[发明专利]一种电动轮矿用卡车混合制动系统及制动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动轮矿用卡车混合制动系统及制动方法，属于非公路自卸车智能控制领域。

背景技术

电动轮矿用卡车是一种大型运输设备，具有载重量大、效率高、运输成本低及使用寿命长等特点。随着露天矿向大型化发展，矿山用户对大型电动轮矿用卡车的需求量越来越多，同时对电动轮矿用卡车的操作要求也越来越高。特别地，在电动轮矿用车的制动方法上提出了更高的要求。通常情况下，驾驶员是通过先使用缓行踏板将卡车的速度降到5km/h以下，然后再使用工作制动踏板将卡车完全停住，即驾驶员必须通过踩踏缓行跳板和工作制动踏板后才能够实现将电动轮矿用卡车完全停住。如果速度大于5km/h时踏下了工作制动踏板，那么就很容易将制动卡钳和制动盘的损坏，大大降低了制动卡钳和制动盘的使用寿命。这样操纵方法，使得驾驶员必须时刻关注速度表，给驾驶员带来了很大的精神压力，使之疲劳度增加。所以，矿山用户都在强烈地要求主机厂设计更完善的系统和方法来实现电动轮矿用卡车的制动。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够对电动轮矿用卡车的制动停车过程实现自动控制，控制系统自动判断工作制动实施的时机，将工作制动自动投入，驾驶员通过脚踏单一的缓行踏板，就可以实现电动轮矿用卡车的完全停住的一种电动轮矿用卡车混合制动系统及制动方法。

技术解决方案

本发明包括：轮马达驱动系统，还包括控制系统、制动系统和缓行踏板，其中：

轮马达驱动系统包括：速度传感器和轮马达电机，速度传感器的输入端与轮马达电机相连接；

控制系统包括：速度比较器和推进控制器，速度传感器的输出端连接到速度比较器的输入端，速度比较器输出端连接到推进控制器的输入端；

制动系统包括：制动电阻栅和工作制动电磁阀，推进控制器的输出端分别连接到制动电阻栅和工作制动电磁阀的输入端，推进控制器的输入端还与缓行跳板的输入端连接。

所述速度传感器是安装在轮马达电机上的测速传感器。

一种电动轮矿用卡车混合制动方法，在推进控制器中设定电制动时电动轮矿用卡车的最小速度值为0.8km/h，推进控制器实时地采集缓行踏板和速度传感器的输入信号，推进控制器进行逻辑运算，当电动轮矿用卡车速度大于0.8km/h，则控制制动系统投入电制动，使得电动轮矿用卡车速度降下来；当电动轮矿用卡车速度小于0.8km/h时，则控制制动系统投入工作制动，使得电动轮矿用卡车平稳地停下来。

本发明在电动轮矿用卡车上安装了速度传感器，并且为控制系统配置了推进控制器、速度比较器，实现了电动轮矿用卡车混合制动。对电动轮矿用卡车的制动停车过程实现自动控制，控制系统自动判断工作制动实施的时机，将工作制动自动投入，驾驶员通过脚踏板单一的缓行踏板就可以实现卡车的完全停住。

附图说明

附图1为本发明原理图；

附图2为本发明流程图。

具体实施方式

本发明制动系统，包括：轮马达驱动系统1、控制系统2、制动系统3和缓行踏板4，其中：轮马达驱动系统1包括：速度传感器5和轮马达电机6，速度传感器5的输入端与轮马达电机6的输出端相连接；

控制系统2包括：速度比较器7和推进控制器8，速度传感器5的输出端连接到速度比较器7的输入端，速度比较器7输出端连接到推进控制器8的输入端；

制动系统3包括：制动电阻栅9和工作制动电磁阀10，推进控制器8的输出端分别连接到制动电阻栅9和工作制动电磁阀10的输入端，推进控制器8的输入端还与缓行踏板4的输入端连接。

速度传感器5是安装在轮马达电机6上的测速传感器。

本发明图1为系统原理图，如图所示：轮马达电机6为电动轮矿用卡车推进的执行元件，在轮马达驱动系统1上安装了速度传感器5用于实时监控轮马达电机6的速度；推进控制器8为该系统的控制中心，它的输入端同时与速度比较器7和缓行踏板4的输出端连接，并实时地接收它们发送过来的数据，其输出端则与制动电阻栅9和工作制动电磁阀10相连接；制动系统3包括制动电阻栅9和工作制动电磁阀10；制动电阻栅9是电制动的主要元件，它由16个电阻组成串并联，完成将卡车制动时的电能转化成热能，实现卡车的减速；工作制动电磁阀10是电动轮卡车工作制动的直接控制单元，安装在制动管路上，当接收到推进控制器8的控制指令后，将使得工作制动投入，将卡车的动能转化成制动钳与制动盘摩擦的内能，最终使电动轮矿用卡车完全停下来。

电动轮矿用卡车混合制动方法如下：参见图2。定义：V为电动轮矿用卡车当前的速度，在推进控制器8中设定电制动时电动轮矿用卡车的最小速度值为0.8km/h，当推进控制器8接收到驾驶员通过缓行踏板4的卡车制动信号后，立即判断电动轮矿用卡车当前速度V是否＜0.8km/h。如果V≥0.8km/h，则推进控制器8将控制制动系统3，使得制动电阻栅9投入制动，使电动轮矿用卡车的速度迅速降下来，并且随着驾驶员踏缓行踏板4深度的逐渐加大，电动轮矿用卡车的速度在迅速地降低，如果V＜0.8km/h成立，则推进控制器8将自动切断制动电阻栅9，而将工作制动电磁阀10投入，使得电动轮矿用卡车进入工作制动阶段，由于电动轮矿用卡车当前的速度V＜0.8km/h，所以此时电动轮矿用卡车的动能已经很小，一旦进入该阶段，通过制动卡钳将制动盘抱住，将剩下的动能转化为内能，迅速将卡车停下来。这样就通过混合制动的方法，实现驾驶员只通过单一的缓行踏板就将电动轮矿用卡车平稳地停住了。