CN114905978A - 一种工程机械坡道起步控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工程机械坡道起步控制方法及系统，根据不同的坡度值，在坡道起步时，首先采用踏板制动力矩代替手刹驻车制动力，其次，根据当前的具体坡度值，控制器控制制动踏板降低输出制动力矩，使制动力矩与对应的坡度值一一对应，确保可靠停稳，不溜车，而后控制加速踏板输出驱动力矩，当驱动力矩达到制动力矩的60%‑70%时，完全松开制动踏板，并且对驱动力矩进行保持，待制动力矩为0时，对制动踏板进行位移增加的控制，待驱动力矩大于稳坡力矩B4时，可实现行走启动。本发明通过两次降低制动踏板的制动力矩，可有效降低启动时，制动力矩和驱动力矩同时加载，对减速机内部齿轮、轴承或制动盘的受力，降低传动机构内部的噪声。
Description
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，涉及一种工程机械坡道起步控制方法及系统。
背景技术
在工程机械在上坡起步(坡道起步)时，司机先踩下刹车踏板到接近踏板行程最大值，再松开手刹，然后挂前进档位，右脚轻踩油门并且逐步加大油门的位移，当油门位移接近或达到行程最大值时，再完全松开刹车踏板，这样不容易溜车，确保启动安全；也有驾驶技术熟练的司机，在油门踏板踩下的过程中，具体的，在油门踩下超过2/3行程时，再逐步松开刹车踏板，虽然很容易产生一定程度的溜车，但是油门及时跟上，即增加油门的位移量至更大(超过2/3)，由于油门踩的快，就可以快速克服该溜车过程及溜车程度，而后顺利起步。
现有技术存在以下缺陷：刹车和油门同时踩，容易对减速机的内部齿轮和轴承或者制动盘、或者制动摩擦片有较大的受力，即制动力矩和驱动力矩同时加载，且制动力矩的数值和驱动力矩的数值都比较大，进而产生“咕咕”的声音，或者是动力机械扭矩传动系统中，有发生显著的“咕咕”的声音，每次启动都有较大的、显著的咕咕的声音，每天工作8小时，一年超过2000小时，对每个减速机或者制动盘都有较大的受力，具体的，会加大减速机或者制动盘的磨损量，对整个传动机构都有影响，因为传动链中，每一个力矩传动件都同时受到较大的制动力矩和驱动力矩的载荷，会降低整机传动系统的可靠性。
发明内容
因此在上坡起步时，如何能够减少该传动机构受力，减少传动机构的磨损量和咕咕的声音，对减速机或制动盘或制动摩擦片延长使用寿命，减小受力，降低整个传动机构的噪声，同时又能更舒适的实现坡道起步，对整机的传动系统的可靠性提升，都有益处，全生命使用周期的综合成本更低。
现有制动基本上是按照最大的坡度设置的驻车制动力矩(与驻车压力对应)，即确保在最大坡道(例如：30％的坡度)上能停住就行，驻车制动压力需要达到一定的值(例如：制动油压为5MPa)，但是大部分坡度基本都小于坡度最大值(例如10％的坡度)，小于该坡道的角度值，因此需要的制动压力可以变小(例如4MPa)，而无需加大到最大(例如：最大制动油压为5MPa)，同样可以满足整车可靠稳定的停止在对应的坡道上。因此，对于不同坡度值，需要对应的驻车制动压力值即可，而没有必要采用最大压力值，采用最大压力值，有点富余，对整个制动系统管路接头等都是有点过度加压，适当降低完全不影响驻车制动，但是可以提高制动系统的可靠性(因为压力降低了，管路接头的受力减小了，泄露就减少了)，同时在行走启动时，可以有效降低传动系统的噪声，及相关传动元件的受力。
