CN102717801B - 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑*** - Google Patents

电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑*** Download PDF

Info

Publication number
CN102717801B
CN102717801B CN201210190573.6A CN201210190573A CN102717801B CN 102717801 B CN102717801 B CN 102717801B CN 201210190573 A CN201210190573 A CN 201210190573A CN 102717801 B CN102717801 B CN 102717801B
Authority
CN
China
Prior art keywords
comparator
electric wheel
mouth
input end
mining truck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210190573.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102717801A (zh
Inventor
刘强
汪仁志
王逢全
孟有平
郭海全
高利军
孙明达
张强
贾占军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia North Hauler JSCL
Original Assignee
Inner Mongolia North Hauler JSCL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia North Hauler JSCL filed Critical Inner Mongolia North Hauler JSCL
Priority to CN201210190573.6A priority Critical patent/CN102717801B/zh
Publication of CN102717801A publication Critical patent/CN102717801A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102717801B publication Critical patent/CN102717801B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***，特别是电动轮非公路自卸车坡道起步时自动实现防倒滑***，属于非公路自卸车智能控制领域。本发明包括：油门踏板、换档选择器，还包括：轮马达驱动***、制动***、称重***、倾角仪；***采集来自倾角仪的坡道坡度值及来自称重***的电动轮矿用卡车载重量，从而计算出电动轮矿用卡车在解除制动器的情况下能够不倒滑的安全力矩F0，进而去控制力矩控制器不断地增加施加在轮马达电机上的力矩F，当F＞F0时，松开制动器以实现平稳地坡道起步。有了该***，驾驶员只需要直接使用油门踏板就可以实现电动轮矿用卡车在坡道上的自动防倒滑起步，而无需配合使用工作制动踏板。

