CN113482981A - 一种车辆行走闭式液压系统调速控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆行走闭式液压系统调速控制方法,应用于车辆行走闭式液压系统,包括:获取液压泵初始状态的泵初始排量比和液压马达初始状态的马达初始排量比;控制液压泵的排量比按照预设的变化速率调整至第一目标极限值;控制液压马达的排量比按照预设的变化速率调整至第二目标极限值;控制液压泵的排量比和液压马达的排量比均保持不变。本发明中提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,可以对车辆行驶过程中的速度变化进行控制,以避免车辆加速过程中车速波动较大的情况,提高车辆调速过程中的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域,更具体地说,涉及一种车辆行走闭式液压系统调速控制方法。
背景技术
在现有的农业收获机械中,行走驱动采用机械传动和静液压传动两种。由于机械传动存在布局复杂、空间占用大等因素,已逐步被布置简单、体积小、重量轻、操纵控制简便、自动化程度高、可实现无极调速的静液压传动所代替。
为实现行驶车辆较高的变速比范围,行走闭式系统一般采用变量液压泵与变量液压马达的组成方式;采用该方式的闭式行走系统在车辆起步时,通过增加液压泵的排量来增加液压马达的转速(转速与车速成正比,故车速也相应提高),在液压泵排量达到最大后,通过减少液压马达的排量来进一步提高车速,最终达到车辆所需要的速度。但简单的增加或减少液压泵、液压马达的排量,容易导致车辆在加减速过程中或行驶过程中出现车速波动的情况。
综上所述,如何提高车辆调速过程中的稳定性,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种车辆行走闭式液压系统调速控制方法,应用于车辆行走闭式液压系统,通过对液压泵的排量比和液压马达的排量比进行控制,从而控制车辆的行驶速度,由于液压泵的排量比和液压马达的排量比的变化与不同阶段的车速的变化相关,因此,可以通过调整液压泵的排量比和液压马达的排量比,使车辆的车速平稳变化,提高车辆调速过程中的稳定性。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种车辆行走闭式液压系统调速控制方法,应用于车辆行走闭式液压系统,所述车辆行走闭式液压系统包括:液压泵和液压马达;
所述车辆行走闭式液压系统调速控制方法包括:
获取所述液压泵初始状态的泵初始排量比,获取所述液压马达初始状态的马达初始排量比;
控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值;
控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值;
控制所述液压泵的排量比和所述液压马达的排量比均保持不变。
优选的,所述控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值;
控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比按照预设的速率调整至第二目标极限值;包括:
控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量增加;
判断所述液压泵的排量比是否增加至最大值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步;
控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量减小;
判断所述液压马达的排量比是否减小至最小值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步。
优选的,所述控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量增加,包括:
控制所述液压泵的排量比按照KP=KOP+a1X增加,其中KP为所述液压泵的实际排量比,KOP为所述泵初始排量比,a1为所述液压泵的排量比单位时间内增加的泵预设变化量,X为时间;所述泵预设变化量为固定常量。
优选的,所述控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量减小,包括:
控制所述液压马达的排量比按照Km=KOm-Km 2a1X减小,其中Km为所述液压马达的实际排量比,KOm为所述马达初始排量比。
优选的,所述控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量增加,包括:
