CN107933282B - 一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，该方法包括：接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式。本发明有效保证行驶的纵向稳定性。
Description
技术领域
本发明属于半挂汽车列车的技术领域，尤其是涉及一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统。
背景技术
汽车列车是公路运输中重要的车辆之一，是发展公路运输、提高经济效益最有效而简单的重要手段。汽车列车可以是专用汽车中的厢式、罐式、自卸式、起重举升式、仓棚式及特种车辆的任何一种。它具有其他运输方式无法代替的迅速、机动、灵活、安全的优势，能完成其他运输所不能或难以完成的超高、超宽、超长、有特定要求的物资运输。对高大货物运输具有高效、低耗、及时、灵活的特殊优点。因此，汽车列车早已成为经济发达国家的主要公路运输形式，而得到积极的发展。随着我国公路建没和汽车工业的迅速发展，汽车列车向着轻量化、重型化、多轴化、专用化、系列化方向发展，必将成为我国的主要公路运输工具。
汽车列年由牵引车、挂车和连接装置组成。其中，挂车是指用于载运人员和(或)货物及其他特殊用途、需由汽车牵引的一种无动力的道路车辆。主要分为半挂车和全挂车。半挂车是指车轴置于车辆重心(当车辆均匀受载时)后面，并且装有可将水平或垂直力传递到牵引车连接装置的挂车。
但是，现有技术中的半挂汽车列车主要存在以下缺点：
(1)半挂汽车列车的动力性及燃油经济性需要进一步提高；
(2)半挂汽车列车在大坡度、低附着系数道路条件下驱动力不足；
(3)增加辅助驱动系统可以改善半挂汽车列车驱动力不足的问题，但是增加辅助驱动系统的半挂汽车列车的行驶的纵向稳定性差，在起步瞬间存在牵引座纵向力突变，使驾驶员产生操纵的不适感；
(4)半挂汽车列车的辅助驱动系统无法长期持续提供辅助动力，在蓄能器能量释放完毕后给半挂汽车列车造成冲击，行驶的纵向稳定性差。
综上所述，现有技术中如何提高半挂汽车列车的动力性及燃油经济性，解决其在大坡度、低附着系数道路条件下驱动力不足以及增加辅助驱动系统后半挂汽车列车行驶的纵向稳定性差的问题，尚缺乏行之有效的解决方案。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，解决现有技术中如何提高半挂汽车列车的动力性及燃油经济性，解决其在大坡度、低附着系数道路条件下驱动力不足的问题，以及增加辅助驱动系统的半挂汽车列车的行驶的纵向稳定性差的问题，本发明提供了一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，采用分段恒扭矩的能量释放方法，并在适当时机逐步退出液压辅助驱动模式，有效保证行驶的纵向稳定性，有效提高半挂汽车列车的动力性及燃油经济性，解决其在大坡度、低附着系数道路条件下驱动力不足的问题。
本发明的第一目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法，该方法包括：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
作为进一步的优选方案，所述开启液压辅助驱动系统为将液压辅助驱动系统接入半挂汽车列车，液压辅助驱动半挂汽车列车。
作为进一步的优选方案，通过控制液压辅助驱动系统中的液压驱动离合器的接合将液压辅助驱动系统接入半挂汽车列车的半挂车车轴，液压辅助驱动系统中的蓄能器输出液压油，经过旁路节流阀、减压阀，驱动液压马达向半挂车车轴输出辅助驱动扭矩，液压辅助驱动半挂汽车列车；
通过控制液压辅助驱动系统中的液压驱动离合器的断开将液压辅助驱动系统与半挂汽车列车的半挂车车轴断开，退出液压辅助驱动模式。
作为进一步的优选方案，所述蓄能器蓄能状态包括完全蓄能状态或接近完全蓄能状态、介于完全蓄能和完全放能之间的蓄能状态、接近完全放能状态和蓄能器蓄能不足的蓄能状态。
作为进一步的优选方案，该方法还包括，接收开启指令后，判断接收的液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态，若为蓄能器蓄能不足的蓄能状态，则直接不开启液压辅助驱动系统。
作为进一步的优选方案，所述蓄能器蓄能状态根据蓄能器压力信号确定，具体步骤为：
预设各个蓄能器蓄能状态的临界蓄能器压力值；
接收蓄能器压力信号，与预设的各个蓄能器蓄能状态的临界蓄能器压力值比较，确定蓄能器当前蓄能状态。
作为进一步的优选方案，所述液压马达扭矩与液压马达排量目标值一一对应。
作为进一步的优选方案，该方法还包括：预设各个蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值，根据确定的蓄能器当前蓄能状态，确定其对应的液压马达排量初始值。
