CN214450903U - 蠕行作业速度控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蠕行作业速度控制装置。包括前桥、液压马达、速度控制器、液压泵、发动机、全功率取力器、主离合器、分动箱、变速器、后桥和分动箱离合器，所述前桥、液压马达、液压泵和发动机分别与速度控制器连接，所述后桥和分动箱分别与变速器连接，所述分动箱通过主离合器与全功率取力器连接，液压泵和发动机分别与全功率取力器连接，所述液压马达通过分动箱离合器与分动箱连接，所述液压泵包括液压泵排量控制模块，所述速度控制器包括PID控制器。本实用新型结构简单，通过采用本实用新型结构，对液压泵排量的控制以及采用模糊PID控制器实现PID控制器参数的在线调整，满足对车速的实时控制。

Description

蠕行作业速度控制装置

技术领域

本实用新型涉及蠕行作业速度控制装置。

背景技术

机场在对飞机进行除冰时都是运用飞机除冰车进行除冰工作，工作时，人员站在除冰车操作吊舱，操作吊舱升到一定高度，在将除冰液喷洒至飞机机身积雪积冰部位的工作过程中，飞机除冰车也要低速行走，并缓慢调整作业工位，飞机除冰车蠕行作业速度是十分必要的。

申请号为CN200320120338.8的专利描述了飞机除冰车行走控制机构，该专利的技术要点是：底盘传动轴在近中间位置处断开分成前后传动轴，在断开部位处联接有一受控的行走取力器，该行走取力器包括一常闭式离合器和一常开式离合器，前传动轴的前端连接到一个主取力器上，主取力器与汽车变速箱相连接，并且该主取力器包括一常开式离合器，该常开式离合器由液压管路分别与电控气路换向阀和常闭，常开式离合器相联后传动轴的后端与汽车驱动桥连接。该专利的特点满足车辆低速作业，但没有与发动机实现联合控制。

申请号为CN200920107608.9的专利描述一种飞机除冰车行走动力装置及飞机除冰车, 该专利的技术要点是：飞机除冰车包括驾驶室，车体，除冰设备和行走动力装置，行走动力装置包括发动机，变速箱，取力器，取力器传动轴，液压泵，前传动轴，后传动轴和液压马达，变速箱一端与所述发动机相连，另一端与所述前传动轴相连，液压泵通过取力器和取力器传动轴与变速箱相连，液压马达与液压泵相连，液压马达内具有一贯通轴和一离合器，贯通轴前端与前传动轴相连，后端与后传动轴相连，离合器在一控制阀作用下使液压马达与贯通轴连接或断开。该专利的特点满足车辆低速作业，但没有与发动机实现联合控制。

申请号为CN 200520126020的专利描述一种飞机除冰车行走动力装置, 该专利的技术要点是：底盘发动机的取力器通过传动轴与液压泵相连，底盘前传动轴一端与发动机相连，前传动轴另一端与分动箱相连，底盘后传动轴一端与分动箱的后侧相连，后传动轴另一端与后驱动桥相连，液压马达与分动箱相连，液压马达的进油口经液压泵出油管与液压泵的出油口相连，液压马达的回油口经液压马达出油管与液压泵的回油口相连，取力器气控电磁阀与分动箱上下两个气控电磁阀的连动，切换控制，实现无级变速行走与底盘正常行走的控制切换。该专利的特点满足车辆低速作业，但没有与发动机实现联合控制。

申请号为201010520502.9的专利描述一种车辆底盘采用线控技术的飞机除冰车，该专利的技术要点是：除冰液加热器、除冰液泵和空气压缩机分别安装固定于线控车辆底盘的前、中、后部。除冰液泵的出口和空气压缩机高压空气的出口分别接至除冰液喷管和高压空气喷管，驾驶室位于车辆前部时作为行车驾驶室,当折叠大臂将驾驶室升起时,驾驶室作为除冰作业操作室，折叠大臂通过一个与线控车辆底盘焊接的基座连接，折叠大臂与基座之间以转轴方式连接,以转轴为支点做升降运动，折叠大臂依次接有伸缩臂、折叠小臂、支撑轴以及驾驶室底盘。线控车辆底盘采用线控技术设计,包括动力驱动模块、转向模块、制动模块、电气控制单元板以及ECU。该专利的特点没有车辆低速作业描述，也没有底盘传动系统与发动机实现联合控制。

针对上述存在的问题，基于成熟的重型汽车，一种用于飞机除冰车蠕行作业速度的控制方法实现飞机除冰车蠕行作业速度，在机械变速传动系统中合理匹配液压泵、液压马达、液压阀组元件，通过液压系统的排量控制，结合机械变速器实现车辆蠕行，飞机除冰车通过作业负载反馈，自动调节液压系统的流量，满足发动机最佳工作特性，实现车辆安全低速行走，达到飞机除冰车的最佳经济特性。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型提供蠕行作业速度控制装置。

