CN203157971U - 一种静液压驱动重载运输车辆的液压缓速制动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种静液压驱动重载运输车辆的液压缓速制动控制系统，其特征在于：它包括液压系统、电控系统、发动机、分动箱以及检测元件；所述液压系统包括通过液压管路连接的驱动泵、行走马达、缓速泵、比例溢流阀、散热器、液压油箱；所述电控系统包括控制器、与控制器相应接口电连接的发动机的ECU控制器、与发动机的ECU控制器相应接口电连接的发动机速度传感器、以及与控制器相应接口电连接的驱动泵速度传感器、行走马达速度传感器、缓速泵速度传感器、液压油温度传感器、压力传感器。本实用新型的缓速制动系统需要时可快速投入，非缓速时快速退出，避免额外消耗车辆发动机1的功率，特别适用于静液压驱动重载运输车辆的使用。

Description

一种静液压驱动重载运输车辆的液压缓速制动控制系统

技术领域

本实用新型属于静液压驱动重载运输车辆技术领域，具体说是涉及一种适用于在长距离持续下大坡度路况下车辆的状态控制及缓速制动控制系统。

背景技术

在隧道和丘陵地形的道路运输时，重载运输车辆的制动系统对车辆的行驶性能和安全性都有重要作用。在下坡时，车辆的重力在斜坡方向上的分力会形成下坡力，如果车辆行驶过程驱动力和下坡力不能大于行驶阻力，在沿斜坡方向上的力会拖动车辆行驶，车辆处于持续加速过程。所以重载车辆连续下坡时制动问题如果不能很好的解决，下坡行驶时，重力势能会转换成车辆的动能。使车辆的速度持续增加，行驶速度越来越快，带来很大的安全隐患。因此重载长距离大坡度持续下坡时要求有很好的制动系统保证下坡过程中车辆行驶的稳定性和可控制性。此时对重载运输车辆的缓速制动控制系统提出的更高的要求。

静液压驱动的车辆的行车制动通常第一种是采用气控蹄式制动，利用刹车片和轮毂之间的摩擦方式使车辆减速制动的，在刹车过程中使动能转化成热能。这类刹车装置刹车力矩小，在短距离、不经常刹车的情况下效果很好。但是在持续长距离下坡过程中，如果长时间刹车会使刹车装置发热严重，刹车片快速磨损，安全隐患较大；

还有第二种是在第一种采用气控蹄式制动的基础上，通过增加驱动泵的负载来降低发动机的转速，起到制动作用。制动过程分为两种方式：其一，驱动泵斜盘角度不为零时，排量不为零，液压系统反向传递动力，发动机通过摩擦扭矩进行制动，即发动机制动；其二，驱动泵排量为零，仅马达工作，依靠液压管路中的密封油液来制动，称为马达制动。但发动机制动的力矩较小，且发动机还要增加相应的机构，长期使用对发动机损害大；马达制动对液压系统产生压力冲击，影响马达和泵的使用寿命，并且制动响应时间较长，存在制动滞后的现象。它们的制动力都与车辆的初始状态即行走速度、发动机功率等因素有关，无法独立让车辆完全停止，用在重载运输车辆中，制动力明显不足，制动能力有限。

实用新型内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种静液压驱动重载运输车辆的液压缓速制动控制系统。本实用新型可用于重载运输车辆长距离大坡度道路上的制动系统，车速可控，制动力矩可调，制动可靠。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的静液压驱动重载运输车辆的液压缓速制动控制系统包括液压系统、电控系统、发动机、分动箱以及检测元件；所述液压系统包括通过液压管路连接的驱动泵、行走马达、缓速泵、比例溢流阀、散热器、液压油箱；所述电控系统包括控制器、与控制器相应接口电连接的发动机的ECU控制器、与发动机的ECU控制器相应接口电连接的发动机速度传感器、以及与控制器相应接口电连接的驱动泵速度传感器、行走马达速度传感器、缓速泵速度传感器、液压油温度传感器、压力传感器。

本实用新型中所述的控制器是由型号为E0002024的控制器构成，通过调节驱动泵和行走马达的排量和发动机ECU控制器的各种参数，从而控制车辆行驶速度。

本实用新型中所述的驱动泵的输入端与发动机的输出轴相连接；也可采用下述方式连接；即所述的驱动泵的输入端连接在与发动机的输出轴相连接分动箱的输出端；所述的缓速泵串联在驱动泵之后或连接在分动箱的另一输出端。

本实用新型中所述的缓速泵为定量泵、电控变量泵或恒压泵。

更具体说，所述的驱动泵和行走马达组成的液压驱动系统驱动车辆行走，控制器调节驱动泵的排量、发动机的转速以及马达的排量从而控制车速；控制器可以根据使用路况（上坡、平地、下坡）的需要通过调节缓速泵的排量和比例溢流阀的压力，从而改变制动力矩大小；其中缓速泵的出口接的比例溢流阀，也可以是普通的溢流阀，或者接其它形式的阻力元件如马达作为负载元件，用于车辆的缓速制动。而采用缓速泵的出口接的比例溢流阀为优化方案。

本实用新型具的有益效果如下：

本实用新型的液压缓速制动控制系统解决了使用常规刹车装置摩擦片刹车带来的发热严重，磨损严重等问题。使长距离持续下大坡度过程中车辆的行驶速度稳定可控。并且具有制动力矩大，并且制动力矩可以根据路况需要自动调节，以及结构简单，操作方便，缓速制动效果好，安全可靠等优点。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