作为进一步的优选方案，所述根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压马达分段恒扭矩输出的具体步骤为：
将当前蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值作为初始档位下的液压马达排量目标值；
在当前档位下液压马达排量不变，接收蓄能器输出流量和半挂车车轮转速，结合所述液压马达排量目标值，控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调；
若档位信息改变，根据改变后相应档位半挂车车轮的最高转速、蓄能器输出流量和通过旁路节流阀的流量，计算改变后相应档位下的液压马达排量目标值。
作为进一步的优选方案，该方法还包括，预设蓄能器压力下降幅度第一阈值；
在档位信息固定不变时，接收蓄能器压力信号，将其与预设的蓄能器压力下降幅度阈值比较，若小于阈值，根据蓄能器压力信号及时降低液压马达排量，当液压马达扭矩达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
作为进一步的优选方案，预设液压马达扭矩的设定值为0，当液压马达扭矩为0时退出液压辅助驱动模式。
本发明的第二目的是提供一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备设备的处理器加载并执行以下处理：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
本发明的第三目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制装置，采用互联网终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下处理：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
本发明的第四目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统，该系统包括：依次连接的控制单元和液压辅助驱动系统；
所述控制单元用于接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；并根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述液压辅助驱动系统安装于半挂车车桥，还与半挂车车轴连接，用于发送蓄能器蓄能状态，和接收所述控制单元的控制指令执行辅助驱动半挂汽车列车。
作为进一步的优选方案，所述控制单元还与发动机离合器连接。
作为进一步的优选方案，所述液压辅助驱动系统包括依次连接的蓄能器、定值减压阀、单向阀、液压马达、液压驱动离合器，所述蓄能器和液压马达之间还通过旁路连接，所述旁路上连接油箱、设置旁路节流阀。
作为进一步的优选方案，所述蓄能器的出口依次设置压力传感器和蓄能器流量传感器，分别用于采集蓄能器出口压力和流量，并传输至所述控制单元；
所述旁路节流阀侧设置旁路流量传感器，用于采集旁路节流阀的流量，并传输至所述控制单元。
本发明的第四目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统，该系统包括：依次连接的整车控制单元和液压控制单元，所述整车控制单元和液压控制单元分别与液压辅助驱动系统相连接；
所述整车控制单元用于接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态，预处理后发送至所述液压控制单元；在所述液压控制单元反馈的液压马达扭矩达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述液压控制单元用于根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，并将所述液压马达扭矩反馈至所述整车控制单元；
所述液压辅助驱动系统安装于半挂车车桥，还与半挂车车轴连接，用于发送蓄能器蓄能状态，分别接收整车控制单元和液压控制单元的控制指令，和接收所述控制单元的控制指令执行辅助驱动半挂汽车列车。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，根据蓄能器的能量存储的状态结合车辆挡位状态，提出采用分段恒扭矩的能量释放方法，并在适当时机逐步退出液压辅助驱动模式，以保证行驶的纵向稳定性；
(2)本发明所述的一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，通过施加液压辅助驱动力矩使起步瞬间牵引座纵向力突变降低，从而减轻了驾驶员操纵的不适感，提高了整车行驶稳定性；
(3)本发明所述的一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，系统在整车换挡发动机离合器断开期间，及时通断液压驱动离合器，避免牵引座纵向力突变。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明中的方法流程图；