控制所述液压泵的排量比按照KP=KOP+a1a2X增加,其中KP为所述液压泵的实际排量比,KOP为所述泵初始排量比,a1a2为所述液压泵的排量比单位时间内增加的所述泵预设变化量,X为时间,a2为变量。
优选的,所述控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量减小,包括:
控制所述液压马达的排量比按照Km=KOm-Km 2a1a2X减小,其中Km为所述液压马达的实际排量比,KOm为所述马达初始排量比。
优选的,a2为与Δv相关的变量,Δv为当前车速与目标车速的差值,且当Δv小于第一预设值时,a2为第一常量;当Δv大于第二预设值时,a2为第二常量;当Δv大于第一预设值且小于第二预设值时,a2为随Δv的增加而增大的变量;
所述第一预设值小于所述第二预设值,所述第一常量小于所述第二常量。
优选的,Km为所述液压马达预设时间段内的实际排量比的平均值。
优选的,所述液压马达预设时间段内的实际排量比的平均值通过计算获得或通过查表获得。
优选的,Km为所述液压马达的实际排量比的实时数值。
优选的,所述车辆行走闭式液压系统设置有加速踏板和控制手柄;
所述控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量变化,直至变化至泵目标值和所述控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量变化,均包括:
通过控制所述加速踏板的踩踏幅度或控制所述控制手柄的摆动幅度控制所述预设增量的值。
优选的,所述控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值;
控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值;包括:
控制所述液压马达的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量增加;
判断所述液压马达的排量比是否增大至最大值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步;
控制所述液压泵的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量减小;
判断所述液压泵的排量比是否减小至最小值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步。
在实施本发明提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法的过程中,由于即车辆行驶速度与液压马达的转速呈正比,又由于np、Vpmax、Vmmax均为定值,因此,车辆行驶速度只与KP、Km相关,其中ν0为车辆行驶速度,Vp为液压泵的排量,Vpmax为液压泵的最大排量,kp为液压泵的排量比,Vm为液压马达的排量,Vmmax为液压马达的最大排量,km为液压马达的排量比,np为液压泵的转速,nm为液压马达的转速。
在车辆的第一加速阶段,液压马达的排量比保持不变,液压泵的排量比变化;在车辆的第二加速阶段,液压马达的排量比变化,液压泵的排量比保持不变。
首先,需要获取液压泵初始状态的泵初始排量比以及液压马达初始状态的马达初始排量比;然后控制液压泵的排量比由泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值,控制液压马达的排量比由马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值。接着控制液压泵的排量比和液压马达的排量比均保持不变。
上述在调整液压泵的排量比和液压马达的排量比的过程中,可以先调整液压泵的排量比,再调整液压马达的排量比,也可以先调整液压马达的排量比,再调整液压泵的排量比,具体根据实际情况确定。
在调整液压泵的排量比的过程中,第一目标极限值可以是液压泵的排量比的最大值,在调整的过程中,通过控制液压泵的排量比、按照预设的速率增加至液压泵的排量比的最大值,根据上述公式可知,在液压泵的排量比增加的过程中,车速增加;第一目标极限值也可以是液压泵的排量比的最小值,在调整的过程中,通过控制液压泵的排量比、按照预设的速率减小至液压泵的排量比的最小值,根据上述公式可知,在液压泵的排量比减小的过程中,车速减小。
在调整液压马达的排量比的过程中,第二目标极限值可以是液压马达的排量比的最大值,在调整的过程中,通过控制液压马达的排量比、按照预设的速率增加至液压马达的排量比的最大值,根据上述公式可知,在液压马达的排量比增加的过程中,车速减小;第而目标极限值也可以是液压马达的排量比的最小值,在调整的过程中,通过控制液压马达的排量比、按照预设的速率减小至液压马达的排量比的最小值,根据上述公式可知,在液压泵的排量比减小的过程中,车速增加。