在整车车辆熄火，静止驻坡时，驻车制动压力保持在最大值，但是整机已经上电，发动机已经启动运转，处于启动状态时，可以适当减低驻车制动压力，需要根据具体的坡度值θ，来逐渐减低驻车制动压力，即压力值与坡度θ一一对应，因为降低的驻车压力可以减小传动系统的受力，进而在油门位移增加的时候可以减少咕咕的声音，从而启动更加柔和，寿命更长，综合使用成本更低。
当然，驾驶员仍然可以将制动踏板踩到底，按照常规方式启动，但是常规启动时，磨损较大，声音较大，按照2000小时的累计磨损量，可靠性减弱。但是人的行为方式仍然是优先的，程序控制次之。
由于工程机械，尤其是装载机，手刹的压力一般是开关量控制，即要么为0，要么压力最大，而没有中间值，即驻车制动力矩要么为0，要么是最大值，没有连续变化可调节的具体数值。因此无法进行模拟量控制，难以实现驻车制动压力和具体坡度值一一对应的控制。因此需要进行压力变化控制，即采用制动踏板(模拟量)的位移量，由此转换为踏板的制动力矩，进而转换为手刹的制动压力对应的驻车制动力矩，即用程序控制刹车踏板的位移量为D，然后即可完全松开手刹。这样就相当于人工的操作：踩刹车，松手刹，只是踩刹车的位移量正好等于或者不小于手刹的制动力矩，这一点是人工难以实现的。
大部分坡度都远远小于最大值，因此大部分踏板制动力矩都远远小于最大坡度对应的制动力矩(或者理解为手刹制动力矩)，在启动行走时，大部分驱动力矩C都只需要较小的C4就可以克服B4(与当前坡度对应的最小踏板制动力矩)，同理，减速机或者传动机构的受力可以大幅度减小，因此咕咕的声音可以大幅度降低，整机的可靠性可以大幅度提升，使用寿命可以延长2倍以上，或者多使用几年。
本发明通过坡道角度传感器，检测车体横向姿态即当前坡道的角度值θ，在启动时，仅需要制动踏板力矩B4就可以保持车体平衡，不溜车，此时加速踏板的加速扭矩只需要和B4平衡即可，从而减小加速扭矩，减小传动系统的噪声，减小传动系统的受力，增加可靠性。
接下来将问题转换为：首先将制动踏板的位移D2降低至D4，确保D4产生的制动力矩B4与当前的坡度θ对应，即整机正好不溜坡；即B4是整机在坡道θ上完全可靠的停住，不溜车的最小制动力矩。
其次，增加油门踏板的位移量E，E对应的驱动力矩C，等于制动踏板位移D4产生的制动力矩B4时，可完全松开制动踏板(制动踏板位移为0)，此时即可完成启动行走(与汽车自动挡挂手刹启动类似)；
为了进一步减小减速机或制动盘的咕咕噪声，防止传动机构例如摩擦片过渡受力，烧毁，或者防止过度磨损，增加传动机构的可靠性，延长寿命，减小传动系统在启动过程中的受力，采取以下技术方案实现：
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种工程机械坡道起步控制方法及系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
第一方面，提供一种工程机械坡道起步控制方法，包括：
响应于工程机械位于坡道上且有坡道起步控制需求；获取工程机械在坡道上的坡度值θ，并根据坡度值确定工程机械停在这个坡道的稳坡力矩B4；
S1，控制器控制制动踏板产生模拟量的踏板制动力矩代替手刹的开关量驻车制动力矩；
S2，控制器控制制动踏板降低整车制动力矩至所述稳坡力矩，控制踏板制动力矩保持稳坡力矩并控制整机挂前进档位；
S3，控制加速踏板输出驱动力矩至稳坡力矩的第一响应区间，控制驱动力矩保持并在第一设定时间内卸载踏板制动力矩；
S4，控制整车驱动力矩在第二设定时间内增加至稳坡力矩的第二响应区间，实现坡道启动行走。
在一些实施例中，一种工程机械坡道起步控制方法，包括：
响应于工程机械位于坡道上且有坡道起步控制需求；获取工程机械在坡道上的坡度值θ，并根据坡度值确定工程机械停在这个坡道需要的稳坡力矩B4；
响应于发动机启动运转且手刹保持制动状态；控制制动踏板产生位移使踏板制动力矩逐步增加；