Description

电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***
技术领域
本发明涉及一种电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***，特别是电动轮非公路自卸车坡道起步时自动实现防倒滑***，属于非公路自卸车智能控制领域。
背景技术
电动轮非公路自卸车是一种大型运输设备，具有载重量大、效率高、运输成本低及使用寿命长等特点，以下简称为“电动轮矿用卡车”。随着露天矿向大型化发展，矿山用户对大型电动轮矿用卡车的需求量越来越多，同时对电动轮矿用卡车的操作要求也越来越高。特别地，在上坡时驾驶员由于某种因素刹车停车，再次起步时就会遇到倒滑现象。而且这种工况非常普遍，因为露天矿山的开采过程就决定每一次拉运都是重载上坡，目前矿山上使用的电动轮矿用卡车重载重量都在400吨以上，如此大吨位的电动轮矿用卡车如果在坡上发生倒滑现象是非常危险的。通过情况下，驾驶员一般都是通过配合工作制动踏板来实现坡道起步防倒滑。这种方法不仅操作困难，很大程度上增加了驾驶员驾驶的疲劳度，而且对卡车的制动器的损坏也很严重，最为重要的还是不可靠、不安全，仍然会出现倒滑现场，造成严重事故。所以，矿山用户都在强烈地要求主机厂解决坡起倒滑问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***，该***对电动轮矿用卡车坡道起步过程实现自动控制，自动控制轮马达电机的牵引力矩，严格避免坡道起步时的倒滑现象，实现电动轮矿用卡车在坡道上自动防倒滑平稳起步。
技术解决方案：
本发明包括：油门踏板、换档选择器，还包括：轮马达驱动***、制动***、称重***、倾角仪；其中：
轮马达驱动***包括：速度传感器、力矩传感器和轮马达电机，轮马达电机输出端分别与速度传感器和力矩传感器输入端连接；
制动***包括：力矩比较器、力矩控制器、油门比较器、加速度比较器、方向比较器、推进控制器，所述力矩比较器、加速度比较器、油门比较器、方向比较器的输出端分别与推进控制器的输入端连接，推进控制器的输出端与力矩控制器输入端连接，力矩控制器的输出端连接到轮马达电机的输入端；
轮马达驱动***中的速度传感器输出端分别与加速度比较器、方向比较器输入端连接，力矩传感器的输出端与力矩比较器的输入端连接；
油门比较器的输入端与油门踏板的输出端连接，方向比较器的输入端还与换档选择器的输出端相连接；
称重***输出端与推进控制器的输入端连接；
倾角仪输出端与推进控制器的输入端连接。
所述倾角仪为安装在电动轮矿用卡车内部的倾角传感器，倾角传感器通过导线与推进控制器连接，用于测量电动轮矿用卡车所在坡道的坡度值。
所述方向比较器实时采集换档选择器的档位信号和速度传感器的速度信号，通过方向比较器进行比较，保证在前进档时，电动轮矿用卡车的速度方向一定是向前。
所述称重***是安装在电动轮矿用卡车的平台上，称重***通过导线与推进控制器连接，用于测量电动轮矿用卡车的载重量。
本发明是在电动轮矿用卡车平台上安装了称重***，用于测量电动轮矿用卡车的载重量，并且为控制***配置了推进控制器、力矩比较器、加速度比较器、油门比较器、方向比较器和倾角仪。所述电动轮矿用卡车推进控制器实时采集来自称重***的载重量和来自倾角仪的坡道值，并计算坡起防倒滑的安全力矩值F0，然后将该值发送给力矩控制器，通过驾驶员加大油门的操作来增加施加在轮马达电机上的牵引力矩。当力矩传感器的反馈值F大于安全力矩F0时，推进控制器才去控制制动***松开制动器，最终实现电动轮矿用卡车的坡道防倒滑起步。
附图说明
图1为***示意图；
图2为***原理图；
图3为控制***流程图。
具体实施方式
本发明包括：电动轮矿用卡车1、油门踏板15、换档选择器16；还包括：轮马达驱动***3、制动***2、称重***14、倾角仪13，其中：
轮马达驱动***3包括：速度传感器5、力矩传感器6和轮马达电机7，轮马达电机7输出端分别与速度传感器5和力矩传感器6的输入端连接；
制动***2包括：力矩比较器9、力矩控制器8、油门比较器11、加速度比较器10、方向比较器17、推进控制器12，所述力矩比较器9、加速度比较器10、油门比较器11、方向比较器17的输出端分别与推进控制器12的输入端连接，推进控制器12的输出端与力矩控制器8的输入端连接，力矩控制器8的输出端连接到轮马达电机7的输入端；
轮马达驱动***3中的速度传感器5输出端分别与加速度比较器10、方向比较器17输入端连接，力矩传感器6的输出端与力矩比较器9的输入端连接；
油门比较器11的输入端与油门踏板15的输出端连接，方向比较器17的输入端还与换档选择器16的输出端相连接；
称重***14输出端与推进控制器12的输入端连接；
倾角仪13输出端与推进控制器12的输入端连接。
推进控制器12实时地采集称重***14、倾角仪13传送回来的数据，并且计算电动轮矿用卡车1在不借助制动器的情况下，能够在坡道平稳防倒滑停住的安全电机力矩值F0，用F0与力矩比较器9反馈回来的轮马达力矩值F进行比较，如果反馈值未达到安全值，推进控制器12则通过油门比较器11采集到的油门踏板加速信号来控制力矩控制器8继续增加施加在轮马达电机7上的力矩，直到反馈值大于安全值时，才控制制动***2松开制动器，最终实现电动轮矿用卡车的平稳起步。
倾角仪13为安装在电动轮矿用卡车1内部的倾角传感器，倾角传感器通过导线与推进控制器12连接，用于测量电动轮矿用卡车1所在坡道的坡度值。
方向比较器17实时采集换档选择器16的档位信号和速度传感器5的速度信号，通过方向比较器17进行比较，保证在前进档时，电动轮矿用卡车1的速度方向一定是向前。
称重***14安装在电动轮矿用卡车1的平台上，称重***14通过导线与推进控制器12连接，用于测量电动轮矿用卡车1的载重量。图1为***示意图，定义：G为电动轮矿用卡车1总重量、Gtruck为电动轮矿用卡车1自重、GWeitht为来自称重***14的电动轮矿用卡车1载重量、μ为坡道的滚动摩擦系数、a为电动轮矿用卡车1所在坡道的坡度值、F0为电动轮矿用卡车1不借助制动器，能够在坡道上平稳停住的轮马达电机7的安全力矩、F为施加在轮马达电机7上的力矩反馈值。
如图所示，可得：
G＝Gtruck+GWeight         G2＝Gcosa
G1＝Gsina                 f＝μGcosa
所以安全力矩F0的计算公式如下：
F0＝G1+f
＝Gsina+μG2
＝Gsina+μGcosa                           公式(一)
＝G(sina+μcosa)
＝(Gtruck+Gweight)(sina+μcosa)
从图1中可以看出，坡道防倒滑平稳起步的条件为：
F＞F0＝(Gtruck+Gweight)(sina+μcosa)      公式(二)
图2为***原理图，如图所示：轮马达电机7为电动轮矿用卡车1推进的执行元件，在轮马达驱动***3上安装了速度传感器5用于实时监控轮马达电机7的速度，安装了力矩传感器6用于实时监控轮马达电机7的力矩值；安装在电动轮矿用卡车1平台上的称重***14用于测量电动轮矿用卡车当前的载重量GWeitht；安装在电动轮矿用卡车1上的倾角仪13用于测量电动轮矿用卡车1所在坡道的坡度值a；推进控制器8为该***的控制中心，它的输入端同时与称重***14、倾角仪13、力矩比较器9、加速度比较器10、油门比较器11及方向比较器17的输出端连接，并实时地接收它们发送过来的数据，其输出端则与力矩控制器8连接，并将处理完的数据指令发送给力矩控制器8，而力矩控制器8则为轮马达电机7的直接控制单元，它按照推进控制器12的指令实时向轮马达电机7施加力矩；油门比较器11的输入端与油门踏板15连接，实时采集驾驶员通过油门踏板15的加速信号；方向比较器17的输入端则分别与换档选择器16和速度传感器5的输出端相连接，用以确保方向和速度一致，严格防止倒滑。
图3为控制***流程图，如图所示，首先通过方向比较器17和加速度比较器10采集速度传感器5和换档选择器16的信号，并确保电动轮矿用卡车1在坡道上挂前进档时其速度方向一定是向前的。然后通过安装在电动轮矿用卡车1上的称重***14测得电动轮矿用卡车当前的载重量GWeitht，通过安装在电动轮矿用卡车上的倾角仪13测得电动轮矿用卡车1所在坡道的坡度值a，而电动轮矿用卡车1的自重Gtruck是已知的。那么，推进控制器12就可以根据公式(一)计算出电动轮矿用卡车1轮马达电机7的安全力矩F0。与此同时，驾驶员通过油门踏板15的将加速信号传送至油门比较器11，油门比较器11将送至推进控制器12，推进控制器12计算出施加在轮马达电机7上的牵引力矩值，并且通过力矩控制器8将该力矩值施加在轮马达电机7上，再通过力矩传感器6测得轮马达电机7的力矩反馈值F。根据公式(二)，如果F＜F0，则通过驾驶员继续加大油门的操作来实现增加施加在轮马达电机7上的力矩值，从而增大轮马达电机7的力矩反馈值F；如果F＞F0，则通过推进控制器12控制制动***2松开制动器，并且通过驾驶员连续加大油门的操作逐步增加施加在轮马达电机7上的力矩值，实现电动轮矿用卡车在坡道上自动防倒滑平稳起步。