相比于现有技术,本发明中提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,可以通过调整液压泵的排量比和液压马达的排量比的变化,对车辆的车速进行调整,以便控制车辆车速的变化;实现对车辆行驶过程中的速度变化的控制,以避免车辆加速过程中车速波动较大的情况,提高车辆调速过程中的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中液压泵的排量比、液压马达的排量比以及车速的变化曲线示意图;
图2为图1所示状态下车速的增量变化示意图;
图3为车辆行走闭式液压系统的结构示意图;
图4为在实施本发明所提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法的情况下液压泵的排量比、液压马达的排量比以及车速的变化曲线示意图;
图5为图4所示状态下车速的增量变化示意图;
图6为本发明所提供的a2变化的曲线示意图;
图7为本发明所提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法在加速时的具体实施例的流程示意图。
图1-2中:
b为现有技术中液压马达的排量比变化曲线,c为现有技术中车速的变化曲线,d为现有技术中液压泵的排量比变化曲线;
图3-7中:
1为液压泵、2为液压马达、3为补油泵、4为补油溢流阀、5为高压溢流阀、6为过滤器、7为冲洗阀、8为冲洗背压阀、9为液压油箱;b1为现有技术中液压马达的排量比变化曲线,c1为现有技术中车速的变化曲线,d1为现有技术中液压泵的排量比变化曲线。
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。
本发明的核心是提供一种车辆行走闭式液压系统调速控制方法,应用于车辆行走闭式液压系统,通过对液压泵的排量比和液压马达的排量比进行控制,从而控制车辆的行驶速度,由于液压泵的排量比和液压马达的排量比的变化与不同阶段的车速的变化相关,因此,可以通过调整液压泵的排量比和液压马达的排量比,使车辆的车速平稳变化,提高车辆调速过程中的稳定性。
请参考图3-7,图3为车辆行走闭式液压系统的结构示意图;图4为在实施本发明所提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法的情况下液压泵的排量比、液压马达的排量比以及车速的变化曲线示意图;图5为图4所示状态下车速的增量变化示意图;图6为本发明所提供的a2变化的曲线示意图;图7为本发明所提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法在加速时的具体实施例的流程示意图。
如图3所示,车辆行走闭式液压系统一般包括液压泵1、液压马达2、液压油箱9以及阀体组件,可以使阀体组件包括补油溢流阀4、高压溢流阀5、冲洗阀7以及冲洗背压阀8,还可以包括补油泵3和过滤器6。在使用的过程中,可以将液压泵1设置为电比例闭式变量泵:通过调节液压泵1的控制信号,可以改变液压泵1的排量大小和油液输出方向,从而实现车辆车速调节和车辆行驶方向的改变;液压马达2可以是电比例变量马达:在液压泵1输出流量一定的情况下,通过调节液压马达2的控制信号,可以改变液压马达2的排量大小,从而实现车辆车速的调节;补油泵3为车辆行走闭式液压系统中的泄漏补充液压油;补油溢流阀4控制车辆行走闭式液压系统中补油压力的大小;高压溢流阀5控制车辆行走闭式液压系统中的最高压力,保护元件不受损伤;过滤器6用于过滤液压油中的杂质,以保证液压系统中液压油的清洁度;冲洗阀7用于将车辆行走闭式液压系统低压侧的高温液压油排出,保证车辆行走闭式液压系统中的油液温度正常;冲洗背压阀8用于保证车辆行走闭式液压系统的最低冲洗压力;液压油箱9用于储蓄液压系统所需的液压油。
优选的,可以设置两个高压溢流阀5,具体如图3所示。
在实施本具体实施例提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法的过程中,由于即车辆行驶速度与液压马达2的转速呈正比,又由于np、Vpmax、Vmmax均为定值,因此,车辆行驶速度只与KP、Km相关,其中ν0为车辆行驶速度,Vp为液压泵1的排量,Vpmax为液压泵1的最大排量,kp为液压泵1的排量比,Vm为液压马达22的排量,Vmmax为液压马达2的最大排量,km为液压马达2的排量比,np为液压泵1的转速,nm为液压马达2的转速。
需要进行说明的是,液压泵1的排量比的取值范围为[0,1],理论上液压马达2的排量比的取值范围为[0,1],可以通过尽可能的减小压马达的排量比以达到较高车速,但液压马达2排量比过小时,马达工作效率下降快,工作不稳定,且过小的马达排量比提供的扭矩过小,不能克服车辆行走阻力,因此km取值范围一般为[0.3,1]。
车辆在由速度为零加速至最大测度的加速过程中,一般有四种状态,包括:
初始状态:液压泵1的排量比kp=0;液压马达2的排量比km=1;
第一加速阶段(液压泵1调速):液压泵1排量比kp从0增加至1;液压马达2排量比km保持为1不变;
第二加速阶段(液压马达2调速):液压泵1排量比kp保持为1不变;液压马达2排量比km从1减小至0.3;
车速最高速度稳定状态:液压泵1排量比kp保持为1不变;液压马达2排量比km保持为0.3不变。
车辆的速度从最大车速减速至零的减速过程:该过程与加速过程控制过程相反。
如图1所示,为现有技术中一种农业机械的行走驱动系统配置,其中,b为现有技术中液压马达2的排量比变化曲线,c为现有技术中车速的变化曲线,d为现有技术中液压泵1的排量比变化曲线,液压泵1的排量比由0→1,每个控制器的周期增加值为0.05,当液压泵1排量比增加至1后,液压马达2的排量比开始由1减小至0.3,每个控制器的周期减小值为0.05。在前20个控制器周期为液压泵1调速阶段,车速增加较慢,后14个控制器周期为液压马达2调速阶段,车速增加较快,且为非线性,马达排量越小增速越快。在该种控制方式下,容易导致车速超调或欠调,从而导致车辆加速状态或行驶状态不稳定。
如图1所示,为现有技术中车辆在加速阶段液压泵1的排量比、液压马达2的排量比以及车速的变化曲线,其中b为现有技术中液压马达2的排量比变化曲线,c为现有技术中车速的变化曲线,d为现有技术中液压泵1的排量比变化曲线;图2为车速增加量的变化曲线,由图2可知,车速的增加量在第一加速阶段较为平稳,但是在第二加速阶段车速的增加量变化较大,影响车辆的平稳运行。
在车辆的第一加速阶段,液压马达2的排量比保持不变,液压泵1的排量比变化;在车辆的第二加速阶段,液压马达2的排量比变化,液压泵1的排量比保持不变。
本具体实施例提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,应用于车辆行走闭式液压系统,车辆行走闭式液压系统包括:液压泵1和液压马达2;
车辆行走闭式液压系统调速控制方法包括:
获取液压泵1初始状态的泵初始排量比,获取液压马达2初始状态的马达初始排量比;
控制液压泵1的排量比由泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值;
控制液压马达2的排量比由马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值;
控制液压泵1的排量比和液压马达2的排量比均保持不变。
首先,需要获取液压泵1初始状态的泵初始排量比以及液压马达2初始状态的马达初始排量比;然后控制液压泵1的排量比由泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值,控制液压马达2的排量比由马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值。接着控制液压泵1的排量比和液压马达2的排量比均保持不变。
加速过程中,需要先调节液压泵1的排量比再调节液压马达2的排量比。减速过程中,先调节液压马达2的排量比再调节液压泵1的排量比。
在调整液压泵1的排量比的过程中,第一目标极限值可以是液压泵1的排量比的最大值,在调整的过程中,通过控制液压泵1的排量比、按照预设的速率增加至液压泵1的排量比的最大值,根据上述公式可知,在液压泵1的排量比增加的过程中,车速增加;第一目标极限值也可以是液压泵1的排量比的最小值,在调整的过程中,通过控制液压泵1的排量比、按照预设的速率减小至液压泵1的排量比的最小值,根据上述公式可知,在液压泵1的排量比减小的过程中,车速减小。
在调整液压马达2的排量比的过程中,第二目标极限值可以是液压马达2的排量比的最大值,在调整的过程中,通过控制液压马达2的排量比、按照预设的速率增加至液压马达2的排量比的最大值,根据上述公式可知,在液压马达2的排量比增加的过程中,车速减小;第而目标极限值也可以是液压马达2的排量比的最小值,在调整的过程中,通过控制液压马达2的排量比、按照预设的速率减小至液压马达2的排量比的最小值,根据上述公式可知,在液压马达2的排量比减小的过程中,车速增加。
相比于现有技术,本具体实施例中提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,可以通过调整液压泵1的排量比和液压马达2的排量比的变化,对车辆的车速进行调整,以便控制车辆车速的变化;实现对车辆行驶过程中的速度变化的控制,以避免车辆加速过程中车速波动较大的情况,提高车辆调速过程中的稳定性。