响应于踏板制动力矩达到设定开关量驻车制动力矩，控制踏板制动力矩保持并控制手刹松开；
响应于手制动力矩降为0，控制器控制制动踏板位移减小使踏板制动力矩降低；
响应于踏板制动力矩降至所述稳坡力矩，控制踏板制动力矩保持并控制整机挂前进档位；
响应于踏板制动力矩保持所述稳坡力矩且工程机械位于前进档位，控制加速踏板产生位移使驱动力矩逐步增加；
响应于驱动力矩达到所述稳坡力矩的第一响应区间；控制驱动力矩保持并控制制动踏板松开，在第一设定时间内卸载踏板制动力矩；
响应于踏板制动力矩减小为0，控制器控制加速踏板位移增加，使整车驱动力矩在第二设定时间内增加至稳坡力矩的第二响应区间，实现坡道启动行走。
在一些实施例中，在第一设定时间内卸载踏板制动力矩是指踏板制动力矩从稳坡力矩减小为0的实施时间≤200毫秒。
在一些实施例中，所述驱动力矩在第二设定时间内增加至稳坡力矩的第二响应区间是指驱动力矩从稳坡力矩的第一响应区间增加至稳坡力矩的第二响应区间的实施时间≤200毫秒。
在一些实施例中，所述工程机械为装载机。
在一些实施例中，所述设定开关量驻车制动力矩等于手制动最大力矩值。
在一些实施例中，所述稳坡力矩的第一响应区间为稳坡力矩的70％-80％；稳坡力矩的第二响应区间为稳坡力矩的100％-120％。
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工程机械坡道起步控制方法。
第三方面，提供一种工程机械坡道起步控制系统，包括第二方面所述的控制器。
所述的工程机械坡道起步控制系统，还包括加速踏板、牵引电机、减速机、制动踏板、制动阀、手刹开关；所述控制器分别与加速踏板、牵引电机、制动踏板、手刹开关信号连接；所述牵引电机与减速机驱动连接；
所述制动踏板内集成有制动阀，所述制动阀与减速机连接，用于通过控制制动踏板的位移，进而控制制动阀的出口K的压力，实现控制减速机的制动力矩；
所述加速踏板通过控制器与牵引电机连接，控制器通过控制加速踏板的位移，进而控制牵引电机的驱动力矩。
在一些实施例中，所述的工程机械坡道起步控制系统，还包括坡度值采集单元，用于采集工程机械在坡道上的坡度值，并发送给控制器。
在一些实施例中，所述减速机为四个，牵引电机为四个，每个牵引电机与相应的减速机进行花键连接，每个牵引电机对应的控制驱动一个车轮。
第三方面，提供一种工程机械，包括所述的工程机械坡道起步控制系统。
有益效果：本发明提供的一种工程机械坡道起步控制方法及系统，通过两次降低制动踏板的制动力矩，可有效降低启动时，制动力矩和驱动力矩同时加载，对减速机内部齿轮、轴承或制动盘的受力，降低传动机构内部的噪声，可靠性更高，使用寿命更长，全生命周期使用成本更低。具有以下优点：
1.通过本发明的技术方案，可以在制动力矩和驱动力矩同时加载时，降低减速机或制动盘的咕咕的噪声，减小传动机构的双向受力数值，使用寿命更长，可靠性更高。
2.根据不同的坡度值，采用不同的踏板制动压力来实施制动，可以有效降低管路中的制动压力，制动液压管路及接头的受力降低，制动系统的寿命更长。
附图说明
图1为本发明实施例的工程机械坡道起步控制方法流程图；
图2为本发明实施例中整机在坡道θ上的启动示意图；
图3为整机起步控制过程中踏板位移和力矩变化时间图；
图4为本发明实施例的工程机械坡道起步控制系统示意图；
图中：控制器1，加速踏板2，牵引电机3，减速机4，蓄能器5，制动踏板6，制动阀6-1，手刹开关7。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
一种工程机械坡道起步控制方法，包括：
