泵控式液力缓速系统及其控制方法_2

文档序号:9747199阅读:来源:国知局
技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025]术语解释:
目标速度Λ,指的是司机设定的车辆在下坡时的期望车速。
[0026]预设速度偏差Va,指的是车辆在出厂前,厂家预先存储在控制器40中的速度值,用于与速度偏差以进行比较。
[0027]参照图1至图3,本发明提供了一种液力缓速系统,特别提供了一种栗控式液力缓速系统。该液力缓速系统包括液力缓速器10、伺服电机20、主栗30、控制器40、辅栗50以及传感器集合,传感器集合包括温度传感器、转速传感器、倾角传感器以及加速度传感器,传感器集合的各传感器组件以及辅栗50的排量调节装置分别电连接于控制器40并将检测到的信号传递至控制器40。
[0028]主栗30的进油口连接于液力缓速器10的出油口,主栗30的出油口通过第一单向阀83连接于液力缓速器10的进油口,主栗30的出油口连接于第一单向阀83的进油口,第一单向阀83的出油口连接于液力缓速器10的进油口,此外,主栗30的进油口和液力缓速器10的出油口还连接于油箱60。
[0029]辅栗50为变量栗,在液力缓速系统未工作于缓速制动状态时,辅栗50的排量为零。辅栗50的进油口连接于油箱60,辅栗50的出油口通过第二单向阀84连接于液力缓速器10的进油口,辅栗50的出油口连接于第二单向阀84的进油口,第二单向阀84的出油口连接于液力缓速器10的进油口,辅栗50的转轴连接于液力缓速器10的转轴,从而,辅栗50可以与液力缓速器10的转子11同步转动。第一单向阀83和第二单向阀84起到防止油液逆流的作用。
[0030]液力缓速器10、主栗30以及该两者相连通的管路组成的是闭式液压系统,主栗30的进油口端为该闭式系统的低压端,在该低压端的压力由于油液泄漏等原因而降低时,油箱60可向该闭式液压系统补油。
[0031]在主栗30的进油口连接液力缓速器10的出油口的管路上设有热交换器70,从液力缓速器10中流出的工作油液温度较高,液力缓速系统需要将油液中的热量通过热交换器70传递至外界才可持续有效地起到制动作用。
[0032]在主栗30的两端还并联有安全阀81和比例溢流阀82,主栗30的出油口即高压端连接安全阀81的进油口和比例溢流阀82的进油口,主栗30的进油口即低压端连接安全阀81的出油口和比例溢流阀82的出油口。安全阀81为闭环系统设定了最高工作压力,保证液力缓速系统安全运行,避免因工作油液的压力过高损害液力缓速系统或造成危险事故。比例溢流阀82可由车辆制造厂家根据实际需要设定多级溢流压力,每一级溢流压力即为车辆的液力缓速系统的一档制动档位。此外,从安全阀81和比例溢流阀82流出的油液亦可流经热交换器70。
[0033]主栗30可以为定量栗,也可以为变量栗。主栗30的输出流量由主栗30的转速和排量决定,在本发明中,根据主栗30的类型的不同,本发明所述的液力缓速系统可有下述两种优选的实施例,且该两种优选的液力缓速系统实施例同时具有前述的液力缓速系统的其他相关技术特征,故在下述的两种优选的液力缓速系统实施例中不再具体赘述。
[0034]液力缓速系统,实施例一
在实施例一中,主栗30为定量栗,在主栗30的排量已定的情况下,可依靠改变主栗30的转速来改变主栗30输出至液力缓速器10的油液的流量。
[0035]伺服电机20连接于主栗30且电连接于控制器40,伺服电机20可在控制器40的控制下带动主栗30转动,以使主栗30从油箱60中吸油并将油液输出至液力缓速器10。控制器40输出转速控制信号至伺服电机20,转速控制信号的值的大小和正负决定了伺服电机20的转速大小和转向。如果期望控制主栗30的输出流量,在主栗30为定量栗的情形下,只需由控制器40输出转速控制信号至伺服电机20即可。
