CN113910921B - 装载机防打滑策略方法、计算机存储介质及电动装载机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装载机防打滑策略方法、计算机存储介质及电动装载机，包括判断当前工况是否会发生轮胎打滑；录取CAN报文数据，获取VCU请求扭矩、驱动电机实际扭矩和驱动电机实际转速；分别确定打滑发生时以及正常行驶时相邻两个软件周期驱动电机的转速速差，定义为防滑策略开启加速度阈值A和防滑策略抑制加速度阈值B；通过VCU应用层软件将当前驱动电机转速减去上一软件周期的驱动电机转速，获取当前时刻的转速加速度，获取N个周期内的平均加速度X；比较X和A的大小；打滑标志位置1，当前VCU请求的扭矩立刻乘以限扭系数a，扭矩下降的扭矩卸载斜率切换至β；比较X和B的大小；打滑标志位清0，不对VCU请求的扭矩做出限制，不改矩扭矩卸载斜率。

Description

装载机防打滑策略方法、计算机存储介质及电动装载机
技术领域
本发明涉及新能源工程机械技术领域，更具体地说，涉及一种装载机防打滑策略方法、计算机存储介质及电动装载机。
背景技术
电动装载机由于其节能减排，工作效率高等优点逐渐受到市场的重视，因此电动装载机在不同工况的场景中均有应用。
当装载机工作在湿滑路面或是需要大扭矩铲装的工况下，由于控制软件扭矩分配的不合理，会导致纯电动装载机轮胎发生打滑，严重降低工作效率，提高装载机能耗甚至威胁到生产安全。因此在不同工况下避免装载机轮胎打滑尤为重要。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装载机防打滑策略方法、计算机存储介质及电动装载机，该装载机防打滑策略方法不需要在轮边加装转速传感器，无需重新刷写软件，便可有效避免装载机工作时发生打滑，降低了生产成本。
本发明提供一种装载机防打滑策略控制方法，包括以下步骤：
S1：判断装载机当前工况是否会发生轮胎打滑；
若没有发生轮胎打滑，则重新进行判断；
若发生轮胎打滑，则进入S2步骤；
S2：录取CAN报文数据，获取VCU请求扭矩、驱动电机实际扭矩和驱动电机实际转速，并进入S3步骤；
S3：基于S2中获取的多组数据，分别确定打滑发生时以及正常行驶时相邻两个软件周期驱动电机的转速速差，定义为防滑策略开启加速度阈值A(Rpm/ms)和防滑策略抑制加速度阈值B(Rpm/ms)，并进入S4步骤；
S4：通过VCU应用层软件将当前驱动电机转速减去上一软件周期的驱动电机转速，获取当前时刻的转速加速度，以此类推，获取N个周期内的平均加速度X(Rpm/ms)，并进入S5步骤；
S5：在基于不少于N-1个累加周期获取X，比较X和A的大小；
若X＜A，则不对VCU请求扭矩做出限制，不改变扭矩卸载斜率，重新进入S4步骤；
若X≥A，则进入S6步骤；
S6：打滑标志位置1，当前VCU请求的扭矩立刻乘以限扭系数a，扭矩下降的扭矩卸载斜率切换至β(N/ms)，并进入S7步骤；
S7：在基于不少于N-1个累加周期获取X，比较X和B的大小；
若X＞B，则重新进入S6步骤；
若X≤B，则进入S8步骤；
S8：打滑标志位清0，不对VCU请求的扭矩做出限制，不改矩扭矩卸载斜率。
本发明还提供一种计算机存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序被执行时，执行上述的装载机防打滑策略方法中对数据进行采集和分析以及对流程进行加载。
本发明还提供一种电动装载机，包括上述的装载机防打滑策略方法对两挡箱电动装载机进行控制。
本发明提供的装载机防打滑策略方法、计算机存储介质及电动装载机，不需要在轮边加装转速传感器，降低了生产成本；当VCU请求扭矩过大，装载机工作地面摩擦力较小时，整车发生打滑；通过打滑策略参数的合理标定，可快速判定并限制VCU请求扭矩，抑制装载机轮胎打滑。输出扭矩被抑制，当转速有效下降时，防打滑策略被抑制，此时若油门未松，扭矩请求再次上升，重复防打滑策略生效再抑制的过程，保证装载机在地面摩擦力比较小的环境下工作时仍有持续的动力推进，有效解决了以往轮胎原地打滑、整车无持续动力、无法往里铲料的问题，大大提高了生产作业效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的装载机防打滑策略方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
第一实施例
图1为本发明第一实施例提供的装载机防打滑策略方法的结构示意图。请参照图1，本发明第一实施例提供的装载机防打滑策略控制方法，包括以下步骤：
S1：判断装载机当前工况是否会发生轮胎打滑；
若没有发生轮胎打滑，则重新进行判断；
若发生轮胎打滑，则进入S2步骤；
S2：录取CAN报文数据，获取VCU请求扭矩、驱动电机实际扭矩和驱动电机实际转速，并进入S3步骤；
S3：基于S2中获取的多组数据，分别确定打滑发生时以及正常行驶时相邻两个软件周期驱动电机的转速速差，定义为防滑策略开启加速度阈值A(Rpm/ms)和防滑策略抑制加速度阈值B(Rpm/ms)，并进入S4步骤；
S4：通过VCU应用层软件将当前驱动电机转速减去上一软件周期的驱动电机转速，获取当前时刻的转速加速度，以此类推，获取N个周期内的平均加速度X(Rpm/ms)，并进入S5步骤；
S5：在基于不少于N-1个累加周期获取X，比较X和A的大小；