响应于工程机械位于坡道上且有坡道起步控制需求；获取工程机械在坡道上的坡度值θ，并根据坡度值确定工程机械停在这个坡道的稳坡力矩B4；
S1，控制器控制制动踏板产生模拟量的踏板制动力矩代替手刹的开关量驻车制动力矩；
S2，控制器控制制动踏板降低整车制动力矩至所述稳坡力矩，控制踏板制动力矩保持稳坡力矩并控制整机挂前进档位；
S3，控制加速踏板输出驱动力矩至稳坡力矩的第一响应区间，控制驱动力矩保持并在第一设定时间内卸载踏板制动力矩；
S4，控制整车驱动力矩在第二设定时间内增加至稳坡力矩的第二响应区间，实现坡道启动行走。
如图1、图2所示，一种工程机械坡道起步控制方法，包括：
响应于工程机械位于坡道上且有坡道起步控制需求；控制器获取工程机械在坡道上的坡度值θ，并根据坡度值确定工程机械停在这个坡道需要的最小踏板制动力矩B4；
响应于发动机启动运转且手刹保持制动状态；控制器控制制动踏板产生位移并逐步增加，对应产生的踏板制动力矩增加；
响应于踏板制动力矩达到B2，其中B2等于手制动力矩值A1，对应的制动踏板位移为D2，控制制动踏板位移保持D2、踏板制动力矩保持B2并控制手刹松开；
响应于手制动力矩降为0，控制器控制制动踏板位移开始减小，对应的踏板制动力矩降低；
响应于踏板制动力矩降至B4，对应的制动踏板位移D4，控制器控制制动踏板位移保持D4，踏板制动力矩保持B4，并控制整机挂前进档位；
响应于制动踏板位移保持D4、踏板制动力矩保持B4且工程机械位于前进档位，控制器控制加速踏板产生位移并逐步增加，对应产生驱动力矩并逐步增加；
响应于驱动力矩达到C2，所述驱动力矩C2取值范围为踏板制动力矩B4的70％-80％，对应的加速踏板位移为E2；控制器控制加速踏板位移保持E2、驱动力矩保持C2，并控制制动踏板松开，踏板制动力矩快速减小；
响应于踏板制动力矩减小为0，控制器控制加速踏板位移开始持续快速增加，对应的驱动力矩快速增加；
响应于驱动力矩增加至C4，其中驱动力矩C4大于踏板制动扭矩B4，且牵引电机转速大于0，实现坡道启动行走。
在一些实施例中，所述踏板制动力矩快速减小是指踏板制动力矩从B4减小为0的实施时间≤200毫秒。
在一些实施例中，所述驱动力矩快速增加是指驱动力矩从C2增加至C4的实施时间≤200毫秒。
在一些实施例中，所述工程机械以装载机为例。
在一些实施例中，图1为本发明控制方法的流程图；图2为整机在坡道θ上的启动示意图；图3为整机起步控制方法踏板位移和力矩变化时间图；
0～t1：整机上电，发动机启动，手刹保持制动状态，手刹力矩曲线为A1；
t1～t2：手刹保持制动状态，手制动力矩曲线为A1；制动踏板位移开始增加，踏板位移曲线为D1；制动踏板产生的力矩开始增加，制动踏板产生力矩的曲线为B1；
t2～t3：制动踏板产生的力矩与手刹制动力矩相等时，制动踏板位移进行保持不变，踏板位移曲线为D2；制动踏板产生力矩的曲线为B2；此时松开手刹，手制动力矩降为0，手制动力矩曲线为A2；
t3～t4：控制器根据当前的坡度值和整机参数，计算出与当前坡度值对应的最小踏板制动力矩，并通过减小踏板位移实现；制动踏板位移开始减小，踏板位移曲线为D3；制动踏板产生力矩开始降低，曲线为B3；
t4～t5：控制器控制整车制动系统输出与当前坡度值对应的最小踏板制动力矩，并进行保持，通过保持踏板位移实现；制动踏板位移曲线为D4；制动踏板产生的力矩曲线为B4；此时控制整机挂前进档位。
t5～t6：控制器控制当前踏板制动力矩并进行保持，通过保持踏板位移实现；
同时，控制加速踏板产生位移，加速踏板产生驱动力矩，并且加速踏板位移和驱动力矩逐渐增加；制动踏板位移曲线为D4；制动踏板产生的力矩曲线为B4；加速踏板位移曲线为E1；驱动力矩曲线为C1；
