本发明专利技术提供了一种铰接式自卸车的牵引力自动控制方法及系统、铰接式自卸车，该方法包括：判断铰接式自卸车是否发生滑转；所述滑转包括驱动桥滑转和车轮滑转；对铰接式自卸车的车辆姿态数据进行监测；姿态数据包括：车辆转向角度，车辆前车架的纵坡与横坡倾角，后车架的横坡倾角；根据铰接式自卸车是否发生滑转、车辆姿态、开关按键信号、发动机转速及驾驶员操作决定否启用、保持和解除牵引力的分配控制；所述牵引力的分配控制通过控制制动比例电磁阀、动力输出扭矩、发动机转速以及差速锁电磁阀组来执行。本发明专利技术能够根据车轮之间和驱动桥之间的滑转情况自动地锁止和释放差速锁，调整车辆牵引扭矩，确保各个车轮上有合适牵引力，实现车辆自动越野。实现车辆自动越野。实现车辆自动越野。
【技术实现步骤摘要】
一种铰接式自卸车的牵引力自动控制系统及方法、铰接式自卸车
[0001]本专利技术属于工程机械驾驶辅助系统，进一步可划分为工程机械底盘电子控制
尤其涉及一种铰接式自卸车的牵引力自动控制系统及方法、铰接式自卸车。
技术介绍
[0002]铰接式自卸车具有前后独立车架，并往往采用四轮或六轮驱动的方式，具备极强越野性能。即使如此，在湿滑松软的路况下，铰接式自卸车仍然会发生车轮滑转车辆打滑，甚至车辆陷入的情况。此时，需要驾驶员在特定的条件下施加差速锁，以避免车辆打滑，实现车辆脱困。但是，驾驶员如果在错误的时机施加了差速锁或踩下了制动以及油门踏板，不仅不能脱困，反而可能会引起传动系统故障，加剧车轮磨损，同时也会过度增加油耗。
[0003]因此，迫切需要一种铰接式自卸车的牵引力自动控制方法用于解决铰接式自卸车发生车辆打滑问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例的目的在于本专利技术提供一种铰接式自卸车的牵引力自动控制方法及系统、铰接式自卸车，用于解决上述问题。
[0005]本专利技术按以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种铰接式自卸车的牵引力自动控制方法，该方法包括以下步骤：判断铰接式自卸车是否发生滑转；所述滑转包括驱动桥滑转和车轮滑转；
[0007]对铰接式自卸车的车辆姿态数据进行监测；姿态数据包括：车辆转向角度，车辆前车架的纵坡与横坡倾角，后车架的横坡倾角；
[0008]根据铰接式自卸车是否发生滑转、车辆姿态、开关按键信号、发动机转速、缓速器启用状态及刹车踏板决定是否启用、保持和解除牵引力的分配控制；所述牵引力的分配控制通过控制制动比例电磁阀、动力输出扭矩、发动机转速以及差速锁电磁阀组来执行。
[0009]在一种实施方式中，所述驱动桥滑转是指前驱动桥输入轴、后驱动桥输入轴和变速箱输出轴三者之间去掉转角影响因素后转速不一致的现象；所述车轮滑转是指左右轮对地转速不一致的现象；所述车轮滑转会连带导致驱动桥滑转。
[0010]在一种实施方式中，所述判断铰接式自卸车是否发生滑转，包括：
[0011]根据变速箱输出轴转速与分动箱输出轴转速得出分动箱前后输出轴转速比k；
[0012]预设分动箱输出轴转速比最小阈值k
min
和最大阈值k
max
，与横坡倾角差值成正比的阈值补偿变量Δk0；当k值小于k
min
－Δk0，或k值大于k
max
+Δk0，则认为驱动桥滑转；
[0013]所述分动箱输出轴转速需去除转弯时影响后和预设阈值进行比较；
[0014]通过全球定位系统结合惯性测量的方式推定车辆实际移动速度v
p
；
