一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法及装置，在内燃机与电比例闭式泵之间设置一个缓速装置，所述缓速装置可向电比例闭式泵的转轴施加阻力矩Tx、且阻力矩Tx方向与拖转力矩Tf相反，速度控制方法包括以下步骤：确定静压驱动车辆是否处于下坡过程；判断内燃机的实时阻力矩Tn和其他负载的负载力矩Tm的合力矩Tr大小值与拖转力矩Tf大小值，当Tf大于Tr时，缓速装置输出阻力矩Tx，且阻力矩Tx的大小与Tr+Tf的合力矩大小相同，否则缓速装置不输出阻力矩Tx；并实时监测阻力矩Tx否在要求之内；当满足要求时，保持阻力矩Tx不变；当不满足要求时，调整缓速装置的阻力矩Tx的大小值等于Tr+Tf合力矩大小值，然后保持不变，并保持监测。

A speed control method and device for static driving vehicle downhill

The invention relates to a speed control method and device for driving a vehicle downhill by static pressure. A slow speed device is arranged between the internal combustion engine and the electric proportional closed pump. The slow speed device can apply a resistance torque TX to the rotating shaft of the electric proportional closed pump, and the direction of the resistance torque TX is opposite to the drag torque TF. The speed control method comprises the following steps: determining whether the static pressure driven vehicle is in downhill Process: judge the value of the resultant torque TR and the value of the drag torque TF of the real-time resistance torque TN of the internal combustion engine and the load torque TM of other loads. When TF is greater than TR, the output resistance torque TX of the retarder is the same as that of TR + TF, otherwise the retarder will not output the resistance torque TX, and real-time monitor whether the resistance torque TX is within the requirements; when the requirements are met, ensure that The holding torque TX remains unchanged; when the requirements are not met, adjust the value of the holding torque TX of the retarding device to be equal to the value of TR + TF closing torque, then keep it unchanged and keep monitoring.

【技术实现步骤摘要】
一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法及装置
本专利技术涉及静压驱动车辆领域，具体涉及一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法及装置。
技术介绍