[0036]液力缓速系统,实施例二
在实施例二中,主栗30为变量栗(图1中示出),则改变主栗30的转速和排量均可改变主栗30输出至液力缓速器10的油液的流量。实施例二与实施例一的不同之处还在于,控制器40还电连接于主栗30的排量调节装置,控制器40可输出排量控制信号至主栗30的排量调节装置,以使主栗30在排量控制信号的控制下,由其排量调节装置来改变主栗30的排量。
[0037]如果期望控制主栗30的输出流量,在主栗30为变量栗的情形下,可由控制器40只输出转速控制信号至伺服电机20,或者可由控制器40只输出排量控制信号至主栗30,或者可由控制器40同时输出转速控制信号至伺服电机20以及输出排量控制信号至主栗30,通过上述三种控制方式其中之一来实现主栗30的输出流量控制。
[0038]根据上述两种有关液力缓速系统的优选实施例,可以得到两种相应的且优选的液力缓速系统控制方法的实施例,具体如下。
[0039](I)液力缓速系统控制方法实施例一:主栗30为定量栗
控制器40分别电连接于传感器集合中的各传感器以及伺服电机20。转速传感器安装于车辆的传动轴上,转速传感器可将检测到的转速信号实时传递至控制器40。
[0040]当车辆处于下坡状态,司机作出缓速制动决策并对控制器40作出相应操作时,控制器40可选择控制切入液力缓速器10,即将液力缓速器10的转轴通过例如离合器等连接装置连接于车辆的传动轴,使液力缓速器10的转子11在车辆的传动轴的带动下开始转动。此时,司机已设定出目标速度Λ。控制器40根据转速传感器传递来的转速信号换算出车辆的行驶速度κ?,并将车辆的行驶速度Kl与目标速度Λ相比较(S卩Kl减去Λ),计算出速度偏差以。然后控制器40对速度偏差以与零值以及预设速度偏差Va进行大小比较。
[0041]I)若计算出的速度偏差以大于零。
[0042]1.1)参照图2,当计算出的速度偏差以大于预设速度偏差Va时,控制器40将速度偏差以作为PID控制单元的输入。PID控制单元根据速度偏差以计算出辅栗50的排量控制信号,并将该排量控制信号输出至辅栗50的排量调节装置,从而调节辅栗50的排量大小。
[0043]此时,辅栗50已在车辆传动轴带动下转动,随着辅栗50的排量从零开始调节变大,辅栗50从油箱60吸油并向液力缓速器10输出具有一定压力的油液。在这一工作状态下,液力缓速系统对车辆的缓速制动作用体现在两个方面:
第一方面,辅栗50通过一定的连接手段连接至车辆的传动轴,在辅栗50输出具有一定压力的油液过程中,辅栗50对传动轴产生一定的反力矩,使传动轴的转速降低,直接起到制动车辆及缓速的作用。
[0044]第二方面,辅栗50在缓速制动车辆的同时,向液力缓速器10中输出油液,液力缓速器10将车辆的动能转换为油液的热能,并通过热交换器70将油液中的热量释放至外界,另外,液力缓速器10同时也会对车辆的传动轴产生一定的反力矩,能量的转换以及反力矩两种效果叠加在一起起到制动车辆及缓速的作用。
[0045]在这一系列控制辅栗50动作的过程中,主栗30始终未运转。随着车速逐渐降低,即将满足主栗30的启动运行条件。
[0046]1.2)当计算出的速度偏差以小于或等于预设速度偏差Va且大于零时,满足了主栗30的启动运转条件,控制器40将控制伺服电机20开始运转并带动主栗30。
[0047]主栗30的启动运行有两种不同的情形,分别如下:
第一种情形,司机刚启动运行车辆的液力缓速系统,控制器40计算出的速度偏差以小于或等于预设速度偏差Va且大于零,此时,控制器40只启动运行主栗30,辅栗50尚未启动运行。
[0048]第二种情形,作为上述的1.1)
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