[发明专利]一种基于轮胎耐久的电动矿卡扭矩智能控制方法

说明书

一种基于轮胎耐久的电动矿卡扭矩智能控制方法，综合矿山工况中路况、负载、车速等因素，通对电动矿卡扭矩的智能控制，达到降低轮胎磨损损耗，延长轮胎使用寿命的效果。所述方法通过轮胎耐久扭矩控制算法控制轮胎的工作扭矩使轮胎处于健康耐久工作范围内，并融合基于驾驶员意图的扭矩算法，形成一种专门用于矿山电动车辆的扭矩控制方法。与现有技术相比，传统的车辆扭矩控制以驾驶员驱动意图作为车辆扭矩控制的依据，而在本发明提出了轮胎耐久扭矩控制算法，并兼顾驾驶员驱动意图的车辆扭矩控制算法，大大提高了矿用车辆的轮胎使用寿命，特别适用于矿用电动车辆的应用场景。

技术领域

本发明涉及矿用新能源重型卡车技术领域，特别涉及一种基于轮胎耐久的电动矿卡扭矩智能控制方法。

背景技术

在矿卡车辆运行中，轮胎的费用仅次于维修费用，高达20%~30%，而矿卡轮胎价格较高其在整车购置费用中占比7%~10%。因此，提高轮胎的使用寿命可以带来巨大的经济价值，而当前阶段正确的使用轮胎是延长轮胎寿命的唯一有效途径。目前，如何正确使用轮胎完全依赖于矿卡司机的个人经验和矿山运行管理，而车辆本身并没有任何有效的控制手段。这一方面加大了矿山的管理成本，另一方面轮胎寿命延长依赖于人的经验使得效果有限。当前矿卡正面临智能化、电动化和网联化的变革，使得智能控制的应用有了硬件和软件载体的支持。鉴于上述原因，因此亟需一种智能控制算法来有效的延长轮胎寿命是一个非常有价值的事。

发明内容

本发明提供一种基于轮胎耐久的电动矿卡扭矩智能控制方法，综合考虑矿山工况中路况、负载、车速等因素，通过算法对电动矿卡进行扭矩控制，以达到降低轮胎磨损损耗，延长轮胎使用寿命的效果，具体如下：

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于轮胎耐久的电动矿卡扭矩智能控制方法，包括控制轮胎的工作扭矩处于健康耐久工作范围内的轮胎耐久扭矩控制算法以及基于驾驶员意图的扭矩算法，所述轮胎耐久扭矩控制算法包括以下控制步骤：

1）确定最大基础扭矩，通过将与车辆状态有关的车辆负荷因素与车辆运行速度因素同时与扭矩关联，构成一个最大基础扭矩的二次函数，所述最大基础扭矩表示在某车重和某车速下，轮胎耐久性最佳时允许的输出的最大扭矩，为：

；

2）确定基于耐久性的扭矩输出，影响最大基础扭矩释放力矩的因素包括与车辆状态有关的轮胎气压因素、与轮胎工作场景相关的道路条件因素和气候条件因素，三种因素影响最大基础扭矩释放力矩的释放系数用表示，，得出：

其中，为气压约束下扭矩，为道路条件约束下的扭矩，为气候条件约束下的扭矩,

得到基于耐久性的扭矩输出T1为：

；

3）基于驾驶员意图的扭矩算法中基于驾驶员意图的控制扭矩为T2，将基于耐久性的扭矩输出T1与基于驾驶员意图的控制扭矩T2进行协调扭矩控制，得到融合扭矩，所述融合扭矩为最终输出扭矩。

优选地，融合扭矩的融合过程为：

若基于驾驶员意图的控制扭矩T2小于基于耐久性的扭矩输出T1时，融合扭矩；

若基于驾驶员意图的控制扭矩T2大于基于耐久性的扭矩输出T1时，融合扭矩根据路况选择行驶模式。

优选地，所述行驶模式包括耐久模式、动力模式和正常模式，具体为：

1）耐久模式：

耐久模式为完全输出耐久扭矩．融合扭矩为：