t6～t7：当驱动力矩增加至制动踏板产生制动力矩(曲线B4)的70％～80％时，控制器控制松开当前制动踏板，制动踏板位移逐渐变为0，同时制动力矩逐渐减小为0，而控制加速踏板保持当前的位移，驱动力矩同样进行保持；制动踏板位移曲线为D5；制动踏板产生的力矩曲线为B5；加速踏板位移曲线为E2；驱动力矩曲线为C2；由于该区间容易产生溜坡，因此t6～t7的时间极短，该区间控制过程实施时间≤200毫秒(即0.2秒)，同时该区间的传动系统噪声(减速机或者制动盘噪声)小于现有技术。
t7～t8：该区间的状态为，制动踏板完全松开，而驱动力矩不足以克服重力沿斜坡的分量，因此，极容易产生溜坡，控制器控制加速踏板增加位移，增加驱动力矩；加速踏板位移曲线为E3；驱动力矩曲线为C3；由于该过程中，制动已经完全松开，因此减速机或者传动系统的双向受力状态(即制动状态和驱动状态转为单向受力状态，即仅受驱动状态，因此受力)要小于现有技术，产生的噪声小于现有技术。t7～t8的时间极短，该区间控制过程实施时间≤200毫秒(即0.2秒)。
t8～t9：当驱动力矩＞B4曲线对应的制动力矩B4时，即驱动力矩＞行驶阻力时，即曲线C4对应驱动力矩，在数值上大于曲线B4对应的制动力矩。控制器控制加速踏板保持当前位移，进而保持驱动力矩，加速踏板位移曲线为E4；驱动力矩曲线为C4；同时控制器检测驱动电机转速是否有响应，当牵引电机转速＞0时，可整车行走，坡道起步结束。
说明：现有方案启动的制动力矩的数值水平为B2；要克服B2的驱动力矩至少不小于B2；
本发明的技术方案：启动的制动力矩的数值水平为B4，而克服B4的驱动力矩在B4的70％-80％区间，待B4降低为0时，再将驱动力矩增加至C4，从而实施启动行走；
现有技术的减速机和制动盘的噪声和较大的双向受力载荷(一个方向施加制动力矩，另一个方向施加驱动力矩)主要在克服B2的过程中产生的；
本发明技术方案的减速机和制动盘的噪声和较小的双向受力载荷主要在克服B4的过程，即在t5-t7过程区间；且该区间段，驱动力矩的数值水平先增加后保持，而制动力矩的水平先保持再降低为0，整个过程的受力水平降低，因此噪声降低，可靠性增加，寿命更长。在t7-t9的过程中，制动力矩为0，驱动力矩增加，此时减速机和制动盘仅受到驱动力矩的单向载荷，因此比双向载荷的噪声值水平更小。
说明：控制器控制加速踏板以及制动踏板的位移行程，属于公知技术，在此不进行展开。
用传感器检测整机在坡道上的角度值属于公知技术，在此不进行展开；
控制器通过整机参数和坡度参数计算出对应的驱动力矩，进而控制加速踏板产生对应的踏板位移。
在一些实施例中，如图2所示，根据坡度值确定工程机械停在这个坡道的稳坡力矩，包括：根据整机参数和坡度值θ进行计算得到工程机械停在这个坡道需要的稳坡力矩，设坡度值θ，整机重力为G，滚动阻力系数为η(此处取值为0.03)，车轮静力半径R，整机重心距地面的法向距离(与坡度斜面垂直)为H；
稳坡力矩B4计算方法：
B4＝G×(H×sinθ+R×η×cosθ)
滚动阻力系数为η：可采用工程机械通用取值为0.03，(0.02-0.05之间)
硬土路面为0.03，泥泞路面取值0.05，沥青路面取值0.02。
实施例2
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，以执行根据实施例1所述的工程机械坡道起步控制方法。
实施例3
一种工程机械坡道起步控制系统，包括实施例2所述的控制器。
在一些实施例中，所述的工程机械坡道起步控制系统，还包括加速踏板2、牵引电机3、减速机4、制动踏板6、制动阀6-1、手刹开关7；所述控制器1分别与加速踏板2、牵引电机3、制动踏板6、手刹开关7信号连接；所述牵引电机3与减速机4驱动连接；
