一种多轴矿用车转矩分配方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种多轴矿用车转矩分配方法及装置。
【背景技术】
[0002] 驱动力的分配技术是指车辆可以根据路面状态或者行驶工况的不同将发送机或 电机输出的扭矩按照不同比例分配给所有驱动车轮。驱动力的合理分配是影响车辆牵引通 过性、方向稳定性和转向操作性的重要因素。
[0003] 目前，高级乘用车上使用的四轮驱动系统是一种全轮驱动模式，应用已经比较成 熟，其控制策略多为利用中央差速器及电子辅助装置进行轴间转矩控制和左右轮间转矩控 制，不能用于矿用车。
[0004] 矿用车因为行驶速度慢，大多矿车驱动转矩的分配都是固定比例的，即通过重心 布置造成的轴荷比例进行固定分配，但是矿用车车身长，重心高，在进行启动、刹车和转向 时轴荷的前后、左右转移很大，容易造成轮胎空转打滑，浪费动力，也造成轮胎磨损，尤其对 于多轴电动轮矿用车，驱动转矩的固定比例分配使得车辆的动力性和转向操纵性较差。
[0005] 可见，现有技术中矿用车驱动转矩的固定比例分配导致了车辆动力性和转向操作 性较差的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供一种多轴矿用车转矩分配方法及装置，用于解决现有技术中矿 用车驱动转矩的固定比例分配导致的车轮动力性和转向操作性较差的技术问题。
[0007] 本申请实施例提供一种多轴矿用车转矩分配方法，所述方法包括：
[0008] 采集获得多轴矿用车当前的整车转向角度、悬架油缸的悬架油缸压强及整车输出 扭矩；
[0009] 根据所述整车输出扭矩、所述多轴矿用车的轮胎半径及整车质量，计算获得整车 纵向加速度；
[0010] 根据所述整车转向角度、所述多轴矿用车的当前车辆速度及所述轮胎半径计算获 得整车侧向加速度；
[0011] 根据整车质心、所述整车纵向加速度、所述整车侧向加速度、所述整车质量计算获 得所述多轴矿用车的各车轮的当前载荷重量；
[0012] 根据所述当前载荷重量、所述整车质量及所述整车输出扭矩为所述各车轮分配输 出转矩。
[0013] 可选的，所述在根据所述整车输出扭矩、所述多轴矿用车的轮胎半径及整车质量， 计算获得整车纵向加速度之前，所述方法还包括：
[0014] 根据所述悬架油缸压强计算获得所述整车质量;或者
[0015] 根据所述多轴矿用车的当前载货质量和所述多轴矿用车的空车质量计算获得所 述整车质量。
[0016] 可选的，所述根据所述悬架油缸压强计算获得所述整车质量，包括：
[0017] 通过公式
计算整车簧上质量mu，其中，Pi表示所述悬架油缸压强， η表示所述悬架油缸数量，A表示悬架油缸活塞杆横截面积，P表示油缸压强修正系数；
[0018] 通过公式m=mu+nmd计算整车质量m，md表示单桥簧下质量。
[0019]可选的，所述根据所述整车输出扭矩、所述多轴矿用车的轮胎半径及整车质量，计 算获得整车纵向加速度，包括：
[0020]通过公式ax = M/Rm计算获得所述整车纵向加速度ax，其中，m表示所述整车质量，R 表示所述轮胎半径，Μ表示所述整车输出扭矩。
[0021] 可选的，所述根据所述整车转向角度、所述多轴矿用车的当前车辆速度及所述轮 胎半径计算获得整车侧向加速度，包括：
[0022] 通过公式r = 1.5Ιχο?β+0.5Β计算获得整车转向半径r，其中β表示所述整车转向角 度，L表示所述多轴矿用车的轴距，Β表示所述多轴矿用车的轮距；
[0023] 通过公式ay = v2/r计算获得所述整车侧向加速度ay，ν表示所述当前车辆速度。
[0024] 可选的，在所述根据所述整车转向角度、所述多轴矿用车的当前车辆速度及所述 轮胎半径计算获得整车侧向加速度之前，所述方法还包括：
[0025] 采集获得所述多轴矿用车当前各电机旋转速度；
[0026] 通过公式
汁算获得所述车辆当前速度V，其中，ω,表示所述电 机旋转速度，Ν表示所述多轴矿用车的电机数量，R表示所述轮胎半径，I表示所述多轴矿用 车的减速比。
[0027] 可选的，所述根据所述当前载荷重量、所述整车质量及所述整车输出扭矩为所述 各车轮分配输出转矩，包括：
[0028]通过公式购勘=M*F臟]/(mg-F綱])计算获得各车轮的所述输出转矩购勘，Μ表示所述 整车输出扭矩，m表示所述整车质量，g表示重力加速度，表示所述各车轮的载荷重量， F/知力表示所述多轴矿用车的所有从动轮的总载荷重量。