若X＜A，则不对VCU请求扭矩做出限制，不改变扭矩卸载斜率，重新进入S4步骤；
若X≥A，则进入S6步骤；
S6：打滑标志位置1，当前VCU请求的扭矩立刻乘以限扭系数a，扭矩下降的扭矩卸载斜率切换至β(N/ms)，并进入S7步骤；
S7：在基于不少于N-1个累加周期获取X，比较X和B的大小；
若X＞B，则重新进入S6步骤；
若X≤B，则进入S8步骤；
S8：打滑标志位清0，不对VCU请求的扭矩做出限制，不改矩扭矩卸载斜率。
需要说明的是，通过数据分析确定轮胎打滑时两个相邻软件周期驱动电机转速的转速差，视为转速加速度，通过多个软件周期数据对比，确定轮胎打滑发生时的转速加速度，定义这个加速度为开启防打滑策略的阈值。防打滑策略开启，立刻将当前VCU请求的扭矩限制到一定百分比，限制扭矩下降的速率区别于正常请求时的扭矩卸载斜率，单独设定防打滑策略扭矩卸载斜率，保证轮胎打滑时扭矩快速被限制，抑制打滑现象的发生。通过数据分析再确定深踩油门但不发生打滑时的转速加速度，将该加速度设定为抑制防打滑策略的阈值，当转速加速度小于该阈值时，抑制防打滑策略，不对VCU请求的扭矩做出抑制。
VCU应用层软件的实现方法：
通过数据分析确定防打滑策略开启的转速阈值A(Rpm/ms)，其中A可标定；确定防打滑策略抑制的转速阈值B(Rpm/ms)，其中B可标定。获取软件N个周期内的平均转速加速度X，其中N可标定；当获取的平均转速加速度X大于等于A且该加速度结果X基于大于等于N-1个累加周期获得，则判定装载机轮胎即将或已经发生打滑。此时打滑标志位置1，当前VCU请求的扭矩立刻乘以限扭系数α，其中α可标定，限制请求扭矩后，扭矩的下降系数区别于正常行车时的扭矩下降系数，设为β，其中β可标定，保证请求扭矩快速下降，抑制整车打滑。当N个周期内的平均转速加速度X小于等于B且该加速度结果X基于大于等于N-1个累加周期获得，则判定整车未发生打滑，打滑标志位清0，不对VCU请求扭矩做出限制，扭矩卸载斜率恢复正常行车时的斜率值。
本发明还提供一种计算机存储介质，包括计算机程序，计算机程序被执行时，执行上述的装载机防打滑策略方法中对数据进行采集和分析以及对流程进行加载；需要说明的是，本发明还提供的计算机存储介质，可快速对上述参数做出修改，满足装载机在不同工况下的作业需求。
本发明还提供一种电动装载机，包括上述的装载机防打滑策略方法对两挡箱电动装载机进行控制。具体地，本发明提供的电动装载机为两挡箱电动装载机。
基于上文的描述可知，本发明优点在于：
1、本发明的装载机防打滑策略方法，当VCU请求扭矩过大，装载机工作地面摩擦力较小时，整车发生打滑；通过打滑策略参数的合理标定，可快速判定并限制VCU请求扭矩，抑制装载机轮胎打滑。输出扭矩被抑制，当转速有效下降时，防打滑策略被抑制，此时若油门未松，扭矩请求再次上升，重复防打滑策略生效再抑制的过程，保证装载机在地面摩擦力比较小的环境下工作时仍有持续的动力推进，有效解决了以往轮胎原地打滑，整车无持续动力，无法往里铲料的问题，大大提高了生产作业效率。
2、本发明的装载机防打滑策略方法，不需要在轮边加装转速传感器，降低了生产成本；针对不同工况的铲装作业，只需采集打滑时的CAN报文数据，通过数据分析，选取合适的标定参数，通过计算机存储介质修改防打滑策略生效及抑制的参数，无需重新刷写软件，便可有效避免装载机工作时发生打滑。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种装载机防打滑策略控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：判断装载机当前工况是否会发生轮胎打滑；
若没有发生轮胎打滑，则重新进行判断；
若发生轮胎打滑，则进入S2步骤；
S2：录取CAN报文数据，获取VCU请求扭矩、驱动电机实际扭矩和驱动电机实际转速，并进入S3步骤；
S3：基于S2中获取的多组数据，分别确定打滑发生时以及正常行驶时相邻两个软件周期驱动电机的转速速差，定义为防滑策略开启加速度阈值A(Rpm/ms)和防滑策略抑制加速度阈值B(Rpm/ms)，并进入S4步骤；
S4：通过VCU应用层软件将当前驱动电机转速减去上一软件周期的驱动电机转速，获取当前时刻的转速加速度，以此类推，获取N个周期内的平均加速度X(Rpm/ms)，并进入S5步骤；
S5：在基于不少于N-1个累加周期获取X，比较X和A的大小；
若X＜A，则不对VCU请求扭矩做出限制，不改变扭矩卸载斜率，重新进入S4步骤；
若X≥A，则进入S6步骤；
S6：打滑标志位置1，当前VCU请求的扭矩立刻乘以限扭系数a，扭矩下降的扭矩卸载斜率切换至β(N/ms)，并进入S7步骤；
S7：在基于不少于N-1个累加周期获取X，比较X和B的大小；
若X＞B，则重新进入S6步骤；
若X≤B，则进入S8步骤；
S8：打滑标志位清0，不对VCU请求的扭矩做出限制，不改矩扭矩卸载斜率。
2.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序被执行时，执行权利要求1中所述的装载机防打滑策略方法中对数据进行采集和分析以及对流程进行加载。
3.一种电动装载机，其特征在于：包括权利要求1中所述的装载机防打滑策略方法对两挡箱电动装载机进行控制。
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