当前静压驱动的方式已广泛应用于工程机械、农业机械等车辆上，参考图2所示，静压驱动车辆的内燃机1通过静压驱动回路2来带动传动机构3转动，传动机构3转动带动驱动轮4，内燃机1输出轴与静压驱动回路2的电比例闭式泵21的转轴传动连接，静压驱动回路2的电比例液压马达22转动带动传动机构3。在下坡过程中，参考图1所示，车辆重力mg产生平行于路面的分力Fx，铅垂于路面的分力Fy；其中Fx与行驶方向一致，Fx克服Fy产生的摩擦力Ff(此时与速度ν方向相反)后，从而使静压驱动车辆产生向前加速的趋势。该趋势直接致使静压驱动回路2的电比例液压马达22与电比例闭式泵21功能互换，电比例闭式泵21可对内燃机1施加一个拖转力矩Tf，拖转力矩Tf可能将直接使得内燃机1输出转速增加，形成超速。当前静压驱动车辆下坡过程中多采用怠速自由滑行方式或者边制动边行进方式下坡。第一种方式无法实现速度控制，并在自身惯性较大时，极易造成车辆失控，并极易造成内燃机1超速，对其造成永久损坏；第二种方式通过驾驶员不断制动来实现速度的控制，但该方式易造成制动片的剧烈磨损，易造成制动失效，引起事故。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法及装置，提高运行安全性的同时也有效防止超速对内燃机的损害。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法，所述静压驱动车辆包括内燃机、传动机构、以及连接内燃机和传动机构的静压驱动回路，所述静压驱动回路包括与内燃机传动连接的电比例闭式泵、以及与传动机构传动连接的电比例液压马达，在电比例闭式泵转轴上设置一个缓速装置，所述缓速装置可向电比例闭式泵的转轴施加阻力矩Tx、且阻力矩Tx方向与拖转力矩Tf相反，所述速度控制方法包括以下步骤：S1、确定静压驱动车辆是否处于下坡过程，若处于下坡则进入S2，若未处于下坡则缓速装置不输出阻力矩Tx；S2、获取电比例闭式泵的拖转力矩Tf，获取内燃机的实时阻力矩Tn、以及内燃机输出轴所驱动的除电比例闭式泵外的其他负载的负载力矩Tm，取基准力矩Tr＝Tn+Tm；判断Tf与Tr的大小，当Tf大小值小于等于Tr大小值时，缓速装置不输出阻力矩Tx，当Tf大小值大于Tr大小值时，缓速装置输出阻力矩Tx，且阻力矩Tx的大小值与Tr+Tf的合力矩大小值相同；S3、静压驱动车辆下坡过程中且缓速装置输出阻力矩Tx时，监测阻力矩Tx大小值与Tr+Tf合力矩的大小值的偏差ΔT是否在要求之内；S4、当偏差ΔT满足要求时，保持缓速装置的阻力矩Tx不变，并按照S3保持监测；S5、当偏差ΔT不满足要求时，将缓速装置的阻力矩Tx的大小值调整至与Tr+Tf合力矩的大小值相同，然后保持缓速装置)的阻力矩Tx不变，并按照S3保持监测。进一步地，所述步骤S1中，静压驱动车辆是否处于下坡过程的确认方式为：检测电比例闭式泵两端油路的压力P1和P2，根据档位控制机构确认的实时档位信息、以及差值ΔP＝P1-P2来判断静压驱动车辆的下坡状态，并设定当ΔP>0时，静压驱动车辆处于前进下坡过程，ΔP<0时，静压驱动车辆处于后退下坡过程进一步地，所述步骤S2中，电比例闭式泵的拖转力矩Tf的获取方式为：获取电比例闭式泵的实时排量数值Q，根据S1中的差值ΔP，确定Tf＝Q*ΔP。进一步地，所述步骤S2中，内燃机的实时阻力矩Tn获取方式为：通过检测内燃机输出轴的实时转速N，根据实时转速N和内燃机自身机械特性，确认内燃机的实时阻力矩Tn。进一步地，还包括，静压驱动车辆下坡过程中，监测静压驱动车辆的行进速度ν，若行进速度ν不满足速度要求时，通过调整油门开度来调整改变内燃机输出轴的转速与扭矩，然后再根据内燃机输出轴的转速与扭矩调整电比例闭式泵实时排量Q，调整行进速度ν，或者通过调整档位控制机构，根据切换后档位信息，来调整电比例液压马达的排量q，来调整静压驱动车辆的行进速度ν；调整完成后，按照步骤S2调整缓速装置工作。进一步地，静压驱动车辆的行进速度ν确定方式为：测量电比例液压马达转轴的转速n，结合传动机构的速比i和驱动轮的运动周长L，计算得到行进速度ν＝n*i*L。本专利技术还提供一种用于静压驱动车辆的速度控制装置，用于权利要求1所述的速度控制方法，所述速度控制装置包括控制箱、拖转力矩检测机构、内燃机实时转速检测机构、以及设置在电比例闭式泵转轴上的缓速装置，所述缓速装置可向电比例闭式泵转轴施加力矩，所述控制箱与拖转力矩检测机构、内燃机实时转速检测机构、以及缓速装置都相连，所述控制箱还与静压驱动车辆的档位控制机构相连接。进一步地，所述拖转力矩检测机构包括分别设置在电比例闭式泵两侧油路上的第一压力检测元件和第二压力检测元件、以及用于测量电比例闭式泵实时排量的排量检测元件，所述第一压力检测元件、第二压力检测元件和排量检测元件与控制箱都相连。进一步地，所述内燃机实时转速检测机构包括设置在内燃机输出轴处的第一转速检测元件，所述扭矩检测元件和第一转速检测元件与控制箱都相连。进一步地，还包括用于测量电比例液压马达转轴的转速的第二转速检测元件。如上所述，本专利技术涉及的度控制方法及装置，具有以下有益效果：通过设置一个缓速装置，在静压驱动车辆是否处于下坡过程，根据拖转力矩Tf以及内燃机的实时阻力矩Tn和其他负载的负载力矩Tm；来控制缓速装置是否输出阻力矩Tx，以及输出阻力矩Tx的大小，使得缓速装置的阻力矩Tx能够抵消拖转力矩Tf的作用，来减少拖转力矩Tf对内燃机的拖拽作用，避免内燃机输出转速增加而形成超速。本专利技术的速度控制方法，能够有效地减少静压驱动车辆下坡时的拖转力矩的影响，保证下坡时能够平稳运行，并且能够进行实时监测调整，提高运行安全性，也有效防止超速对内燃机的损害。附图说明图1为静压驱动车辆下坡时的受力示意图。图2为本专利技术的速度控制装置的结构示意图。