CN117755089A - 纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，包括：通过拨动安装在方向盘侧面的电缓行开关的手柄触发整车电回馈制动功能；拨动电缓行开关手柄到电缓行开关的任一档位，当前档位的引脚发出电压信号给整车控制器VCU，VCU采集电缓行开关的档位引脚信号；VCU发送当前档位引脚对应的电回馈制动扭矩给微控制单元MCU，MCU根据驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩与VCU发送电回馈制动扭矩比较，如果驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩小于VCU请求的电回馈制动扭矩，则车辆执行驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩。本发明能够实现车辆在重载下坡过程中稳定、准确地实施电回馈功能，使电制动力在最佳范围。
Description
技术领域
本发明属于纯电动非公路矿用车控制领域，具体涉及一种纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法。
背景技术
纯电动矿用车电回馈功能主要是用于车辆重载下坡时起到电制动功能，也就是控制驱动电机发出负扭矩来反拖车辆以达到控制车速的目的。目前纯电动矿用车控制电回馈功能都是通过制动踏板来实现，制动踏板同时具有控制机械制动和电回馈双重功能，其控制电回馈功能是通过采集制动踏板开度信号来实现的，也就是踏板某一个开度范围内车辆只有电制动功能介入，超过该开度范围则整车机械制动就会介入工作，对于纯电动矿用车用制动踏板，通常前30％开度范围内只有电制动功能，而超过30％开度后，机械制动和电制动同时介入，想要电制动扭矩最大时，需要将踏板全部踩到底才可以，而此时机械制动力也最大。通过制动踏板控制的电回馈功能其弊端如下：
1、车辆在矿山运行时，矿山路面通常非常颠簸，驾驶员踩踏制动踏板时，通过脚精准控制制动踏板开度几乎是不可能的，往往造成制动踏板开度变化不定，从而造成电制动扭矩时大时小，车速难以控制，驾驶感很差。
2、制动踏板前30％开度是纯电制动控制区域，范围很小，驾驶过程中经常会超过30％开度而进入机械制动区域，导致重载下坡过程中机械制动介入工作，加快制动器磨损，降低机械制动系统寿命。
3、在踩踏制动踏板时无法直接观察踏板开度，所以只有踏板在最大开度时设定为电回馈制动力最大，而此时机械制动也早已介入，无法实现电回馈力最大时机械制动不介入。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，能够实现车辆在重载下坡过程中稳定、准确地实施电回馈功能，使电制动力在最佳范围，确保车辆重载下坡过程中只通过电制动力即可稳定运行，避免重载下坡过程中机械制动介入，大大提高机械制动系统使用寿命，解决脚制动踏板带来了弊端。
为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：
纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，包括：
通过拨动安装在方向盘侧面的电缓行开关的手柄触发整车电回馈制动功能；
拨动电缓行开关手柄到电缓行开关的任一档位，当前档位的引脚发出电压信号给整车控制器VCU，VCU采集电缓行开关的档位引脚信号；
VCU发送当前档位引脚对应的电回馈制动扭矩给微控制单元MCU，MCU根据驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩与VCU发送电回馈制动扭矩比较，如果驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩小于VCU请求的电回馈制动扭矩，则车辆执行驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩。
进一步，电缓行开关设置有多个档位，每个档位引脚均和该档位前面的档位引脚相连接，不同档位对应不同电压信号。
进一步，VCU采集到当前档位之前所有档位引脚信号，发送当前档位引脚对应的电回馈制动扭矩给MCU，MCU根据驱动电机当前转速计算驱动电机当前可输出的最大电回馈制动扭矩与VCU所发出的电回馈制动扭矩比较；如果当前驱动电机输出的电回馈制动扭矩大于VCU请求扭矩，则车辆执行VCU请求电回馈制动扭矩，如果当前驱动电机可输出电回馈制动扭矩小于VCU请求扭矩，则车辆执行驱动电机当前可输出电回馈制动扭矩。
进一步，VCU采集当前档位的档位引脚信号，检测当前档位之前所有档位引脚信号；如果VCU检测到当前电缓行开关手柄的档位引脚信号，检测不到当前档位前面的任何一个档位的档位引脚信号，则整车进入Limp-home模式，同时仪表进行电缓行开关故障报警。
本发明技术效果包括：
本发明能够实现车辆在重载下坡过程中稳定、准确地实施电回馈功能，使电制动力在最佳范围，确保车辆重载下坡过程中只通过电制动力即可稳定运行，避免重载下坡过程中机械制动介入，大大提高机械制动系统使用寿命，解决脚制动踏板带来了弊端。
本发明通过电缓行开关触发整车电回馈制动功能，与通过制动踏板触发电缓行功能相比，通过电缓行开关触发电回馈制动功能有如下优点：
(1)、通过VCU触发动的电回馈制动功能时，VCU发出的电回馈制动扭矩更加准确，运行车速更加稳定，可以保证车辆匀速下坡；
(2)、可以保证在电缓行开关功能正常时，机械制动完全不会介入工作，大大提高机械制动系统使用寿命；
(3)、驾驶员可以轻松触摸到电缓行开关手柄，操作灵活，触觉和视觉感更强，其操作完全不受车辆颠簸影响。
附图说明
图1是本发明中纯电动非公路刚性矿用车电回馈控制方法电缓行开关与整车控制器(VCU)控制逻辑图；
图2是本发明中纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法的流程图。
具体实施方式