为此本实用新型所采用的技术方案是：

包括前桥、液压马达、速度控制器、液压泵、发动机、全功率取力器、主离合器、分动箱、变速器、后桥和分动箱离合器，所述前桥、液压马达、液压泵和发动机分别与速度控制器连接，所述后桥和分动箱分别与变速器连接，所述分动箱通过主离合器与全功率取力器连接，液压泵和发动机分别与全功率取力器连接，所述液压马达通过分动箱离合器与分动箱连接，所述液压泵包括液压泵排量控制模块，所述速度控制器包括PID控制器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液压泵排量控制模块用于根据车速、车轮半径、发动机转速与主减速比之间的关系得到目标速比，实现控制液压泵的排量。

作为上述技术方案的进一步改进，所述PID控制器通过模糊PID控制器实现PID控制器参数的在线调整。

本实用新型的优点是：

本实用新型结构简单，通过采用本实用新型结构，对液压泵排量的控制以及采用模糊PID控制器实现PID控制器参数的在线调整，满足对车速的实时控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是液压泵排量控制流程示意图。

图3是模糊PID控制原理图。

图中1是前桥、2是液压马达、3是速度控制器、4是液压泵、5是发动机、6是全功率取力器、7是主离合器、8是分动箱、9是变速器、10是后桥、11是分动箱离合器。

具体实施方式

蠕行作业速度控制装置，包括前桥1、液压马达2、速度控制器3、液压泵4、发动机5、全功率取力器6、主离合器7、分动箱8、变速器9、后桥10和分动箱离合器11，所述前桥1、液压马达2、液压泵4和发动机5分别与速度控制器3连接，所述后桥10和分动箱8分别与变速器9连接，所述分动箱8通过主离合器7与全功率取力器6连接，液压泵4和发动机5分别与全功率取力器6连接，所述液压马达2通过分动箱离合器11与分动箱8连接，所述液压泵4包括液压泵排量控制模块，所述速度控制器3包括PID控制器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液压泵排量控制模块用于根据车速、车轮半径、发动机转速与主减速比之间的关系得到目标速比，实现控制液压泵的排量。

作为上述技术方案的进一步改进，所述PID控制器通过模糊PID控制器实现PID控制器参数的在线调整。

系统控制由液压变量控制和发动机转速控制组成，整车根据作业需求，通过液压系统、机械变速传动以及发动机转速匹配控制，获得整车的蠕行作业速度。

系统启动蠕行速度，根据设定的速度转化为需求功率，通过需求功率与发动机最优曲线确定发动机目标转速，根据车速、车轮半径、发动机转速与主减速比之间的关系得到目标速比，实现控制液压泵的排量。

进一步，目标速比的计算公式为：

式中：i为目标速比；r为车轮半径；n_opt为发动机最佳经济性运行时对应的转速；i_o为主减速器速比；v₀为实际车速。

系统以启动蠕行按钮为输入信号，设计车辆蠕行模式的等速蠕行控制。若负载阻力发生变化，控制系统可自动调节发动机转速或传动系参数，使车辆按目标车速自动行驶。

控制器负责整车的运行管理，通过解析驾驶员的操作意图，根据当前的蠕行运行状态，将相关指令发送到发动机控制器和液压系统控制器，协调各系统的工作，实现除冰车蠕行工作。

PID控制器进行等速巡航控制时，由于控制参数固定，在外界扰动和路况改变的条件下车速跟随效果较差。采用模糊PID控制器可以实现PID控制器参数的在线调整，满足对车速的实时控制。

进一步，速度偏差ｅ的模糊子集为

式中ZO、S、M、B分别表示零、小、中和大。

以ｅ作为模糊逻辑控制器的输入量，模糊控制器的输出量为比例系数Kp、Ki、微分系数Kd，分别表示为

式中ｋ为取样次数。

系统启动蠕行速度按钮，设定的速度转化为需求功率，通过需求功率与发动机最优曲线确定发动机目标转速，根据车速、车轮半径、发动机转速与主减速比之间的关系得到目标速比，实现控制液压泵的排量。

PID控制器进行等速蠕行控制时，由于控制参数固定，在外界扰动和路况改变的条件下车速跟随效果较差。采用模糊PID控制器可以实现PID控制器参数的在线调整，满足对车速的实时控制。

Claims (3)

1.蠕行作业速度控制装置，其特征在于，包括前桥、液压马达、速度控制器、液压泵、发动机、全功率取力器、主离合器、分动箱、变速器、后桥和分动箱离合器，所述前桥、液压马达、液压泵和发动机分别与速度控制器连接，所述后桥和分动箱分别与变速器连接，所述分动箱通过主离合器与全功率取力器连接，液压泵和发动机分别与全功率取力器连接，所述液压马达通过分动箱离合器与分动箱连接，所述液压泵包括液压泵排量控制模块，所述速度控制器包括PID控制器。

2.根据权利要求1所述的蠕行作业速度控制装置，其特征在于，所述液压泵排量控制模块用于根据车速、车轮半径、发动机转速与主减速比之间的关系得到目标速比，实现控制液压泵的排量。

3.根据权利要求1所述的蠕行作业速度控制装置，其特征在于，所述PID控制器通过模糊PID控制器实现PID控制器参数的在线调整。

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