Claims (1)

1.电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***，包括：电动轮矿用卡车（1）、油门踏板（15）、换档选择器（16）；其特征在于，还包括：轮马达驱动***（3）、制动***（2）、称重***（14）、倾角仪（13），其中：
轮马达驱动***（3）包括：速度传感器（5）、力矩传感器（6）和轮马达电机（7），轮马达电机（7）输出端分别与速度传感器（5）和力矩传感器（6）的输入端连接；
制动***（2）包括：力矩比较器（9）、力矩控制器（8）、油门比较器（11）、加速度比较器（10）、方向比较器（17）、推进控制器（12），所述力矩比较器（9）、加速度比较器（10）、油门比较器（11）、方向比较器（17）的输出端分别与推进控制器（12）的输入端连接，推进控制器（12）的输出端与力矩控制器（8）的输入端连接，力矩控制器（8）的输出端连接到轮马达电机（7）的输入端；
轮马达驱动***（3）中的速度传感器（5）输出端分别与加速度比较器（10）、方向比较器（17）输入端连接，力矩传感器（6）的输出端与力矩比较器（9）的输入端连接；
油门比较器（11）的输入端与油门踏板（15）的输出端连接，方向比较器（17）的输入端还与换档选择器（16）的输出端相连接；
称重***（14）输出端与推进控制器（12）的输入端连接；
推进控制器（12）实时地采集称重***（14）、倾角仪（13）传送回来的数据，并且计算电动轮矿用卡车（1）在不借助制动器的情况下，能够在坡道平稳防倒滑停住的安全电机力矩值                                                ，用与力矩比较器（9）反馈回来的轮马达力矩值进行比较，如果反馈值未达到安全值，推进控制器（12）则通过油门比较器（11）采集到的油门踏板加速信号来控制力矩控制器（8）继续增加施加在轮马达电机（7）上的力矩，直到反馈值大于安全值时，制动***（2）松开制动器，实现电动轮矿用卡车的平稳起步；
所述方向比较器（17）实时采集换档选择器（16）的档位信号和速度传感器（5）的速度信号，通过方向比较器（17）进行比较，保证在前进档时，电动轮矿用卡车（1）的速度方向一定是向前；
所述倾角仪（13）输出端与推进控制器（12）的输入端连接，倾角仪（13）为安装在电动轮矿用卡车（1）内部的倾角传感器，倾角传感器通过导线与推进控制器（12）连接，用于测量电动轮矿用卡车（1）所在坡道的坡度值；
   所述称重***（14）安装在电动轮矿用卡车（1）的平台上，称重***（14）通过导线与推进控制器（12）连接，用于测量电动轮矿用卡车（1）的载重量。
CN201210190573.6A 2012-06-01 2012-06-01 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑*** Active CN102717801B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210190573.6A CN102717801B (zh) 2012-06-01 2012-06-01 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210190573.6A CN102717801B (zh) 2012-06-01 2012-06-01 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102717801A CN102717801A (zh) 2012-10-10
CN102717801B true CN102717801B (zh) 2015-06-03