图2为本发明中的液压混合动力式半挂汽车列车整车结构示意图；
图3为液压辅助驱动扭矩控制流程图；
其中，1、牵引车前轴；2、牵引车后轴；3、整车控制单元(整车控制单元VCU)；4、液压控制单元(液压控制单元HCU)；5、半挂车车轴；6、液压辅助驱动系统；6-1、压力传感器；6-2、蓄能器流量传感器；6-3、定值减压阀；6-4、单向阀；6-5、变量液压马达；6-6、液压驱动离合器；6-7、旁路流量传感器；6-8、旁路节流阀；6-9、液压气囊式蓄能器；7、液压马达主减速器；8、转速传感器；9、牵引车后轴主减速器；10、变速箱；11、发动机离合器；12、发动机。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
针对现有技术中存在的不足，解决现有技术中如何提高半挂汽车列车的动力性及燃油经济性，解决其在大坡度、低附着系数道路条件下驱动力不足的问题，以及增加辅助驱动系统的半挂汽车列车的行驶的纵向稳定性差的问题，本发明提供了一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，采用分段恒扭矩的能量释放方法，并在适当时机逐步退出液压辅助驱动模式，有效保证行驶的纵向稳定性，有效提高半挂汽车列车的动力性及燃油经济性，解决其在大坡度、低附着系数道路条件下驱动力不足的问题。
在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
本实施例1的目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
如图1所示，
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法，该方法包括：
步骤(1)：接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
步骤(2)：接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
步骤(3)：根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
在本实施例的步骤(1)中，所述开启液压辅助驱动系统为将液压辅助驱动系统接入半挂汽车列车，液压辅助驱动半挂汽车列车。
开启液压辅助驱动系统：通过控制液压辅助驱动系统中的液压驱动离合器的接合将液压辅助驱动系统接入半挂汽车列车的半挂车车轴，液压辅助驱动系统中的蓄能器输出液压油，经过旁路节流阀、减压阀，驱动液压马达向半挂车车轴输出辅助驱动扭矩，液压辅助驱动半挂汽车列车；
退出液压辅助驱动模式：通过控制液压辅助驱动系统中的液压驱动离合器的断开将液压辅助驱动系统与半挂汽车列车的半挂车车轴断开，退出液压辅助驱动模式。
在本实施例中，所述蓄能器蓄能状态包括完全蓄能状态或接近完全蓄能状态、介于完全蓄能和完全放能之间的蓄能状态、接近完全放能状态和蓄能器蓄能不足的蓄能状态。
在本实施例的步骤(1)中，该方法还包括，接收开启指令后，判断接收的液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态，若为蓄能器蓄能不足的蓄能状态，则直接不开启液压辅助驱动系统。
在本实施例的步骤(2)中，所述蓄能器蓄能状态根据蓄能器压力信号确定，具体步骤为：
步骤(2-1)：预设各个蓄能器蓄能状态的临界蓄能器压力值；
步骤(2-2)：接收蓄能器压力信号，与预设的各个蓄能器蓄能状态的临界蓄能器压力值比较，确定蓄能器当前蓄能状态。
在本实施例的步骤(3)中，所述液压马达扭矩与液压马达排量目标值一一对应。
在本实施例的步骤(3)中，该方法还包括：预设各个蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值，根据确定的蓄能器当前蓄能状态，确定其对应的液压马达排量初始值。
在本实施例的步骤(3)中，所述根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压马达分段恒扭矩输出的具体步骤为：
步骤(3-1)：将当前蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值作为初始档位下的液压马达排量目标值；
步骤(3-2)：在当前档位下液压马达排量不变，接收蓄能器输出流量和半挂车车轮转速，结合所述液压马达排量目标值，控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调；
步骤(3-3)：若档位信息改变，根据改变后相应档位半挂车车轮的最高转速、蓄能器输出流量和通过旁路节流阀的流量，计算改变后相应档位下的液压马达排量目标值。
液压马达的控制排量为：
式中，Vm为当前档位下马达的排量目标值，mL/r；Qs为蓄能器输出流量，L/min；ΔQT为通过旁路节流阀的流量，L/min；C为由旁路节流阀孔口形状、尺寸等决定的系数，一般可取0.82；AT为旁路节流阀通流截面积，mm2；ΔPT为节流阀进出口压力差，MPa；指数可取0.5；i0m为液压马达主减速器降速比；nwmax为当前档位下半挂车车轮最高转速，r/min。
在本实施例中根据节流阀开度的控制信号控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调：
其中，iT为节流阀开度的控制信号；ig为车辆档位传动比；调整系数a由蓄能器输出流量Qs、液压马达排量目标值Vm以及半挂车车轮转速nw实时调节；ΔPT为节流阀进出口压力差，MPa；指数可取0.5。
换档过程中，液压马达排量调节方式可参考下式：
Vmi+1＝Vmi+k(Vmi+1-Vm)
式中，Vmi+1为(i+1)档时液压马达的排量，mL/r；Vmi为i档时液压马达的排量，mL/r；k为发动机离合器接合状态，k在0到1之间取值，发动机离合器的接合状态可由相关传感器检测。
在本实施例的步骤(3)中，该方法还包括，预设蓄能器压力下降幅度第一阈值；
在档位信息固定不变时，接收蓄能器压力信号，将其与预设的蓄能器压力下降幅度阈值比较，若小于阈值，根据蓄能器压力信号及时降低液压马达排量，当液压马达扭矩达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
设液压马达扭矩的设定值为0，当液压马达扭矩为0时退出液压辅助驱动模式。
实施例2：
本实施例2的目的是提供一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备设备的处理器加载并执行以下处理：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
在本实施例中，计算机可读记录介质的例子包括磁存储介质(例如，ROM，RAM，USB，软盘，硬盘等)、光学记录介质(例如，CD-ROM或DVD)、PC接口(例如，PCI、PCI-Expres、WiFi等)等。然而，本公开的各个方面不限于此。
实施例3：
本实施例3的目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制装置，采用一种互联网终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下处理：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式。
本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
实施例4：
本实施例4的目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统，该系统包括：依次连接的控制单元和液压辅助驱动系统；
所述控制单元用于接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；并根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述液压辅助驱动系统安装于半挂车车桥，还与半挂车车轴连接，用于发送蓄能器蓄能状态，和接收所述控制单元的控制指令执行辅助驱动半挂汽车列车。
实施例5：
本实施例5的目的是提供一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
如图2所示，
一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统，该系统包括：依次连接的整车控制单元和液压控制单元，所述整车控制单元和液压控制单元分别与液压辅助驱动系统相连接；
所述整车控制单元用于接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态，预处理后发送至所述液压控制单元；在所述液压控制单元反馈的液压马达扭矩达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述液压控制单元用于根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，并将所述液压马达扭矩反馈至所述整车控制单元；
所述液压辅助驱动系统安装于半挂车车桥，还与半挂车车轴连接，用于发送蓄能器蓄能状态，分别接收整车控制单元和液压控制单元的控制指令，和接收所述控制单元的控制指令执行辅助驱动半挂汽车列车。
在本实施例中，所述整车控制单元还与发动机离合器连接。
在本实施例中，所述液压辅助驱动系统包括依次连接的蓄能器、定值减压阀、单向阀、液压马达、液压驱动离合器，所述蓄能器和液压马达之间还通过旁路连接，所述旁路上连接油箱、设置旁路节流阀。
在本实施例中，蓄能器采用液压气囊式蓄能器，液压马达采用变量液压马达。
液压马达通过液压驱动离合器、传动装置与半挂车车轴连接，在本实施例中，传动装置采用液压马达主减速器。
在本实施例中，所述蓄能器的出口依次设置压力传感器和蓄能器流量传感器，分别用于采集蓄能器出口压力和流量，并传输至所述控制单元；
所述旁路节流阀侧设置旁路流量传感器，用于采集旁路节流阀的流量，并传输至所述控制单元。
在本实施例中，结合该系统结构说明半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法。
所述整车控制单元将蓄能器状态分为四类，相应的液压辅助驱动控制策略分别为：
1)当蓄能器处于完全蓄能状态或接近完全蓄能状态时，液压马达采用最大排量输出转矩，并随车速的增加逐档降低。当整车车速档位达到6档时，液压马达排量逐渐下降为零。当液压马达输出转矩为零(即排量为零)时，整车控制器(整车控制单元VCU)控制液压驱动离合器断开，液压辅助驱动系统退出。
2)当蓄能器状态介于完全蓄能和完全放能之间时，液压马达降低排量输出转矩，并随车速逐档降低。当整车车速档位达到6档时，液压马达排量逐渐下降为零。当液压马达输出转矩为零(即排量为零)时，整车控制器(整车控制单元VCU)控制液压驱动离合器断开，液压辅助驱动系统退出。
3)当蓄能器接近完全放能状态时，液压马达将采用极低的排量输出转矩，并随车速逐档降低。当整车车速档位达到6档时，液压马达排量逐渐下降为零。当液压马达输出转矩为零(即排量为零)时，整车控制器(整车控制单元VCU)控制液压驱动离合器断开，液压辅助驱动系统退出。
4)当蓄能器蓄能不足，液压辅助驱动系统将不会开启。
液压辅助驱动控制系统的具体工作过程如下：
整车控制单元(Vehicle Control Unit，VCU)根据蓄能器出口压力等参数得出液压马达排量初始值和退出机制并控制液压驱动离合器的通断；
液压控制单元(Hydraulic Control Unit，HCU)根据蓄能器流量、排量目标值和半挂车车轮转速，通过控制节流阀开度调速；同时，液压控制单元HCU根据档位调整液压马达排量并保证当前档位的马达排量不变，从而使固定档位下液压马达的输出扭矩保持恒定。
整车控制单元VCU根据蓄能器出口压力Pi、流量Qs、通过旁路节流阀的流量ΔQT以及整车档位状态得出液压马达排量初始值和相应退出策略，并将其传递至液压控制单元HCU。
液压控制单元HCU又将马达转矩值反馈给整车控制单元VCU，整车控制单元VCU会根据马达排量为零而断开液压驱动离合器。
液压马达的控制排量为：
式中，Vm为当前档位下马达的排量目标值，mL/r；Qs为蓄能器输出流量，L/min；ΔQT为通过旁路节流阀的流量，L/min；C为由旁路节流阀孔口形状、尺寸等决定的系数，一般可取0.82；AT为旁路节流阀通流截面积，mm2；ΔPT为节流阀进出口压力差，MPa；指数可取0.5；i0m为液压马达主减速器降速比；nwmax为当前档位下半挂车车轮最高转速，r/min；
节流阀开度的控制信号：
iT为节流阀开度的控制信号；ig为车辆档位传动比；调整系数a由蓄能器输出流量Qs、液压马达排量目标值Vm以及半挂车车轮转速nw实时调节；ΔPT为节流阀进出口压力差，MPa；指数可取0.5。
换档过程中，液压马达排量调节方式可参考：
Vmi+1＝Vmi+k(Vmi+1-Vm)
式中，Vmi+1为(i+1)档时液压马达的排量，mL/r；Vmi为i档时液压马达的排量，mL/r；k为发动机离合器接合状态，k在0到1之间取值。发动机离合器的接合状态可由相关传感器检测。
半挂汽车列车起步过程中，开启液压辅助驱动，如图3所示，在图3中，离合器2即液压驱动离合器。
整车控制单元VCU接收蓄能器压力Pi信号，选取预存在控制器中与当前蓄能状态对应的排量初始值作为初始档位下的排量目标值。
液压控制单元HCU根据蓄能器流量、排量目标值和半挂车车轮转速，通过控制旁路节流阀开度调速。整车加速换挡，整车控制单元VCU根据蓄能器流量、旁路流量和下一档位的最高转速nwmax计算得出排量目标值并传输到液压控制单元HCU。
在发动机离合器断开瞬间，传感器检测k信号为断开0信号。液压控制单元HCU根据离合接合状态k将马达排量调节至排量目标值。换档完成，液压控制单元HCU会根据液压、车辆系统的各状态参数实时调节旁路节流阀开度调速。
车辆行驶过程中，液压马达(i+1)档位下的排量目标值由i档位末时刻蓄能器流量、旁路流量以及(i+1)档位下半挂车车轮最高转速确定。车辆在固定档位的行驶过程中，液压控制单元HCU保持马达排量不变，调节旁路节流阀开度以保证液压马达转速与半挂车车轮转速相协调。若液压辅助驱动系统在固定档位下运行时间过长，蓄能器出口压力Pi下降幅度过大、液压能释放过多，蓄能器输出流量将无法维持液压马达正常运转。此时应根据蓄能器出口压力信号及时降低液压马达排量并在适当时刻退出液压辅助驱动。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，根据蓄能器的能量存储的状态结合车辆挡位状态，提出采用分段恒扭矩的能量释放方法，并在适当时机逐步退出液压辅助驱动模式，以保证行驶的纵向稳定性；
(2)本发明所述的一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，通过施加液压辅助驱动力矩使起步瞬间牵引座纵向力突变降低，从而减轻了驾驶员操纵的不适感，提高了整车行驶稳定性；
(3)本发明所述的一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法、装置及系统，系统在整车换挡发动机离合器断开期间，及时通断液压驱动离合器，避免牵引座纵向力突变。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制方法，其特征在于，该方法包括：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压马达分段恒扭矩输出的具体步骤为：
将当前蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值作为初始档位下的液压马达排量目标值；
在当前档位下液压马达排量不变，接收蓄能器输出流量和半挂车车轮转速，结合所述液压马达排量目标值，控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调；
若档位信息改变，根据改变后相应档位半挂车车轮的最高转速、蓄能器输出流量和通过旁路节流阀的流量，计算改变后相应档位下的液压马达排量目标值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开启液压辅助驱动系统为将液压辅助驱动系统接入半挂汽车列车，液压辅助驱动半挂汽车列车；
或
通过控制液压辅助驱动系统中的液压驱动离合器的接合将液压辅助驱动系统接入半挂汽车列车的半挂车车轴，液压辅助驱动系统中的蓄能器输出液压油，经过旁路节流阀、减压阀，驱动液压马达向半挂车车轴输出辅助驱动扭矩，液压辅助驱动半挂汽车列车；
通过控制液压辅助驱动系统中的液压驱动离合器的断开将液压辅助驱动系统与半挂汽车列车的半挂车车轴断开，退出液压辅助驱动模式。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓄能器蓄能状态包括完全蓄能状态、介于完全蓄能和完全放能之间的蓄能状态、接近完全放能状态和蓄能器蓄能不足的蓄能状态；
或
该方法还包括，接收开启指令后，判断接收的液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态，若为蓄能器蓄能不足的蓄能状态，则直接不开启液压辅助驱动系统；
或
所述蓄能器蓄能状态根据蓄能器压力信号确定，具体步骤为：
预设各个蓄能器蓄能状态的临界蓄能器压力值；
接收蓄能器压力信号，与预设的各个蓄能器蓄能状态的临界蓄能器压力值比较，确定蓄能器当前蓄能状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液压马达扭矩与液压马达排量目标值一一对应；
或
该方法还包括：预设各个蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值，根据确定的蓄能器当前蓄能状态，确定其对应的液压马达排量初始值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括，预设蓄能器压力下降幅度第一阈值；
在档位信息固定不变时，接收蓄能器压力信号，将其与预设的蓄能器压力下降幅度阈值比较，若小于阈值，根据蓄能器压力信号及时降低液压马达排量，当液压马达扭矩达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
或
预设液压马达扭矩的设定值为0，当液压马达扭矩为0时退出液压辅助驱动模式。
6.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备设备的处理器加载并执行以下处理：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压马达分段恒扭矩输出的具体步骤为：
将当前蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值作为初始档位下的液压马达排量目标值；
在当前档位下液压马达排量不变，接收蓄能器输出流量和半挂车车轮转速，结合所述液压马达排量目标值，控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调；
若档位信息改变，根据改变后相应档位半挂车车轮的最高转速、蓄能器输出流量和通过旁路节流阀的流量，计算改变后相应档位下的液压马达排量目标值。
7.一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制装置，采用互联网终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行以下处理：
接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；
接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；
根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；
所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压马达分段恒扭矩输出的具体步骤为：
将当前蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值作为初始档位下的液压马达排量目标值；
在当前档位下液压马达排量不变，接收蓄能器输出流量和半挂车车轮转速，结合所述液压马达排量目标值，控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调；
若档位信息改变，根据改变后相应档位半挂车车轮的最高转速、蓄能器输出流量和通过旁路节流阀的流量，计算改变后相应档位下的液压马达排量目标值。
8.一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统，该系统包括：依次连接的控制单元和液压辅助驱动系统；
所述控制单元用于接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态；并根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，且达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述液压辅助驱动系统安装于半挂车车桥，还与半挂车车轴连接，用于发送蓄能器蓄能状态，和接收所述控制单元的控制指令执行辅助驱动半挂汽车列车；
所述根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压马达分段恒扭矩输出的具体步骤为：
将当前蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值作为初始档位下的液压马达排量目标值；
在当前档位下液压马达排量不变，接收蓄能器输出流量和半挂车车轮转速，结合所述液压马达排量目标值，控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调；
若档位信息改变，根据改变后相应档位半挂车车轮的最高转速、蓄能器输出流量和通过旁路节流阀的流量，计算改变后相应档位下的液压马达排量目标值。
9.如权利要求8所述一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统，其特征在于，所述控制单元还与发动机离合器连接；
或
所述液压辅助驱动系统包括依次连接的蓄能器、定值减压阀、单向阀、液压马达、液压驱动离合器，所述蓄能器和液压马达之间还通过旁路连接，所述旁路上连接油箱、设置旁路节流阀；
或
所述蓄能器的出口依次设置压力传感器和蓄能器流量传感器，分别用于采集蓄能器出口压力和流量，并传输至所述控制单元；
所述旁路节流阀侧设置旁路流量传感器，用于采集旁路节流阀的流量，并传输至所述控制单元。
10.一种半挂汽车列车液压辅助驱动控制系统，其特征在于，该系统包括：依次连接的整车控制单元和液压控制单元，所述整车控制单元和液压控制单元分别与液压辅助驱动系统相连接；
所述整车控制单元用于接收开启指令，开启液压辅助驱动系统；接收档位信息和液压辅助驱动系统中蓄能器蓄能状态，预处理后发送至所述液压控制单元；在所述液压控制单元反馈的液压马达扭矩达到设定值时退出液压辅助驱动模式；
所述液压控制单元用于根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压辅助驱动系统中液压马达分段恒扭矩输出；所述液压马达扭矩与档位信息变化成反比，并将所述液压马达扭矩反馈至所述整车控制单元；
所述液压辅助驱动系统安装于半挂车车桥，还与半挂车车轴连接，用于发送蓄能器蓄能状态，分别接收整车控制单元和液压控制单元的控制指令，和接收所述控制单元的控制指令执行辅助驱动半挂汽车列车；
所述根据不同的档位信息和蓄能器蓄能状态控制液压马达分段恒扭矩输出的具体步骤为：
将当前蓄能器蓄能状态对应的液压马达排量初始值作为初始档位下的液压马达排量目标值；
在当前档位下液压马达排量不变，接收蓄能器输出流量和半挂车车轮转速，结合所述液压马达排量目标值，控制液压马达转速与半挂车车轮转速相协调；
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