[发明专利]一种混合动力推土机中回收负效能量的方法和整车控制器

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力推土机的能源回收领域，特别涉及一种混合动力推土机中回收负效能量的方法和整车控制器。

背景技术

在当今以绿色环保为主题的社会经济，节能减排已成为各个领域关注的焦点。尤其是对于推土机这种传统高能耗行业，利用新技术开发高效、节能、环保的推土机已成为行业的发展趋势。

目前，应用于推土机的动力传动方式主要有机械传动、液力机械传动和静液压传动。这三种传动方式都不能使传动始终处在高效率区工作，所以推土机的油耗和尾气排放都较高。另外，由于这三种传动方式都是通过机械能来传输能量，机械能在传动中难以被收集储存和控制，换向和调速的控制性能都较差，并且部件间的摩擦所消耗的能量过多，从而造成了能源消耗过大。

随着汽车混合动力技术的成熟发展，作为能源高消耗行业的工程机械也已经开始应用该技术。该技术的传动方式采用电传动，电传动基本流程如下：发电机与发动机通过减震器相连，由发动机驱动发电；然后发电机输出的三相交流电压通过发电机控制器整流为三相直流母线高压，通过直流高压母线传输后，再经电动机控制器逆变为三相交流可控电压并驱动电动机输出扭矩；扭矩通过离合器驱动终传动，终传动驱动驱动轮来带动履带运动。电传动的传动方式不仅可以很容易地实现换向和调速的良好控制性能，而且，由于传输的电能很容易控制，电传动可以使发动机始终工作在高效区从而进一步减少能源消耗和废气排放。

虽然通过现有的电传动方式推土机能够使发动机始终工作在高效区而进一步减少能源消耗和废气排放，但是，由于推土机作业时需要频繁的换向和制动，现有的电传动技术用于推土机时，推土机在换向和制动的减速条件下传输至电动机的电能会超过电动机将驱动轮驱动所需要的能量，这些过剩的能量也称负效能量，而负效能量最后都会以传动部件间摩擦的形式消耗，如此，推土机作业时依然会损失大量的负效能量。此外，为消耗负效能量，推土机传动部件间摩擦增大，如此，传动部件将严重磨损，从而使传动部件的使用寿命缩短。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种混合动力推土机中回收负效能量的方法和整车控制器，以克服现有技术中现有的电传动技术应用到推土机后大量的负效能量依然会流失的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供了一种混合动力推土机中回收负效能量的方法，所述方法包括以下步骤：

所述混合动力推土机的整车控制器接收减速指令；所述减速指令中包括减速目标驱动扭矩；

所述整车控制器控制电动机将输出给驱动轮的扭矩减小至所述减速目标驱动扭矩；

所述整车控制器控制电动机在发电状态下将负效能量转化为负效电能，并控制所述负效电能通过直流母线传输至发电机；所述负效能量为电动机总扭矩与所述减速目标驱动扭矩的差值能量；

所述整车控制器控制发电机在电动状态下驱动发动机将所述负效电能储存为发动机的负效扭矩。

优选的，所述整车控制器控制发电机在电动状态下驱动发动机将所述负效电能储存为所述发动机的负效扭矩之后，还包括：

所述整车控制器监测发动机的负效扭矩；

所述整车控制器判断发动机的负效扭矩是否超过第一负效扭矩阈值，如果是，则控制接通消耗所述负效电能的制动电阻；如果否，则返回所述整车控制器监测发动机的负效扭矩的步骤。

优选的，所述整车控制器控制发电机在电动状态下驱动发动机将所述负效电能储存为所述发动机的负效扭矩之后，还包括：

所述整车控制器监控发动机的负效扭矩；

所述整车控制器判断发动机的负效扭矩是否超过第二负效扭矩阈值，如果是，则控制发动机减少喷油量，以使发动机总扭矩与所述减速目标驱动扭矩相等；如果否，则返回所述整车控制器监控发动机的负效扭矩的步骤。

优选的，所述整车控制器控制发电机在电动状态下驱动发动机将所述负效电能储存为所述发动机的负效扭矩之后，还包括：

所述整车控制器接收加速指令；所述加速指令包括加速目标驱动扭矩；

所述整车控制器控制发电机在发电状态下将发动机的扭矩转化为加速电能，并控制所述加速电能通过直流母线传输至电动机；

所述整车控制器控制电动机在电动状态下利用接收到的所述加速电能将输出给驱动轮的扭矩增加至所述加速目标驱动扭矩。

优选的，所述整车控制器控制发电机在电动状态下驱动发动机将所述负效电能储存为所述发动机的负效扭矩之后，还包括：

所述整车控制器控制发动机将所述负效扭矩储存为辅助电源中的辅助电能；