所述制动踏板6内集成有制动阀6-1，所述制动阀6-1与减速机连接，用于通过控制制动踏板的位移，进而控制制动阀的出口K的压力，实现控制减速机4的制动力矩；
所述加速踏板2通过控制器1与牵引电机3信号连接，控制器1通过控制加速踏板的位移，进而控制牵引电机的驱动力矩。
在一些实施例中，所述工程机械以装载机为例。
在一些实施例中，如图4所示，控制器1与加速踏板2、制动踏板6、牵引电机3、手刹开关7等均信号连接，牵引电机3和减速机4采用花键连接；蓄能器5的H口与制动踏板6的制动阀6-1的P口连接，制动阀6-1的K口与减速机4的制动油口端连接，制动阀的T口连接油箱，制动阀的K口同时接制动阀的控制油口，该控制油口可以使制动阀的阀芯复位；制动阀为比例阀，及制动踏板的位移与出口K的压力成正相关，即与减速机的制动力矩正相关，蓄能器的H口同时接液压油源。
控制器控制加速踏板的位移，进而控制牵引电机的驱动力矩，并通过减速机对整机实施行走驱动；
控制器通过控制制动踏板的位移，进而控制制动阀的出口K的压力，进而控制减速机的制动力矩，对整机实施制动；
手刹开关为开关量，当开关接通时，手刹解除；当开关关闭时，手制动完全抱死，手制动压力达到最大，整车处于驻车制动、停车制动状态。
当加速踏板和制动踏板同时踩下时，减速机内部齿轮、轴承及制动盘等进行双向受力，载荷较大，咕咕噪声较大，本发明主要解决双向受力的数值给降下来，降低受力，降低噪声。
在一些实施例中，所述控制系统还包括坡度值采集单元，用于采集工程机械在坡道上的坡度值，并发送给控制器1。
在一些实施例中，所述减速机为四个，牵引电机为四个，每个牵引电机与相应的减速机进行花键连接，每个牵引电机对应的控制驱动一个车轮。
实施例4
一种工程机械，包括上述的工程机械坡道起步控制系统。
在一些实施例中，如图2所示，所述工程机械以装载机为例。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种工程机械坡道起步控制方法，其特征在于，包括：
响应于工程机械位于坡道上且有坡道起步控制需求；获取工程机械在坡道上的坡度值θ，并根据坡度值确定工程机械停在这个坡道的稳坡力矩B4；
控制器控制制动踏板产生模拟量的踏板制动力矩代替手刹的开关量驻车制动力矩；
控制器控制制动踏板降低整车制动力矩至所述稳坡力矩，控制踏板制动力矩保持稳坡力矩并控制整机挂前进档位；
控制加速踏板输出驱动力矩至稳坡力矩的第一响应区间，控制驱动力矩保持并在第一设定时间内卸载踏板制动力矩；
控制整车驱动力矩在第二设定时间内增加至稳坡力矩的第二响应区间，实现坡道启动行走。
2.一种工程机械坡道起步控制方法，其特征在于，包括：
响应于工程机械位于坡道上且有坡道起步控制需求；获取工程机械在坡道上的坡度值θ，并根据坡度值确定工程机械停在这个坡道需要的稳坡力矩B4；
响应于发动机启动运转且手刹保持制动状态；控制制动踏板产生位移使踏板制动力矩逐步增加；
响应于踏板制动力矩达到设定开关量驻车制动力矩，控制踏板制动力矩保持并控制手刹松开；
响应于手制动力矩降为0，控制器控制制动踏板位移减小使踏板制动力矩降低；
响应于踏板制动力矩降至所述稳坡力矩，控制踏板制动力矩保持并控制整机挂前进档位；
响应于踏板制动力矩保持所述稳坡力矩且工程机械位于前进档位，控制加速踏板产生位移使驱动力矩逐步增加；
响应于驱动力矩达到所述稳坡力矩的第一响应区间；控制驱动力矩保持并控制制动踏板松开，在第一设定时间内卸载踏板制动力矩；