车辆行走闭式液压系统调速控制方法包括加速阶段的加速方法和减速阶段的减速方法,在车辆的加速阶段,可以按照下述步骤使车辆进行加速:
步骤S1,获取液压泵1初始状态的泵初始排量比,获取液压马达2初始状态的马达初始排量比;
步骤S2,控制液压泵1的排量比按照预设的增加速率增加,且单位时间内的增量为泵预设变化量;
步骤S3,判断液压泵1的排量比是否增加至最大值,若是,则进入步骤S4;若否,则返回步骤S2;
步骤S4,控制液压马达2的排量比按照预设的减小速率减小,且单位时间内的减小量为马达预设变化量;
步骤S5,判断液压马达2的排量比是否减小至最小值,若是,则进入步骤S6;若否,则返回步骤S4;
步骤S6,控制液压泵1的排量比和液压马达2的排量比均保持不变。
首先,需要获取液压泵1初始状态的泵初始排量比以及液压马达2初始状态的马达初始排量比;在车辆的第一加速阶段,通过控制液压泵1的排量比按照预设的增加速率增加,增加过程中的初始值为泵初始排量比,单位时间内的增量为泵预设变化量,通过上述提到的公式可以得到,在液压马达2的排量比不变的情况下,液压泵1的排量比的单位时间的变化量与车辆的车速单位时间的变化量呈正相关,因此,可以通过调整泵预设变化量对车辆的车速进行调整,以便控制车辆车速的变化;在车辆的第二加速阶段,通过控制液压马达2的排量比按照预设的减小速率减小,减小过程中的初始值为马达初始排量比,单位时间内的减小量为马达预设变化量,通过上述提到的公式可以得到,在液压泵1的排量比不变的情况下,液压马达2的排量比的单位时间的变化量与车辆的车速单位时间的变化量呈正相关,因此,可以通过调整马达预设变化量对车辆的车速进行调整,以便控制车辆车速的变化。
相比于现有技术,本具体实施例中提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,可以对车辆加速过程中的速度变化进行控制,以避免车辆加速过程中车速波动较大的情况,提高车辆调速过程中的稳定性。
在车辆的减速阶段,可以按照下述步骤使车辆进行减速:
步骤S1a,获取液压泵1初始状态的泵初始排量比,获取液压马达2初始状态的马达初始排量比;
步骤S2a,控制液压马达2的排量比按照预设的增加速率增加,且单位时间内的增加量为马达预设变化量;
步骤S3a,判断液压马达2的排量比是否增加至最大值,若是,则进入步骤S4a;若否,则返回步骤S2a;
步骤S4a,控制液压泵1的排量比按照预设的减小速率减小,且单位时间内的减小量为泵预设变化量;
步骤S5a,判断液压泵1的排量比是否减小至最小值,若是,则进入步骤S6a;若否,则返回步骤S4a;
步骤S6a,控制液压泵1的排量比和液压马达2的排量比均保持不变。
在上述实施例的基础上,上述步骤S2,包括:
步骤S21,控制所液压泵1的排量比按照KP=KOP+a1X增加,其中KP为液压泵1的实际排量比,KOP为泵初始排量比,a1为液压泵1的排量比单位时间内增加的泵预设变化量,X为时间;泵预设变化量为固定常量。
上述步骤S4包括:
步骤S41,控制液压马达2的排量比按照Km=KOm-Km 2a1X减小,其中Km为液压马达2的实际排量比,KOm为马达初始排量比。
由步骤S21可知,可以设定液压泵1的排量比单位时间内增加的泵预设变化量为a1,液压马达2的排量比单位时间内的减小的马达预设变化量为Km 2a1,即d(kp)=a1;在第一加速阶段,d(nm)∝a1。
在第二加速阶段,由步骤S41可知,d(Km)=Km 2(-a1),进一步将d(Km)带入公式可以得到d(nm)∝a1。因此,在上述步骤S21和步骤S41中,可以使车辆车速的变化量在第一加速阶段和第二加速阶段均正比于a1。
如图4所示,其中b1为现有技术中液压马达2的排量比变化曲线,c1为现有技术中车速的变化曲线,d1为现有技术中液压泵1的排量比变化曲线,在车速变化的过程中,第一加速阶段,液压泵1的排量比按照每单位时间增加a1的速度增加,直至液压泵1的排量比增加至最大值;在第二加速阶段,液压马达2的排量比按照每单位时间减小“Km 2a1”速度减小,直至减小至设定的最小值。在此过程中,车速的增加量在第一加速阶段和第二加速阶段均与a1呈正比,图4中车速以稳定的增速变化,实现车速的稳定调节。
图5中为车速变化量的曲线图,由图中可以看出,车速的变化量始终没变,保持在稳定的状态。需要进行说明的是,图5中车速变化量的增量的值并不一定是图4中单位时间内液压泵1的排量比的变化量或单位时间内液压马达2的排量比的变化量,两者之间呈正比例关系,但是涉及不同工况下的比例系数的不同,存在一定的变化。