元件标号说明1内燃机2静压驱动回路21电比例闭式泵22电比例液压马达3传动机构4驱动轮5缓速装置6控制箱7扭矩检测元件8第一转速检测元件9第一压力检测元件10第二压力检测元件11第二转速检测元件12档位控制机构13油门踏板具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。参考图2所示，本专利技术提供了一种用于静压驱动车辆的速度控制方法，静压驱动车辆包括内燃机1、传动机构3、以及连接内燃机1和传动机构3的静压驱动回路2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法，所述静压驱动车辆包括内燃机(1)、传动机构(3)、以及连接内燃机(1)和传动机构(3)的静压驱动回路(2)，所述静压驱动回路(2)包括与内燃机(1)传动连接的电比例闭式泵(21)、以及与传动机构(3)传动连接的电比例液压马达(22)，其特征在于：在电比例闭式泵(21)转轴上设置一个缓速装置(5)，所述缓速装置(5)可向电比例闭式泵(21)的转轴施加阻力矩Tx、且阻力矩Tx方向与拖转力矩Tf相反，所述速度控制方法包括以下步骤：S1、确定静压驱动车辆是否处于下坡过程，若处于下坡则进入S2，若未处于下坡则缓速装置(5)不输出阻力矩Tx；S2、获取电比例闭式泵(21)的拖转力矩Tf，获取内燃机(1)的实时阻力矩Tn、以及内燃机(1)输出轴所驱动的除电比例闭式泵(21)外的其他负载的负载力矩Tm，取基准力矩Tr＝Tn+Tm；判断Tf与Tr的大小，当Tf大小值小于等于Tr大小值时，缓速装置(5)不输出阻力矩Tx，当Tf大小值大于Tr大小值时，缓速装置(5)输出阻力矩Tx，且阻力矩Tx的大小值与Tr+Tf的合力矩大小值相同；S3、静压驱动车辆下坡过程中且缓速装置(5)输出阻力矩Tx时，监测阻力矩Tx大小值与Tr+Tf合力矩的大小值的偏差ΔT是否在要求之内；S4、当偏差ΔT满足要求时，保持缓速装置(5)的阻力矩Tx不变，并按照S3保持监测；S5、当偏差ΔT不满足要求时，将缓速装置(5)的阻力矩Tx的大小值调整至与Tr+Tf合力矩的大小值相同，然后保持缓速装置(5)的阻力矩Tx不变，并按照S3保持监测。...

【技术特征摘要】
1.一种用于静压驱动车辆下坡的速度控制方法，所述静压驱动车辆包括内燃机(1)、传动机构(3)、以及连接内燃机(1)和传动机构(3)的静压驱动回路(2)，所述静压驱动回路(2)包括与内燃机(1)传动连接的电比例闭式泵(21)、以及与传动机构(3)传动连接的电比例液压马达(22)，其特征在于：在电比例闭式泵(21)转轴上设置一个缓速装置(5)，所述缓速装置(5)可向电比例闭式泵(21)的转轴施加阻力矩Tx、且阻力矩Tx方向与拖转力矩Tf相反，所述速度控制方法包括以下步骤：S1、确定静压驱动车辆是否处于下坡过程，若处于下坡则进入S2，若未处于下坡则缓速装置(5)不输出阻力矩Tx；S2、获取电比例闭式泵(21)的拖转力矩Tf，获取内燃机(1)的实时阻力矩Tn、以及内燃机(1)输出轴所驱动的除电比例闭式泵(21)外的其他负载的负载力矩Tm，取基准力矩Tr＝Tn+Tm；判断Tf与Tr的大小，当Tf大小值小于等于Tr大小值时，缓速装置(5)不输出阻力矩Tx，当Tf大小值大于Tr大小值时，缓速装置(5)输出阻力矩Tx，且阻力矩Tx的大小值与Tr+Tf的合力矩大小值相同；S3、静压驱动车辆下坡过程中且缓速装置(5)输出阻力矩Tx时，监测阻力矩Tx大小值与Tr+Tf合力矩的大小值的偏差ΔT是否在要求之内；S4、当偏差ΔT满足要求时，保持缓速装置(5)的阻力矩Tx不变，并按照S3保持监测；S5、当偏差ΔT不满足要求时，将缓速装置(5)的阻力矩Tx的大小值调整至与Tr+Tf合力矩的大小值相同，然后保持缓速装置(5)的阻力矩Tx不变，并按照S3保持监测。2.根据权利要求1所述的速度控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，静压驱动车辆是否处于下坡过程的确认方式为：检测电比例闭式泵(21)两端油路的压力P1和P2，根据档位控制机构(12)确认的实时档位信息、以及差值ΔP＝P1-P2来判断静压驱动车辆的下坡状态，并设定当档位控制机构(12)为前进挡且ΔP>0时，静压驱动车辆处于前进下坡过程，当档位控制机构(12)为后退挡且ΔP<0时，静压驱动车辆处于后退下坡过程。3.根据权利要求2所述的速度控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，电比例闭式泵(21)的拖转力矩Tf的获取方式为：获取电比例闭式泵(21)的实时排量数值Q，根据S1中的差值ΔP，确定Tf＝Q*ΔP...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫飞，张吉胜，杨骏，谢明，杨琳，
申请(专利权)人：中冶宝钢技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31