图中：1：发动机；2：分动箱3：驱动泵 4：行走马达；5：缓速泵；6：比例溢流阀；7：散热器；8：液压油箱；9： 控制器；10：ECU控制器。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1所示，本实用新型的静液压驱动重载运输车辆的液压缓速制动控制系统包括液压系统、电控系统、为车辆提供动力的发动机1、分动箱2以及检测元件；所述液压系统包括通过液压管路连接的驱动泵3、行走马达4、缓速泵5、比例溢流阀6、散热器7、液压油箱8；所述电控系统包括型号为E0002024的控制器9、与控制器相应接口电连接的发动机的ECU控制器10、与发动机的ECU控制器10相应接口电连接的发动机速度传感器、以及与控制器相应接口电连接的驱动泵速度传感器、行走马达速度传感器、缓速泵速度传感器、液压油温度传感器、压力传感器。

更具体说：发动机1输出轴接分动箱2，驱动泵3连接在发动机上或接在分动箱2的另一输出轴上，由发动机1带动旋转，通过控制器9调节其排量。

驱动泵3把动能转成液压能驱动行走马达4转动，驱动泵3和行走马达4组成闭式液压驱动系统，控制器9可以控制行走马达4的排量并且可以检测马达4的转速；驱动泵3后串联一个缓速泵5，缓速泵5的进油口和液压油箱8相连，出油口接比例溢流阀6，控制器9可以控制缓速泵5的排量，并且可以检测缓速泵5的转速，比例溢流阀6的溢流压力可以通过控制器9进行设定，从比例溢流阀6出来的液压油通过散热器7进行散热后进入液压油箱7，液压元件之间由液压管连接，电控系统由控制器9和检测元件组成；检测元件有发动机ECU控制器、驱动泵速度传感器、行走马达速度传感器、缓速泵速度传感器、液压油温度传感器、压力传感器。

所述的缓速泵5的出口接比例溢流阀6，也可以接普通的溢流阀，或者接马达等阻力元件作为负载元件。只要是缓速泵5和缓速泵5出口接负载元件组成缓速系统，用于车辆的缓速制动都视为本实用新型范围。

本实用新型的工作原理如下：

在平地和爬坡工况下，由驱动泵3、行走马达4组成的液压传动系统驱动车辆行走，动力由发动机1提供。通过控制器9改变发动机1的转速、驱动泵3和行走马达4的排量来控制车辆的行走速度。在平地和爬坡工况下，缓速泵5排量设为零，比例溢流阀6的设定压力为最小值。在此工况下是发动机1输出动力全部用于驱动车辆行驶。

在车辆长距离持续下坡时，由于车辆的重力分力会使车辆不断加速，当驱动力大于行驶阻力时，车辆的动能从车轮到减速机反向驱动马达4，马达由液压能驱动行驶变为由车辆的动能拖动，这样会在马达4的出油口建立起高压，由于驱动泵3和马达4是闭式系统，所以驱动泵3的进油口是高压。驱动泵3和马达4的工况互换。使马达4处于泵工况，驱动泵3处于马达工况。

在此工况下，通过控制器9调节缓速泵5的排量，把比例溢流阀6的压力设置为合适值，使缓速系统相当于负载，把车辆的动能全部转化为热能。此时实时检测发动机1的转速和车辆的行驶速度，当发动机1速度超出设定速度范围或者车辆行驶速度过快需要减速时，可提高比例溢流阀6的溢流压力和增大缓速泵5的排量，增加制动力矩。使发动机1的转速达到预期设定值，车辆行驶速度处于稳定可控状态。

比例溢流阀6进口接在缓速泵5的出口，比例溢流阀6的出油口接到散热器7上，使液压油散热之后进入液压油箱8。在散热器7出口处安装温度传感器，检测系统的液压油温度。

电控系统主要是由控制器9采集各个检测元件信号，控制整个系统工作。控制器实时检测发动机1的转速，如果检测到发动机1的转速超速，就通过程序自动调节缓速泵5的排量和溢流阀6的压力。控制器9同时通过程序调节驱动泵3和行走马达4的排量来控制车速。散热器7上也装有温度检测元件，检测液压油温度，并把温度值传给控制器，当液压油温度过高时可以加大散热量。

Claims (5)

1.一种静液压驱动重载运输车辆的液压缓速制动控制系统，其特征在于：它包括液压系统、电控系统、发动机、分动箱以及检测元件；所述液压系统包括通过液压管路连接的驱动泵、行走马达、缓速泵、比例溢流阀、散热器、液压油箱；所述电控系统包括控制器、与控制器相应接口电连接的发动机的ECU控制器、与发动机的ECU控制器相应接口电连接的发动机速度传感器、以及与控制器相应接口电连接的驱动泵速度传感器、行走马达速度传感器、缓速泵速度传感器、液压油温度传感器、压力传感器。

2.根据权利要求1所述的液压缓速制动控制系统，其特征在于：所述的控制器是由型号为E0002024的控制器构成。

3.根据权利要求1所述的液压缓速制动控制系统，其特征在于：所述的驱动泵（3）的输入端与发动机（1）的输出轴相连接。

4.根据权利要求1所述的液压缓速制动控制系统，其特征在于：所述的驱动泵的输入端与分动箱的输出端相连接；缓速泵串联在驱动泵之后或连接在分动箱的另一输出端。

5.根据权利要求1所述的液压缓速制动控制系统，其特征在于：所述的缓速泵为定量泵、电控变量泵或恒压泵。

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