Family

ID=46943718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210190573.6A Active CN102717801B (zh) 2012-06-01 2012-06-01 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102717801B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102874257B (zh) * 2012-10-23 2015-04-08 力帆实业(集团)股份有限公司 电动汽车坡道起步辅助***及其控制方法
CN103195922B (zh) * 2013-03-28 2015-07-01 长城汽车股份有限公司 车辆及其的上坡控制方法和装置
CN103895531B (zh) * 2014-04-18 2016-04-20 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 纯电动车坡道起步控制方法
CN105711590A (zh) * 2016-05-03 2016-06-29 重庆长安汽车股份有限公司 一种坡道起步辅助控制方法和装置
CN112248825B (zh) * 2020-11-11 2024-03-26 徐州徐工矿业机械有限公司 一种电传动矿用自卸车预加转矩控制***及控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85108836A (zh) * 1985-12-10 1987-06-24 株式会社小松制作所 测量装在车辆上载荷净重的方法和装置
CN101020423A (zh) * 2006-02-13 2007-08-22 通用汽车环球科技动作公司 用于控制车辆后退的方法和装置
CN101817313A (zh) * 2010-04-27 2010-09-01 上海中科深江电动车辆有限公司 电动车辆坡道安全起步控制***
CN101987622A (zh) * 2009-07-30 2011-03-23 现代自动车株式会社 用于控制电动车辆的电动机位置和爬行的设备和方法
CN202743236U (zh) * 2012-06-01 2013-02-20 内蒙古北方重型汽车股份有限公司 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59143747A (ja) * 1983-02-05 1984-08-17 Mazda Motor Corp 電動駐車ブレ−キ装置
JP5137897B2 (ja) * 2009-05-20 2013-02-06 本田技研工業株式会社 車両の走行制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85108836A (zh) * 1985-12-10 1987-06-24 株式会社小松制作所 测量装在车辆上载荷净重的方法和装置
CN101020423A (zh) * 2006-02-13 2007-08-22 通用汽车环球科技动作公司 用于控制车辆后退的方法和装置
CN101987622A (zh) * 2009-07-30 2011-03-23 现代自动车株式会社 用于控制电动车辆的电动机位置和爬行的设备和方法
CN101817313A (zh) * 2010-04-27 2010-09-01 上海中科深江电动车辆有限公司 电动车辆坡道安全起步控制***
CN202743236U (zh) * 2012-06-01 2013-02-20 内蒙古北方重型汽车股份有限公司 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***

Also Published As

Publication number Publication date
CN102717801A (zh) 2012-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102717801B (zh) 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***
US11491880B2 (en) System and method for controlling a vehicle
CN101332774B (zh) 汽车制动能量再生控制方法
WO2023030346A1 (zh) 一种电传动矿用自卸车自适应安全限速保护***及方法
CN101214817B (zh) 自动制动***
WO2016017014A1 (ja) 作業車両及び作業車両の制御方法
US9366012B2 (en) Electrically driven working vehicle
CN101985300B (zh) 一种防止驱动轮打滑的扭矩控制方法
CN102431530A (zh) 智能驻车制动及辅助起步控制方法
CN102556016B (zh) 用于车辆的制动设备以及包括所述制动设备的车辆
WO2015033709A1 (ja) 作業車両及び作業車両の制御方法
US10544013B2 (en) Power transmission control method and device for crane and crane
CN103253248B (zh) 基于abs***的辅助坡道起步的方法及使用该方法的***
US20160101700A1 (en) Control system and method for a vehicle
CN102442290B (zh) 智能驻车制动及辅助起步控制装置
CN110758416B (zh) 无人驾驶矿车档位限制的控制***及控制方法
JP5485504B2 (ja) ハイブリッド作業車両
CN115140001B (zh) 一种重装电动叉车电液复合制动***及控制方法
CN111674263A (zh) 一种用于车辆的辅助制动方法及***
EP3160782A2 (en) Control of kinetic energy recovery systems
CN202743236U (zh) 电动轮非公路自卸车坡起自动防倒滑***
CN202429186U (zh) 电子驻车制动***
CN108473139A (zh) 用于确定车辆操作期间的制动***使用的量度的方法和装置
CN107804191A (zh) 一种提高电动汽车续航里程的***
CN110893854B (zh) 车辆能量回馈控制方法、***及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant