CN106945520A - 静液传动车辆油门减小及滑行时的速度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种静液传动车辆油门减小及滑行时的速度控制方法，其特征在于，包括对油门减小及滑行过程中车速不增加时的速度控制、油门减小及滑行过程中车速增加时的速度控制两方面。(1)当油门减小及滑行过程中车速不增加时，查询变量泵进、出油口压力差信号及变量泵高压油管中的压力信号，始终以不让泵和发动机提供阻力为目的；(2)当油门减小及滑行过程中车速增加时，始终以泵和发动机提供一定制动力，不让车速增加为目的。本发明通过调整泵的斜盘角度，解决了车辆无法利用自身动能滑行的问题，减少了能量损失，提高了整车的经济性；同时保持车速不增加，降低了车辆下坡过程中因自重车速不断增加而引发的危险的问题。

Description

静液传动车辆油门减小及滑行时的速度控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于静液传动车辆的速度自动控制技术，特别是在车辆油门减小(滑行)时的速度自动控制系统方法。

背景技术

目前，静液传动由于具有传动系统布置方便，工作介质为液压油没有冲击振动，通过溢流及变量泵的控制可以防止车辆因过载而熄火等优点被广泛的应用于车辆上，但是由于目前液压传动技术多集中于驱动部分的功率跟随上，对于油门减小(滑行)过程中的动力控制研究则较少。这源于：首先，简单的使泵的输出排量与发动机转速跟随，当发动机怠速时，马达立即变为制动，影响车辆的经济性；其次当发动机怠速时，如果令泵匹配的排量匹配车速，则当车辆在坡路行驶时，由于其车重较大，行驶速度低，极易在自重的作用下产生车速的增加，又由于行驶工况差，驾驶员视野不好原因容易造成驾驶员紧张，疲劳，构成事故隐患。因此，针对车辆动力系统结构提出一种油门减小(滑行)状态下的车速控制方法，是保证车辆安全性的关键性技术之一。

机械传动车辆的油门减小(滑行)过程主要依靠发动机反拖制动，下坡过程中，商用车辆应用了不同型式的缓速器；越野车辆在大下坡过程中开发了陡坡缓降技术；电传动车辆目前已有下坡辅助相关技术的专利和应用；静液传动车辆(大多是低速的工程车辆)目前没有针对油门减小(滑行)及下坡工况的研究。

静液传动不同于机械传动，车轮与发动机之间的转速不是固定的比例关系，因此不能完全借鉴发动机反拖制动。缓速器及陡坡缓降技术可以应用于静液传动车辆，但相对于汽车，静液传动车辆的本身的工况及操作都十分复杂，且成本较高，应用前景不大。静液传动车辆与电传动车辆有相似之处，均可实现发动机与车轮转速之间的解偶，因此机械传动车辆的油门减小(滑行)可借鉴电传动车辆的下坡辅助技术。电传动车辆的执行机构精确可控，能量可回收，可存储；静液传动车辆虽从原理上也具备类似功能，但实现起来难度很大，因此也无法照抄电传动车辆的下坡辅助技术。静液传动车辆则没有相近研究。

发明内容

针对上述现状，本发明提供一种静液传动车辆油门减小及滑行时的速度控制方法。本发明在油管上增加压力传感器传递油压信号给控制器，当油门减小(或滑行)车速不增加时，以发动机为驱动，不让泵和发动机提供阻力为控制目的，当油门减小(或滑行)车速增加时，让泵和发动机提供一定的制动力，不让车速增加为控制目的，执行此控制，能够实现油门和刹车执行机构的实时速度把控。

本发明所采取的具体技术方案如下：一种静液传动车辆油门减小及滑行时的速度控制方法，其特征在于，包括对油门减小及滑行过程中车速不增加时的速度控制、油门减小及滑行过程中车速增加时的速度控制两方面：