需要进行说明的是,a1为预先设定的预设量,可以通过事先写入程序的方式进行储存,在执行速度控制程序的过程中进行调用。a1值的设定,可以调节车速平均加速度的大小,有利于实现车辆的平稳运行。另外,Km的引入,使液压马达2调速阶段的控制与液压马达2当前排量的先关联,可以实现整个调速过程中的匀加速运动。
在上述实施例的基础上,可以使上述步骤S2包括:
步骤S22,控制液压泵1的排量比按照KP=KOP+a1a2X增加,其中KP为液压泵1的实际排量比,KOP为泵初始排量比,a1a2为液压泵1的排量比单位时间内增加的泵预设变化量,X为时间,a2为变量。
上述步骤S4包括:
步骤S42,控制液压马达2的排量比按照Km=KOm-Km 2a1a2X减小,其中Km为液压马达2的实际排量比,KOm为马达初始排量比。
在步骤S22中,第一加速阶段的d(KP)=a1a2,d(nm)∝a1a2,在步骤S42中,第二加速阶段的d(Km)=Km 2(-a1a2),d(nm)∝a1a2,在实际控制的过程中,可以通过控制a2的变化,对车速的变化进行调整,满足客户的不同需求。
当a2的值恒等于1时,步骤S22中的车速变化情况与步骤S21中的车速变化情况相同;步骤S42中的车速变化情况与步骤S41中的车速变化情况相同。
当然,a2还可以是其它的变化规律,具体根据实际情况确定,在此不做赘述。
例如可以通过调整不同阶段a2的值,对车速的变化进行调整;如图6所示,为a2变化的曲线示意图,在图6中,a2为与Δv相关的变量,Δv为当前车速与目标车速的差值,且当Δv小于第一预设值时,a2为第一常量;当Δv大于第二预设值时,a2为第二常量;当Δv大于第一预设值且小于第二预设值时,a2为随Δv的增加而增大的变量;第一预设值小于第二预设值,第一常量小于第二常量。
如图6所示,Δv1小于Δv2,且Δv1为第一预设值,Δv2为第二预设值,y1为第一常量,y2为第二常量,在Δv小于第一预设值Δv1时,a2为第一常量y1,当Δv大于第二预设值Δv2时,a2为第二常量y2;当Δv大于第一预设值Δv1且小于第二预设值Δv2时,a2为随Δv的增加而增大的变量,并且a2的值位于y1与y2之间,具体变化如图6中间段所示,当然还可以是与图6中间段不同的变化规律具体根据实际情况确定。
在图6所示的变化规律下,在Δv较小时,车辆加速度较小,Δν较大时,车辆加速度较大,可以实现车辆前期加速度大于平均加速度,后期加速度小于平均加速度,有利于车辆能够快速接近目标速度,且不容易出现车速超调的现象,保证车速维持稳定。
在上述实施例的基础上,可以将Km设置为液压马达2预设时间段内的实际排量比的平均值,具体可以通过计算获得或通过查表获得;在通过计算获得的过程中,需要使液压马达2在不同排量下的调节尽量靠近曲线:从而实现马达调速阶段车辆的匀加速运动。在查表获得的过程中,可以先将马达不同排量下的不同调节比预先通过一个表格写入程序,后通过马达实际排量查找对应的马达调节比例值进行控制。
优选的,Km为液压马达2的实际排量比的实时数值,以使数据更加精准。
还可以在车辆行走闭式液压系统设置加速踏板和控制手柄;
步骤S2和步骤S4均包括:
步骤S24:通过控制加速踏板的踩踏幅度或控制控制手柄的摆动幅度控制预设增量的值。
以使对a1的调节更加方便,易操作。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内,在此不做赘述。
以上对本发明所提供的车辆行走闭式液压系统调速控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (12)
1.一种车辆行走闭式液压系统调速控制方法,应用于车辆行走闭式液压系统,所述车辆行走闭式液压系统包括:液压泵(1)和液压马达(2);其特征在于,所述车辆行走闭式液压系统调速控制方法包括:
获取所述液压泵(1)初始状态的泵初始排量比,获取所述液压马达(2)初始状态的马达初始排量比;
控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值;
控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值;
控制所述液压泵(1)的排量比和所述液压马达(2)的排量比均保持不变。
2.根据权利要求1所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值;
控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值;包括:
控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量增加;
判断所述液压泵(1)的排量比是否增加至最大值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步;