[0015]根据变速箱输出转速，车辆各部件传动速比、车轮半径参数计算出车轮对地速度v
g
；
[0016]对地速度与推定车辆实际移动速度的差为Δv；
[0017]预设速度差值阈值Δv1，与横坡倾角差值成正比的阈值补偿变量Δv0，当Δv大于Δv1－Δv0，则判定车轮滑转或驱动桥滑转。
[0018]在一种实施方式中，所述牵引力分配包括分动箱牵引力分配和车轮牵引力分配；
[0019]所述分动箱牵引力分配的启用条件：包括基于启用驱动桥滑转，且转向角度低于预设阈值θ1，且刹车未启用；或者驱动桥滑转，且转向角度低于预设阈值，刹车启用，推定车速低于预设阈值；或者分动箱差速锁按键有效；或者全差速锁按键有效；
[0020]所述车轮牵引力分配的启用条件：包括分动箱差速锁GD已启用，推定车速与车轮对地速度差值Δv大于阈值Δv1‑
Δv0，即车轮滑转；或者全差速锁按键有效；
[0021]所述分动箱牵引力分配的保持条件：包括分动箱差速锁GD已启用，车辆纵坡倾角i
l
大于预设阈值i
l0
；或驱动桥转速差仍较大，(1+β)*(k
min
‑
Δk0)<K<(1+β)*(k
max
+Δk0)，其中，β为预设比例参数；
[0022]所述车轮牵引力分配的保持条件：包括轮间差速锁FD、CD、RD已启用，推定车速与车轮对地速度差值Δv小于阈值(1
‑
γ)*(Δv1‑
Δv0)，且全差速锁按键失效，其中γ预先设定比例参数γ；
[0023]所述牵引力分配的解除条件：牵引力分配保持的条件不再满足。
[0024]在一种实施方式中，所述开关按键信号包括：分动箱差速锁开关信号、全差速开关信号、ATC系统开关信号；所述全差速开关作用最长时间受限制，其作用时间变化量随着前后车架横坡倾角差值变化而增减。
[0025]在一种实施方式中，所述差速锁电磁阀组包括：分动箱差速锁电磁阀GD和桥轮间差速锁电磁阀；所述桥轮间差速锁电磁阀包括：前桥轮间差速锁FD，第一后桥轮间差速锁CD，第N后桥轮间差速锁RD；所述分动箱差速锁电磁阀位于分动箱内部，用来锁止分动箱前后输出轴的差速装置，当分动箱差速锁锁止后，其前、后输出轴输出转速相同；所述分动箱的差速锁的启用优先于轮间差速锁，轮间差速锁的解除优先于分动箱差速锁。
[0026]在一种实施方式中，在牵引力分配执行部分中，如果车辆处于制动过程，依据车辆滑转情况对牵引力进行控制，启用分动箱差速锁；同时为了避免车辆顿挫感，分动箱差速锁在车辆完全停止后经过一定时间才会解除；如果车辆处于驱动状态，差速锁保持过程时，系统会限制发动机扭矩，防止驱动力过大，产生车辆滑转；若车辆前后车架横向倾角差值较大时，延长牵引力控制分配时间，提高解除牵引力控制分配的条件要求。
[0027]在一种实施方式中，所述去除转弯时影响方法为：依据转向角度和车辆车架尺寸与布置位置计算出转弯时理论转速差，在滑转判断时消除其影响。
[0028]第二方面，本专利技术提出了一种铰接式自卸车的牵引力自动控制系统，其特征在于：该系统包括：
[0029]车辆姿态监测单元，用于对铰接式自卸车的车辆姿态进行监测；姿态数据包括：车辆转向角度，车辆前车架的纵坡与横坡倾角，后车架的横坡倾角；
[0030]滑转判断单元，用于判断铰接式自卸车是否发生滑转；所述滑转包括驱动桥滑转和车轮滑转；
[0031]控制判断单元，用于根据车辆的姿态、是否发生滑转、开关按键状态、发动机控制器提供的发动机转速、缓速器控制器提供的缓速器启用状态及刹车踏板决定是否启用、保
持和解除牵引力分配控制；