(1)当油门减小及滑行过程中车速不增加时：

控制器首先查询变量泵提供的进油口与出油口压力差信号ΔP_pump，及压力传感器提供的变量泵高压油管中的压力信号P_sense，

1)当ΔP_pump减小至零的过程中及ΔP_pump等于零时，变量泵按驱动控制策略控制：变量泵斜盘角度与加速踏板开度成正比例关系；

2)当ΔP_pump由零再增加时，此时判断P_sense的变化：

A)P_sense>0时，变量泵按驱动控制策略控制；

B)P_sense＝0时，保持ΔP_pump等于零时的变量泵斜盘角度；

(2)当油门减小及滑行过程中车速增加时：

控制器首先查询变量泵提供的进油口与出油口压力差信号ΔP_pump，及压力传感器提供的变量泵高压油管中的压力信号P_sense，

1)当ΔP_pump减小至零的过程中，变量泵仍按驱动控制策略控制；

2)当ΔP_pump等于零时，此时判断：

A)如果加速踏板开度不为零，发动机功率只维持自身的运转，不再驱动，变量泵斜盘角度随ΔP_pump变化保证ΔP_pump为零；

B)如果加速踏板开度为零，保持变量泵原斜盘角度，发动机不喷油，适当反拖；

3)当ΔP_pump由零再增加的过程中，此时判断P_sense变化：

A)P_sense>0时，发动机处于驱动状态，保持变量泵斜盘角度不变；

B)P_sense＝0时，通过调整变量泵的斜盘角度，保持变量泵的流量不变；当发动机转速高于设定的怠速值时，停止发动机喷油，当发动机转速低于这个值时恢复喷油。

与已有技术相比，本发明显著的有益效果体现在：

一，通过调整马达与泵的速比(马达没变，因为始终在调泵的斜盘角度，所以他们俩的速度也在不停的变)，解决加速踏板与泵斜盘角度成线性关系的控制策略导致车辆无法利用自身动能滑行的问题，减少能量损失，提高了整车的经济性。

二，车辆下坡过程中通过调整马达与泵的速比，保持车速不增加，降低车辆下坡过程中因自重车速不断增加而引发的危险，提高了车辆的安全性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为静液传动车辆速度控制系统图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，附图和实施例仅用于阐释本发明，本领域的技术人员应该知道，这并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

图1所示为本发明静液传动车辆的速度控制系统图，该系统包括发动机1、变量泵2、第一单向阀3、第二单向阀4、变量马达5、变速箱6、车轮7、补油泵8、第一溢流阀9、第二溢流阀10、第三溢流阀11、液压油箱12、压力传感器13、制动踏板14、加速踏板15、控制器16。执行机构包括发动机1、变量泵2、单向阀、变量马达5、变速箱6、车轮7、补油泵8，控制机构包括制动踏板14、加速踏板15、控制器16。

发动机1与变量泵2及补油泵8相连，传递扭矩，变量泵2与变量马达5相连。发动机1在驱动时用于给车辆提供驱动力，变量泵2在驱动时把发动机1的动能转化成液压能传递给变量马达5给车辆提供动力，在制动时用于带动发动机1旋转为车辆提供一定的阻力矩。补油泵8的作用是当系统出现溢流时及时为系统补油，避免系统内出现负压及油路中有气体。变量马达5在驱动时用于把泵输送过来的液压能转换成动能传递给变速箱6，最后作用在车轮7上，在制动及油门减小(滑行)过程中又被当作液压泵使用，将车体的动能变为液压能，最后带动发动机1运转达到消耗车体能量，使车辆降速的目的。压力传感器13用于测量发动机正向驱动时泵高压油管中的压力。控制器16用于采集制动踏板14、加速踏板15、压力传感器13、变量泵2及变量马达5的信号，分析驾驶员的驾驶意图，根据驾驶员的驾驶意图制定驱动及制动力矩，并将控制信号发送给泵及马达。三个溢流阀分别装在三条油路上，连接至油箱。

控制器16中存有控制逻辑，本发明提供的车辆油门减小(滑行)速度的控制，由控制器中的控制逻辑执行，包括对油门减小(或滑行)车速不增加时的速度控制和车辆滑行过程中速度增加时的控制两方面：

一、油门减小(滑行)过程中车速不增加时的速度控制

此时主要还是发动机驱动车辆行走，只是不让泵和发动机提供阻力是控制的目的。

车辆前进过程中，当控制器检测到油门开度减小且车速不增加(等速或降速)时，控制器首先查询变量泵提供的进油口与出油口压力差信号ΔP_pump变化及压力传感器提供的高压油管路中的压力信号P_sense的变化(ΔP_pump由泵自身的传感器及控制器测量和计算，并可以上报给整车控制器，不过他只报压力差，不知进油口与出油口哪边压力高，所以加了一个传感器测量高压管路中的压力，以便确认是驱动还是拖动状态)：