响应于踏板制动力矩减小为0，控制器控制加速踏板位移增加，使整车驱动力矩在第二设定时间内增加至稳坡力矩的第二响应区间，实现坡道启动行走。
3.根据权利要求1或2所述的工程机械坡道起步控制方法，其特征在于，在第一设定时间内卸载踏板制动力矩是指踏板制动力矩从稳坡力矩减小为0的实施时间≤200毫秒。
4.根据权利要求1或2所述的工程机械坡道起步控制方法，其特征在于，所述驱动力矩在第二设定时间内增加至稳坡力矩的第二响应区间是指驱动力矩从稳坡力矩的第一响应区间增加至稳坡力矩的第二响应区间的实施时间≤200毫秒。
5.根据权利要求1或2所述的工程机械坡道起步控制方法，其特征在于，所述工程机械为装载机。
6.根据权利要求1或2所述的工程机械坡道起步控制方法，其特征在于，所述设定开关量驻车制动力矩等于手制动最大力矩值。
7.根据权利要求1或2所述的工程机械坡道起步控制方法，其特征在于，所述稳坡力矩的第一响应区间为稳坡力矩的70%-80%；稳坡力矩的第二响应区间为稳坡力矩的100%-120%。
8.一种控制器，其特征在于，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，以执行根据权利要求1-7任一项所述的工程机械坡道起步控制方法。
9.一种工程机械坡道起步控制系统，其特征在于，包括权利要求8所述的控制器。
10.根据权利要求9所述的工程机械坡道起步控制系统，其特征在于，还包括加速踏板、牵引电机、减速机、制动踏板、制动阀、手刹开关；所述控制器分别与加速踏板、牵引电机、制动踏板、手刹开关信号连接；所述牵引电机与减速机驱动连接；
所述制动踏板内集成有制动阀，所述制动阀与减速机连接，用于通过控制制动踏板的位移，进而控制制动阀的出口K的压力，实现控制减速机的制动力矩；
所述加速踏板通过控制器与牵引电机信号连接，控制器通过控制加速踏板的位移，进而控制牵引电机的驱动力矩。
11.根据权利要求9所述的工程机械坡道起步控制系统，其特征在于，还包括坡度值采集单元，用于采集工程机械在坡道上的坡度值，并发送给控制器。
12.根据权利要求10所述的工程机械坡道起步控制系统，其特征在于，所述减速机为四个，牵引电机为四个，每个牵引电机与相应的减速机进行花键连接，每个牵引电机对应的控制驱动一个车轮。
13.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求9-12任一项所述的工程机械坡道起步控制系统。
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| CN202210703379.7A CN114905978B (zh) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 一种工程机械坡道起步控制方法及系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024051250A1 (zh) * | 2022-09-08 | 2024-03-14 | 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 | 一种电驱动工程机械制动控制方法及系统 |
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| CN112874523A (zh) * | 2019-11-29 | 2021-06-01 | 比亚迪股份有限公司 | 一种车辆控制方法、控制装置及车辆 |
-
2022
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