[0032]牵引力分配执行单元，用于根据控制判断单元发出的指令，通过控制制动比例电磁阀、动力输出扭矩、发动机转速以及差速锁电磁阀组来执行牵引力的分配。
[0033]第三方面，本专利技术提供了一种铰接式自卸车，其具有前后独立车架，前后车架通过铰接体连接，该铰接式自卸车上设置上述的铰接式自卸车的牵引力自动控制系统。
[0034]本专利技术有益效果：
[0035]本专利技术能够根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铰接式自卸车的牵引力自动控制方法，其特征在于：该方法包括：判断铰接式自卸车是否发生滑转；所述滑转包括驱动桥滑转和车轮滑转；对铰接式自卸车的车辆姿态数据进行监测；姿态数据包括：车辆转向角度，车辆前车架的纵坡与横坡倾角，后车架的横坡倾角；根据铰接式自卸车是否发生滑转、车辆姿态、开关按键信号、发动机转速、缓速器启用状态及刹车踏板决定是否启用、保持和解除牵引力的分配控制；所述牵引力的分配控制通过控制制动比例电磁阀、动力输出扭矩、发动机转速以及差速锁电磁阀组来执行。2.根据权利要求1所述的铰接式自卸车的牵引力自动控制方法，其特征在于：所述驱动桥滑转是指前驱动桥输入轴、后驱动桥输入轴和变速箱输出轴三者之间去掉转角影响因素后转速不一致的现象；所述车轮滑转是指左右轮对地转速不一致的现象；所述车轮滑转会连带导致驱动桥滑转。3.根据权利要求2所述的铰接式自卸车的牵引力自动控制方法，其特征在于：所述判断铰接式自卸车是否发生滑转，包括：根据变速箱输出轴转速与分动箱输出轴转速得出分动箱前后输出轴转速比k；预设分动箱输出轴转速比最小阈值k
min
和最大阈值k
max
，与横坡倾角差值成正比的阈值补偿变量Δk0；当k值小于k
min
－Δk0，或k值大于k
max
+Δk0，则认为驱动桥滑转；所述分动箱输出轴转速需去除转弯时影响后和预设阈值进行比较；通过全球定位系统结合惯性测量的方式推定车辆实际移动速度v
p
；根据变速箱输出转速，车辆各部件传动速比、车轮半径参数计算出车轮对地速度v
g
；对地速度与推定车辆实际移动速度的差为Δv；预设速度差值阈值Δv1，与横坡倾角差值成正比的阈值补偿变量Δv0，当Δv大于Δv1－Δv0，则判定车轮滑转或驱动桥滑转。4.根据权利要求1所述的铰接式自卸车的牵引力自动控制方法，其特征在于：包括：所述牵引力分配包括分动箱牵引力分配和车轮牵引力分配；所述分动箱牵引力分配的启用条件：包括基于启用驱动桥滑转，且转向角度低于预设阈值θ1，且刹车未启用；或者驱动桥滑转，且转向角度低于预设阈值，刹车启用，推定车速低于预设阈值；或者分动箱差速锁按键有效；或者全差速锁按键有效；所述车轮牵引力分配的启用条件：包括分动箱差速锁GD已启用，推定车速与车轮对地速度差值Δv大于阈值Δv1‑
Δv0，即车轮滑转；或者全差速锁按键有效；所述分动箱牵引力分配的保持条件：包括分动箱差速锁GD已启用，车辆纵坡倾角i
l
大于预设阈值i
l0
；或驱动桥转速差仍较大，(1+β)*(k
min
‑
Δk0)<K<(1+β)*...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁恒，张杰山，王道明，赵林晓，魏敏，杜宁，姚锡江，高新功，
申请(专利权)人：徐州徐工矿业机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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