(1)当ΔP_pump减小至零的过程中及ΔP_pump等于零时(ΔP_pump不等于零说明发动机有驱/制动力，等于零说明没有驱动力)，变量泵仍按驱动控制策略控制：变量泵斜盘角度与加速踏板开度成线性(正比例)关系，即此时的系统动作是油门减小，变量泵斜盘角度也减小。

(2)当ΔP_pump由零再增加时(此时说明驱动状态发生了变化，可能是制动(下坡，车拖着泵和发动机越跑越快)，也可能是驱动(车速越降越低，发动机带着泵驱动车加速))，此时判断P_sense的变化：

A)P_sense>0时，变量泵按驱动控制策略控制(P_sense>0说明了正向驱动)；

B)P_sense＝0时，保持ΔP_pump等于零时的变量泵斜盘角度(P_sense＝0说明了反向制动)。

二、油门减小(滑行)过程中车速增加时的速度控制

此时应为下坡，让泵和发动机提供一定的制动力，不让车速增加是控制的目的。

车辆前进过程中，当控制器检测到油门开度减小的同时车速增加时，首先查询变量泵提供的进油口与出油口压力差ΔP_pump信号变化及压力传感器提供的压力信号P_sense变化：

(1)当ΔP_pump减小至零的过程中，变量泵仍按驱动控制策略控制；

(2)当ΔP_pump等于零时，此时判断执行：

A)如果加速踏板开度不为零，此时驾驶员的意图仍为加速，发动机功率只维持自身的运转，不再驱动，此时应该允许车辆加速，此时发动机回归怠速，变量泵斜盘角度随ΔP_pump变化保证ΔP_pump为零；

B)如果加速踏板开度为零，此时驾驶员的意图为车速不增加，ΔP_pump等于零时车速不会增加，故此时保持变量泵原斜盘角度，发动机不喷油，适当反拖即可；

(3)当ΔP_pump由零再增加的过程中，此时判断P_sense变化：

A)P_sense>0时，说明发动机又处于驱动状态，此时变量泵应保持斜盘角度不变；

B)P_sense＝0时，通过调整变量泵的斜盘角度，保持变量泵的流量不变；当发动机转速高于某个值时(自定义这个值，比如为最高转速的80％)，停止发动机喷油，当发动机转速低于这个值时恢复喷油。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种静液传动车辆油门减小及滑行时的速度控制方法，其特征在于，包括对油门减小及滑行过程中车速不增加时的速度控制、油门减小及滑行过程中车速增加时的速度控制两方面；

(1)当油门减小及滑行过程中车速不增加时：

控制器首先查询变量泵提供的进油口与出油口压力差信号ΔP_pump，及压力传感器提供的变量泵高压油管中的压力信号P_sense，

1)当ΔP_pump减小至零的过程中及ΔP_pump等于零时，变量泵按驱动控制策略控制：变量泵斜盘角度与加速踏板开度成正比例关系；

2)当ΔP_pump由零再增加时，此时判断P_sense的变化：

A)P_sense>0时，变量泵按驱动控制策略控制；

B)P_sense＝0时，保持ΔP_pump等于零时的变量泵斜盘角度；

(2)当油门减小及滑行过程中车速增加时：

控制器首先查询变量泵提供的进油口与出油口压力差信号ΔP_pump，及压力传感器提供的变量泵高压油管中的压力信号P_sense，

1)当ΔP_pump减小至零的过程中，变量泵仍按驱动控制策略控制；

2)当ΔP_pump等于零时，此时判断：

A)如果加速踏板开度不为零，发动机功率只维持自身的运转，不再驱动，变量泵斜盘角度随ΔP_pump变化保证ΔP_pump为零；

B)如果加速踏板开度为零，保持变量泵原斜盘角度，发动机不喷油，适当反拖；

3)当ΔP_pump由零再增加的过程中，此时判断P_sense变化：

A)P_sense>0时，发动机处于驱动状态，保持变量泵斜盘角度不变；

B)P_sense＝0时，通过调整变量泵的斜盘角度，保持变量泵的流量不变；当发动机转速高于设定的怠速值时，停止发动机喷油，当发动机转速低于这个值时恢复喷油。