[0029] 可选的，在所述根据所述当前载荷重量、所述整车质量及所述整车输出扭矩为所 述各车轮分配输出转矩之后，所述方法包括：
[0030] 采集获得作用于所述多轴矿用车的各电机上的实际转矩；
[0031] 根据所述实际转矩和所述输出转矩，对所述各电机的转矩进行闭环控制。
[0032] 本申请实施例还提供一种多轴矿用车转矩分配装置，包括：
[0033] 信号采集模块，用于采集获得多轴矿用车当前的整车转向角度、悬架油缸的悬架 油缸压强及整车输出扭矩；
[0034] 转矩处理模块，用于根据所述整车输出扭矩、所述多轴矿用车的轮胎半径及整车 质量，计算获得整车纵向加速度;根据所述整车转向角度、所述多轴矿用车的当前车辆速度 及所述轮胎半径计算获得整车侧向加速度;根据整车质心、所述整车纵向加速度、所述整车 侧向加速度、所述整车质量计算获得所述多轴矿用车的各车轮的当前载荷重量;根据所述 当前载荷重量、所述整车质量及所述整车输出扭矩为所述各车轮分配输出转矩。
[0035] 可选的，所述信号采集模块还用于采集获得作用于所述多轴矿用车的各电机上的 实际转矩;所述装置还包括:转矩反馈模块，用于根据所述实际转矩和所述输出转矩，对所 述各电机的转矩进行闭环控制。
[0036] 本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：
[0037] 通过采集获得多轴矿用车当前的工况参数:整车转向角度、悬架油缸压强及整车 输出扭矩，并根据当前的车况参数蝴蝶多轴矿用车当前的整车纵向加速度和整车侧向加速 度，以根据整车纵向/侧向加速度获得各车辆的单桥载荷重量，进而根据当前载荷重量、整 车质量及整车输出扭矩为各车轮分配输出转矩，使得多轴矿用车的各车轮输出转矩根据车 辆当前工况的变化而变化，解决了现有技术中矿用车驱动转矩的固定比例分配导致的车轮 动力性和转向操作性较差的技术问题，提高了多轴矿用车的车轮动力性和转向操作性。
【附图说明】
[0038] 图1为本申请实施例提供的一种多轴矿用车转矩分配方法的流程图；
[0039] 图2为本申请实施例提供的信号采集及分配示意图；
[0040] 图3为本申请实施例提供的一种多轴矿用车转矩分配装置的示意图。
【具体实施方式】
[0041] 在本申请实施例提供的技术方案中，通过获得多轴矿用车当前的工况参数，根据 工况参数实时进行转矩分配，以解决现有技术中矿用车驱动转矩的固定比例分配导致的车 轮动力性和转向操作性较差的技术问题，提高多轴矿用车的车轮动力性和转向操作性。 [0042]下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、【具体实施方式】及其对应 能够达到的有益效果进行详细的阐述。
[0043] 实施例
[0044] 本申请实施例提供一种多轴矿用车转矩分配方法，该方法特别适用于多轴电动轮 矿用车转矩分配。请参考图1，本申请实施例提供一种多轴矿用车转矩分配方法包括：
[0045] S11、采集获得多轴矿用车当前的整车转向角度、悬架油缸的悬架油缸压强及整车 输出扭矩；
[0046] S12、根据所述整车输出扭矩、所述多轴矿用车的轮胎半径及整车质量，计算获得 整车纵向加速度；
[0047] S13、根据所述整车转向角度、所述多轴矿用车的当前车辆速度及所述轮胎半径计 算获得整车侧向加速度；
[0048] S14、根据整车质心、所述整车纵向加速度、所述整车侧向加速度、所述整车质量计 算获得所述多轴矿用车的各车轮的当前载荷重量；
[0049] S15、根据所述当前载荷重量、所述整车质量及所述整车输出扭矩为所述各车轮分 配输出转矩。
[0050] S11的信号采集可以实时进行，主要采集多轴矿用车当前的工况参数包括:多轴矿 用车当前的整车转向角度、悬架油缸的悬架油缸压强及整车输出扭矩。其中，信号采集时采 样精度和周期满足转矩分配精度计算和转矩分配速率的要求。转矩分配精度是指电机控制 器能分辨出的最小转矩值，一般为IN.m，一般工程机械用的角度传感器，转速传感器以及压 力传感器精度都满足转矩分配要求。转矩分配速率决定于整车控制单元和电机控制器的计 算能力，计算能力越强，分配精度越高，但转矩分配效果除了取决于分配值精度外，还跟牵 引电机的实际转矩反应速度有关。因此转矩分配速率必须和牵引电机的实际转矩反