【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆，具体涉及一种特种车辆水陆分动箱动力切换与冷却的控制装置及方法。
技术介绍
1、特种车辆需要在陆地与水上可切换行驶，需要具备两种动力输出—陆上工况的车轮输出与水上工况的螺旋桨输出。因此，需要一种水陆分动箱，可选择性或同时将发动机动力传递给车轮或螺旋桨。用离合器进行动力切换的水陆分动箱因无需手动操作，很大程度上缓解了驾驶员的驾驶疲劳。
2、同时，因车辆在陆地与水上所处的驾驶环境不同，两种工况所产生的热量有很大差异，一套冷却装置无法良好适应其工作产生的热量，故特种车辆需要具有两套冷却装置来冷却液压油，分别用于配合主要两种行驶工况。
3、用于润滑冷却、离合器控制等的液压油来自同一油源，长期驾驶易导致液压油中的污染颗粒悬浮通过液压油液进入液压阀、离合器等，以冲蚀、疲劳磨损等磨损形式加剧液压阀和离合器等摩擦副的磨损，离合器接合时的液压油压力达不到离合器的目标结合压力，导致接合时间延长，加剧离合器摩擦副摩擦生热过多而进一步损坏离合器。
4、所以，一种具有高可靠性、高度集成、简单的特种车辆水陆分动箱动力切换与冷却的控制装置及方法是不可缺少的。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单、可靠性高的特种车辆水陆分动箱动力切换与冷却的控制装置及方法。通过可靠控制水陆分动箱离合器的接合与断开，并改变冷却装置的工作模式，提高了水陆分动箱的性能和可靠性。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：
3、
4、特种车辆水陆分动箱动力切换与冷却的方法具体操作如下：
5、a.当特种车辆由停车工况向启动工况转换时，步骤如下：
6、(1)电子控制单元接收停车工况向启动工况转换的指令；
7、(2)液压装置开始工作：电子控制单元控制变量泵开始工作，油箱的液压油依次经过粗滤、变量泵、精滤、溢流阀、润滑方向控制阀的e1，e3口、陆上散热器，回到油箱。
8、b.当特种车辆由启动工况向陆上工况转换时，步骤如下：
9、(1)电子控制单元接收启动工况向陆上工况转换的指令；
10、(2)陆上离合器g接合：由油路aa产生一个初始压力，电子控制单元控制电磁阀ⅲ处于左位的工作状态，此时油路aa的液压油依次经过电磁阀ⅲ的b1口，b3口，节流孔j，换向阀ⅰ的a5口，使得换向阀ⅰ处于右位的工作状态。一部分油路aa的液压油依次经过换向阀ⅰ的a2，a3口，陆上离合器g的g1口，推动陆上离合器g的主、从动部分开始接合直至完成；同时，油路bb的液压油依次经过溢流阀，润滑方向控制阀的e1，e3口，陆上散热器进行冷却，冷却后的液压油流回到油箱；
11、陆上离合器g的主、从动部分接合的同时，电子控制单元通过压力传感器ⅰ实时测量陆上离合器g的操作油压值，电子控制单元通过转速传感器ⅰ、转速传感器ⅱ分别实时测量陆上离合器g主动部分、从动部分的转速并转化为角速度，实时计算陆上离合器g接合过程中的传递滑摩功q。当计算滑摩功数值q大于目标滑摩功q1时，电子控制单元控制变量泵提高进入g1口的液压油流量，加速陆上离合器g主、从动部分的接合速度直至接合完成，避免因滑摩功过大而导致的离合器片烧蚀。滑摩功q的计算公式如下:
12、
13、式中：t1--从动部分角速度由零增大到与主动部分角速度相等所需时间，s；p--离合器操作油压，mpa；μc--离合器摩擦片的摩擦系数；ωz、ωc--离合器主、从动部分的角速度，rad/s；i1--离合器从动部分至车轮之间的传动速比；jt--离合器从动部分转动惯量，包括汽车质量至水陆分动箱转换至离合器从动部分上，kg·m2；
14、c.当特种车辆由陆上工况向水陆工况转换时，步骤如下：
15、(1)电子控制单元接收陆上工况向水陆工况转换的指令，陆上离合器g继续保持接合；
16、(2)水上离合器h、l接合：电子控制单元控制电磁阀ⅳ处于左位的工作状态，此时部分油路aa的液压油依次经过d1口，d3口，节流孔k，换向阀ⅱ的c5口，使得换向阀ⅱ处于右位的工作状态，一部分油路aa的液压油经过换向阀ⅱ的c2，c3口后，分三路同时进入水上离合器h的h1口，水上离合器l的l1口，润滑方向控制阀的e5口，推动水上离合器h和l的主、从动部分开始接合直至完成，并使润滑方向控制阀处于左位工作状态。然后，油路bb的液压油依次经过溢流阀，润滑方向控制阀的e1，e4口，水上散热器进行冷却，冷却后的液压油流回油箱；
17、水上离合器h和l的主、从动部分接合的同时，电子控制单元通过压力传感器ⅱ实时测量出离合器l的操作油压值，电子控制单元通过转速传感器ⅰ、转速传感器ⅲ分别实时测量陆上离合器g的主动部分与水上离合器l从动部分的转速并转化为角速度，实时计算水上离合器l接合过程的传递滑摩功q。当计算滑摩功数值q大于目标滑摩功q2时，电子控制单元控制变量泵提高进入h1、l1口的液压油流量，加速水上离合器h、l主动部分、从动部分的接合速度直至接合完成，避免因滑摩功过大而导致的离合器片烧蚀。滑摩功q的计算公式如下:
18、
19、式中：t1--从动部分角速度由零增大到与主动部分角速度相等所需时间，s；p--离合器操作油压，mpa；μc--离合器摩擦片的摩擦系数；ωz、ωc--离合器主、从动部分的角速度，rad/s；i2--离合器从动部分至螺旋桨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种特种车辆水陆分动箱动力切换与冷却的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括陆上离合器G、水上离合器H、水上离合器L、液压装置及电子控制单元；
2.一种特种车辆水陆分动箱动力切换与冷却的方法，其特征在于，所述方法包括具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种特种车辆水陆分动箱动力切换与冷却的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括陆上离合器g、水上离合器h、水上离合器l、液...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘金刚，卜磊，傅兵，陈建文，汪宇，巩招兵，张小鹏，刘松晔，曾天伦，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：
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