[发明专利]一种重型梭车的电子差速控制方法和装置

说明书

本发明属于重型车辆行走控制技术领域，提供了一种重型梭车的电子差速控制方法和装置，解决了纯液压转向过程中，车辆的转弯半径大，部分轮胎出现滑移或拖拽现象的问题。通过整车控制器获取目标梭车在转向阶段的油门踏板开度；根据映射关系确定梭车在转向阶段的初步给定转速；获取目标梭车在转向阶段的油缸位移传感器的长度；根据其映射关系，确定梭车在转向阶段的转向角；根据转向角，解析机械结构确定目标梭车的转弯半径；最后计算可得各轮的差速系数，最终结合初步给定转速，完成最终的行走电机实际给定转速输出，实现梭车的电子差速控制。本发明能够提高重型车辆的转向性能和驾驶稳定性。

技术领域

本发明属于重型车辆行走控制技术领域，具体涉及一种重型梭车的电子差速控制方法和装置。

背景技术

随着煤矿井下重型梭车的使用越来越广泛，尤其是在一些大型煤矿，此类车辆往往承担着采掘过程中煤炭的转运工作。以往该类车辆的转向系统较为简单，多采用纯液压转动，通过驾驶员控制液压方向盘，增加液压回路油缸压力来实现整车的转向。

对于重型车辆来说，通过纯液压转向的方法、装置会增大车辆的转弯半径，且电驱系统无法获取轮胎转向角而调整输出，从而导致部分轮胎出现滑移或拖拽现象，增加电机的无功功耗和轮胎的磨损，车辆的操作性和驾驶舒适感较差。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述至少一个技术问题，提供了一种重型梭车的电子差速控制方法和装置。

本发明采用如下的技术方案实现：一种重型梭车的电子差速控制方法，包括以下步骤：

S1：获取目标梭车在转向阶段的油门踏板开度和油缸位移长度；

S2：根据油门踏板开度和目标梭车输出转速的第一映射关系，确定目标梭车在转向阶段的初步给定转速；

S3：根据油缸位移长度和目标梭车转向角的第二映射关系，确定目标梭车在转向阶段的转向角；

S4：根据转向角，解析目标梭车的几何结构，确定目标梭车的转向半径；

S5：根据转向半径，确定目标梭车内轮、外轮的差速系数；

S6：根据目标梭车转向阶段的初步给定转速和内轮、外轮的差速系数，确定目标梭车内轮、外轮的实际给定转速并输出，控制目标梭车的行驶转向。

优选地，步骤S1中，油门踏板开度的数值范围为0至100；油缸位移长度为目标梭车在目标时刻的油缸位移长度，此处的目标时刻指产生油门踏板电信号的时刻。

优选地，步骤S2中，第一映射关系为：

式中，V为目标梭车在转向阶段的初步给定转速；V_max为设定的电机最高转速；k为油门踏板开度；λ为加速度系数。

优选地，步骤S3中，第二映射关系为：

式中，γ为目标梭车的转向角；L_a为目标梭车行驶时所构成的三角形的一边长度；L_b为目标梭车行驶时所构成的三角形的另一边长度；L为油缸的位移长度，即三角形斜边的长度；β为梭车行驶时所构成三角形的角度。

优选地，步骤S4中，根据目标梭车的转向角，通过前后轮胎构造转向圆弧，得到目标梭车的转向半径为：

式中，R₀为目标梭车的转向半径；m为前后轮胎的中心间距；γ为目标梭车的转向角。

优选地，步骤S5中，目标梭车转向阶段内轮、外轮的差速系数的计算公式为：