以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。
如图1所示，是本发明中纯电动非公路刚性矿用车电回馈控制方法电缓行开关与整车控制器(VCU)控制逻辑图；如图2所示，是本发明中纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法的流程图。
纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，具体包括以下步骤：
步骤1：通过拨动安装在方向盘侧面的电缓行开关的手柄触发整车电回馈制动功能；
电缓行开关设置多个档位，每个档位引脚均和该档位前面的档位引脚相连接，不同档位对应不同电压信号。
步骤2：拨动电缓行开关手柄到电缓行开关的任一档位(当前档位)，当前档位的引脚发出电压信号给整车控制器(VCU)，VCU采集电缓行开关的档位引脚信号；
步骤3：VCU发送当前档位引脚对应的电回馈制动扭矩给MCU，MCU根据驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩与VCU发送电回馈制动扭矩比较，如果驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩小于VCU请求的电回馈制动扭矩，则车辆执行驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩。
VCU采集到当前档位之前所有档位引脚信号，发送当前档位引脚对应的电回馈制动扭矩需求给微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，MCU再根据驱动电机当前转速计算驱动电机当前可输出的最大电回馈制动扭矩与VCU所发出的电回馈制动扭矩比较，再执行电回馈制动功能；如果当前驱动电机可输出电回馈制动扭矩大于VCU请求扭矩，则车辆执行VCU请求电回馈制动扭矩，如果当前驱动电机可输出电回馈制动扭矩小于VCU请求扭矩，则车辆执行驱动电机当前可输出电回馈制动扭矩。当电缓行手柄拨在某一档位时，VCU必须在能够检测到当前档位引脚信号的同时还必须检测到当前档位前面所有更低级档位引脚信号，VCU才发送当前电缓行开关手柄所处档位对应的最大电回馈制动扭矩需求给MCU。
VCU不但采集当前档位的档位引脚信号，也检测当前档位之前所有档位引脚信号。电缓行开关手柄每拨到一个档位，整车控制器(VCU)均对每个档位信号进行检测，当电缓行开关手柄拨到某一个档位时，VCU不但检测当前档位引脚信号，同时还要检测当前档位前面的所有档位信号，比如，此时将电缓行开关手柄拨到三档，VCU检测三档引脚信号的同时，也检测一档和二档引脚信号。
如果VCU只能检测到当前电缓行开关手柄的档位引脚信号，但是检测不到当前档位前面的任何一个档位的档位引脚信号，则整车进入Limp-home模式，同时仪表进行电缓行开关故障报警。Limp Home(跛行模式)是指整车的电控设备出现故障的时候，完成基本的功能，使得整车仍能以最低要求的性能水平行驶。
如果驾驶员拨动电缓行开关手柄到任何档位时，VCU无法检测到任何档位引脚信号，则VCU认为没有触发电回馈制动模式，车速则会增加，驾驶员会踩踏制动踏板，通过机械制动系统控制车速。
通过以上电回馈控制方法，可实现完全没有机械制动介入的前提下，车辆可以按当前最大电制动力来实施电回馈制动功能。
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离技术方案的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，其特征在于，包括：
通过拨动安装在方向盘侧面的电缓行开关的手柄触发整车电回馈制动功能；
拨动电缓行开关手柄到电缓行开关的任一档位，当前档位的引脚发出电压信号给整车控制器VCU，VCU采集电缓行开关的档位引脚信号；
VCU发送当前档位引脚对应的电回馈制动扭矩给微控制单元MCU，MCU根据驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩与VCU发送电回馈制动扭矩比较，如果驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩小于VCU请求的电回馈制动扭矩，则车辆执行驱动电机当前输出的最大电回馈制动扭矩。
2.如权利要求1所述的纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，其特征在于，电缓行开关设置有多个档位，每个档位引脚均和该档位前面的档位引脚相连接，不同档位对应不同电压信号。
3.如权利要求1所述的纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，其特征在于，VCU采集到当前档位之前所有档位引脚信号，发送当前档位引脚对应的电回馈制动扭矩给MCU，MCU根据驱动电机当前转速计算驱动电机当前可输出的最大电回馈制动扭矩与VCU所发出的电回馈制动扭矩比较；如果当前驱动电机输出的电回馈制动扭矩大于VCU请求扭矩，则车辆执行VCU请求电回馈制动扭矩，如果当前驱动电机可输出电回馈制动扭矩小于VCU请求扭矩，则车辆执行驱动电机当前可输出电回馈制动扭矩。
4.如权利要求1所述的纯电动非公路矿用自卸车电回馈控制方法，其特征在于，VCU采集当前档位的档位引脚信号，检测当前档位之前所有档位引脚信号；如果VCU检测到当前电缓行开关手柄的档位引脚信号，检测不到当前档位前面的任何一个档位的档位引脚信号，则整车进入Limp-home模式，同时仪表进行电缓行开关故障报警。
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2023
- 2023-12-01 CN CN202311653557.0A patent/CN117755089A/zh active Pending
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