控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量减小;
判断所述液压马达(2)的排量比是否减小至最小值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步。
3.根据权利要求2所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量增加,包括:
控制所述液压泵(1)的排量比按照KP=KOP+a1X增加,其中KP为所述液压泵(1)的实际排量比,KOP为所述泵初始排量比,a1为所述液压泵(1)的排量比单位时间内增加的泵预设变化量,X为时间;所述泵预设变化量为固定常量。
4.根据权利要求3所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量减小,包括:
控制所述液压马达(2)的排量比按照Km=KOm-Km 2a1X减小,其中Km为所述液压马达(2)的实际排量比,KOm为所述马达初始排量比。
5.根据权利要求2所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量增加,包括:
控制所述液压泵(1)的排量比按照KP=KOP+a1a2X增加,其中KP为所述液压泵(1)的实际排量比,KOP为所述泵初始排量比,a1a2为所述液压泵(1)的排量比单位时间内增加的所述泵预设变化量,X为时间,a2为变量。
6.根据权利要求5所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量减小,包括:
控制所述液压马达(2)的排量比按照Km=KOm-Km 2a1a2X减小,其中Km为所述液压马达(2)的实际排量比,KOm为所述马达初始排量比。
7.根据权利要求6所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,a2为与Δv相关的变量,Δv为当前车速与目标车速的差值,且当Δv小于第一预设值时,a2为第一常量;当Δv大于第二预设值时,a2为第二常量;当Δv大于第一预设值且小于第二预设值时,a2为随Δv的增加而增大的变量;
所述第一预设值小于所述第二预设值,所述第一常量小于所述第二常量。
8.根据权利要求4、6或7任一项所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,Km为所述液压马达(2)预设时间段内的实际排量比的平均值。
9.根据权利要求8所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述液压马达(2)预设时间段内的实际排量比的平均值通过计算获得或通过查表获得。
10.根据权利要求4、6或7任一项所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,Km为所述液压马达(2)的实际排量比的实时数值。
11.根据权利要求1-5任一项所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述车辆行走闭式液压系统设置有加速踏板和控制手柄;
所述控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量变化,直至变化至泵目标值和所述控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量变化,均包括:
通过控制所述加速踏板的踩踏幅度或控制所述控制手柄的摆动幅度控制所述预设增量的值。
12.根据权利要求1所述的车辆行走闭式液压系统调速控制方法,其特征在于,所述控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照预设的速率调整至第一目标极限值;
控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照预设的速率调整至第二目标极限值;包括:
控制所述液压马达(2)的排量比由所述马达初始排量比、按照单位时间内的马达预设变化量增加;
判断所述液压马达(2)的排量比是否增大至最大值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步;
控制所述液压泵(1)的排量比由所述泵初始排量比、按照单位时间内的泵预设变化量减小;
判断所述液压泵(1)的排量比是否减小至最小值,若是,则进入下一步;若否,则返回上一步。
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