＜C＜D，A的取值范围在5
°
~8
°
，B的取值范围为6
°
~40
°
，C的
取值范围为35
°
~40
°
；D的取值范围为36
°
~50
°
。
[0011]更优选的，A=6
°
，B=35
°
，C=36
°
，D=45
°
。
[0012]第二方面，提供一种控制器，所述控制器包括存储器和处理器，存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作，以执行根据第一方面所述的电驱动工程机械制动控制方法。
[0013]第三方面，提供一种电驱动工程机械制动控制系统，包括第二方面所述的控制器。
[0014]在一些实施例中，所述的电驱动工程机械制动控制系统，还包括加速踏板、制动踏板、驱动电机、制动阀、行走减速机；所述控制器分别与加速踏板、制动踏板、驱动电机、制动阀信号连接；所述驱动电机与行走减速机驱动连接；所述制动阀的出口K连接行走减速机的油口端，压力油通过行走减速机油口端进入制动盘的活塞，进行液压制动；所述制动阀被配置为通过调节阀芯开度控制制动阀的出口K的压力， 实现控制液压制动力矩。
[0015]所述制动阀为比例式电磁阀，通过信号电流或电压调节阀芯的位置或开度。
[0016]预设从第三区间至第四区间的制动踏板力增长的梯度大于从0至第二区间的制动踏板力增长的梯度；其中所述预设通过机械设置制动踏板第三区间至第四区间与0至第二区间的弹簧个数或弹簧力来实现，或者通过设置控制制动踏板第三区间至第四区间与0至第二区间的响应电流大小来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电驱动工程机械制动控制方法，其特征在于，包括：响应于驾驶员通过踩踏制动踏板给出制动需求，获取制动踏板角位移；根据所述制动踏板角位移以及所在的区间，向相应的制动执行机构分配制动力，包括：第一区间：空行程区间仅减小驱动力矩；第二区间：电制动区间，电制动力矩以梯度a0进行增加或减小；第三区间：液压加速区间，液压制动力矩以梯度a1进行增加或减小；第四区间：液压制动区间，液压制动力矩以梯度a2进行增加或减小；其中a0＜a2≤a1，第三区间的制动踏板角位移行程≤1
°
，第三区间的最大液压制动力矩为第二区间的最大电制动力矩的90%~110%；并且，预设从第三区间至第四区间的制动踏板力增长的梯度大于从0至第二区间的制动踏板力增长的梯度。2.一种电驱动工程机械制动控制方法，其特征在于，包括：响应于驾驶员通过踩踏制动踏板给出制动需求，获取制动踏板角位移；根据所述制动踏板角位移，向相应的制动执行机构分配制动力，包括：（1）当所述制动踏板角位移θ位于第一区间，即0＜θ≤A，控制：（1a）电制动力矩为0；（1b）液压制动力矩为0；（1c）输出驱动力矩信号，且驱动力矩与θ成反比，当θ=A时，驱动力矩为0；（2）当所述制动踏板角位移θ位于第二区间，即A＜θ≤B，控制:（2a）输出电制动力矩信号，其中所述电制动力矩与θ成正比，且产生的电制动力矩的梯度为a0；当θ=B时，达到电制动力矩最大值；（2b）液压制动力矩为0；（2c）驱动力矩为0；（3）当所述制动踏板角位移θ位于第三区间，即B＜θ≤C，控制:（3a）电制动力矩为0；（3b）输出液压制动力矩信号，其中所述液压制动力矩与θ成正比，且产生的液压制动力矩的梯度为a1；当θ=C时，液压制动力矩达到第三区间最大值M1，其中所述M1为第二区间电制动力矩最大值的90%~110%；优选的与电制动力矩最大值相等，用于等值补偿电制动力矩；其中输出液压制动力矩信号，包括：向制动阀输出信号，预设第三区间制动阀阀芯开度最大值为L1，根据θ控制制动阀阀芯开度且产生的制动力矩梯度为a1，并且阀芯开度从0至L1的时间≤50ms；其中a0＜a1；（3c）驱动力矩为0；（4）当所述制动踏板角位移θ所在的区间位于第四区间，即C＜θ≤D，控制:（4a）电制动力矩为0；（4b）输出液压制动力矩信号，其中所述液压制动力矩与θ成正比，且产生的液压制动力矩的梯度为a2；当θ= D时，液压制动力矩达到第四区间最大值M2；其中输出液压制动力矩信号，包括：向制动阀输出信号，设第四区间制动阀阀芯开度最大值为L2，根据θ控制制动阀阀芯开度，并且阀芯开度从L1增加至L2的时间内，液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏加洁，王小虎，王振，韩嫔，范小童，李伯宇，齐陆燕，张宁，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司，
类型：发明
国别省市：