[发明专利]用于轮式或履带式机械的基于惯性测量单元的牵引力控制

说明书

一种确定作业车辆的车轮滑动状态的方法，包括：将作业车辆从第一位置移动到第二位置，使用动力传动系统的部件确定作业车辆的动力传动系统的地速，使用传感器确定作业车辆的预测的地速，通过将动力传动系统的地速与预测的地速进行比较来检测车轮滑动状态，并生成传动系统修正指令以调节动力传动系统的部件的推进动力，直到车轮滑动状态达到指定目标。一种调节作业车辆的加速度的方法，包括：测量动力传动系统的加速度，测量绝对加速度，使用绝对加速度来预测地速，基于受指令控制的机械运动、动力传动系统的速度和绝对加速度确定稳态条件，并且基于稳态条件的确定来修正预测的地速。

技术领域

本公开涉及检测作业机械的车轮或履带的滑动或滑移，并且此后限制车轮或履带的滑动或滑移。

背景技术

有许多传统方法进行牵引力控制滑动检测。第一种方法通常需要每个车轮中的速度传感器来检测一个车轮相对于其他车轮的速度变化。这些传感器增加了系统的成本，当只有两个履带而不是四个车轮时，这种比较方法无效。第二种方法包括使用雷达探测器来感测车辆的地速，然后将车辆的地速与动力传动系统的速度进行比较以估算何时发生车轮滑动或滑移。第三种方法包括地速传感器，当速度太高时，地速传感器用于超驰来自操作员的锁定指令以防止损坏。然而，在这些情况中的任何一种情况下，雷达探测器或传感器都可能不可靠并受到地面条件和行驶速度的限制。

因此，需要对检测车轮或履带滑动或滑移并自主地限制滑动或滑移的方法进行改进。

发明内容

根据一个实施例的一种确定作业车辆的车轮滑动的方法，该方法包括：移动作业车辆进行受指令控制的机械运动，所述受指令控制的机械运动包括作业车辆从第一位置到第二位置的移动；在作业车辆从第一位置移动到第二位置时，使用动力传动系统的部件确定作业车辆的动力传动系统的地速；在作业车辆从第一位置移动到第二位置时，使用传感器确定作业车辆的预测的地速；通过将动力传动系统的地速与预测的地速进行比较来检测车轮滑动状态；以及生成传动系统修正指令以调节动力传动系统的部件的推进动力，直到车轮滑动状态达到指定目标。

在该实施例的一个示例中，传感器是惯性测量单元，该方法还包括：当作业车辆从第一位置移动到第二位置时，利用惯性测量单元测量绝对加速度；通过将受指令控制的机械运动、动力传动系统的速度和所述绝对加速度分别与稳态机械运动、动力传动系统的稳态速度、和稳态加速度进行比较来确定稳态条件；以及根据稳态条件调节动力传动系统的地速，以确定动力传动系统的调节后的地速。

在该实施例的一个改进例中，作业车辆还包括地速传感器；该方法还包括：当作业车辆从第一位置移动到第二位置时，用地速传感器测量绝对速度；通过将受指令控制的机械运动、动力传动系统的速度和所述绝对速度分别与稳态机械运动、动力传动系统的稳态速度、和稳态速度进行比较来确定稳态条件；以及根据稳态条件调节动力传动系统的地速，以确定动力传动系统的调节后的地速。

在另一个实施例中，该方法还包括将动力传动系统的调节后的地速和所述预测的地速反馈到动力传动系统的调节后的地速。

在该方法的另一个实施例中，利用惯性测量单元测量绝对加速度包括测量车辆俯仰角度并通过惯性测量单元移除绝对加速度的重力分量。

在该方法的另一个实施例中，生成传动系统修正指令包括接合差速锁以调节传送到动力传动系统的部件的推进动力，直到车轮滑动状态达到指定目标。

在该方法的另一个实施例中，生成传动系统修正指令包括生成发动机节流指令以调节传送到动力传动系统的部件的推进动力，直到车轮滑动状态达到指定目标。

在该方法的另一个实施例中，动力传动系统的部件包括静液压马达，并且生成传动系统修正指令包括生成泵排量指令或马达排量(或位移)指令中的一个或多个以调节传送到静液压马达的推进动力，直到车轮滑动状态达到指定目标。