[发明专利]一种电子差速控制方法及运用该方法的电驱动矿车

说明书

技术领域

本发明涉及车辆控制系统技术领域，特别涉及一种电子差速控制方法及运用该方法的电驱动矿车。

背景技术

电动车辆具有节能和环保的优点，是当前车辆技术发展的一种趋势。电驱动矿车是一种新型的电动矿车，驱动电机直接或通过减速机构安装在车轮上，构成电动轮。其中车辆在转向行驶时，外侧车轮的转弯半径大于内侧车辆的转弯半径，必须利用差速装置调整内、外侧驱动轮的转速，使外侧驱动轮的转速大于内侧驱动轮的转速，否则，驱动轮会产生滑移从而引起轮胎磨损加剧、转向困难、道路附着性能变差等问题。

对于一般内燃机车辆，需要在驱动桥中采用机械差速器，以实现转向行驶时内、外侧驱动轮的差速要求。对与电驱动车辆，需要通过电子差速系统使内、外侧电动轮转速满足转向行驶时的差速要求。而目前使用的电子差速控制方法主要由以转速为控制变量、以扭矩为控制变量和电子自适应差速控制。

但是在上述电子差速控制方法中，以转速为控制变量时，控制模型稍有误差就会使实际轮速产生不协调；而以扭矩为控制变量很难做到精确控制，并且控制算法复杂。

发明内容

为了解决电子差速控制以转速为控制变量会使实际轮速产生不协调的问题以及以扭矩为控制变量时不能够精确控制和控制算法复杂的问题，现提供一种简单易行的电子差速控制方法及运用该方法的电驱动矿车。具体技术方案如下：

一种电子差速统控制方法，包括以下步骤，

利用扭矩分配曲线做开环控制，其中扭矩分配曲线通过模拟计算得到，刚进入转向时，估算出车轮转角，然后由扭矩分配曲线图得到扭矩分配比；

利用后轮理论速度比与后轮实际速度比做闭环控制，后轮理论速度比通过车轮转角计算得到，后轮实际速度比为传感器实际测量得到。

进一步的，车轮转角通过前轮速度比估算得到。

进一步的，后轮速度比计算公式如下，

其中，V_RR表示后右轮转速，V_RL表示后左轮转速，w_b表示轴距，δ表示前轮转角，t_br表示后轮轮距。

进一步的，所述扭矩分配曲线为一族综合的扭矩分配曲线，并在曲线中加入可调参数。

进一步的，前轮速度比计算公式如下，

其中，V_FR表示前右轮转速，V_FL表示前左轮转速，w_b表示轴距，δ表示前轮转角，t_bf表示前轮轮距。

进一步的，所述可调参数为车辆速度，且由低速到高速。

一种电驱动矿车，所述电驱动矿车运用了上述任一项所述的电子差速控制方法。

与现有技术相比，上述技术方案中提供的电子差速控制方法及运用该方法的电驱动矿车具有以下优点：通过将转弯时的扭矩分成两个阶段，先使用计算出的扭矩分配曲线做开环控制，然后使用后轮理论速度比和后轮实际速度比做闭环控制，不仅使得通过简单易行的控制方法实现了辅助转向，而且无需大量复杂的控制算法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中提供的车辆转向时的几何关系图；

图2是本发明实施例中提供的车辆转弯时的受力图；

图3是本发明实施例中提供的转速比闭环控制框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种电子差速控制方法，包括以下步骤，

利用扭矩分配曲线做开环控制，其中扭矩分配曲线通过模拟计算得到，刚进入转向时，估算出车轮转角，然后由扭矩分配曲线图得到扭矩分配比；

利用后轮理论速度比与后轮实际速度比做闭环控制，后轮理论速度比通过车轮转角计算得到，后轮实际速度比为传感器实际测量得到。

计算扭矩分配曲线过程如下，

首先通过前轮速度比估算车轮转角，车辆转向时的几何关系如图1所示，可以得到前轮转速比公式（1）和后轮转速比公式（2），从而查图（省略）可计算车轮转角。其中

                         （1）