專利名稱：一種履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及專用控制閥，具體地講，涉及為車輛復(fù)合轉(zhuǎn)向控制方法。
背景技術(shù)：
目前，某型號履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合無級轉(zhuǎn)向采用了純液壓控制方案，為了避免靜動(dòng)液聯(lián)合工作時(shí)出現(xiàn)的泵馬達(dá)壓力大幅的波動(dòng)，液壓控制閥組采用了節(jié)流孔阻尼，以遲滯充油閥的動(dòng)作，但節(jié)流方式帶來的另一個(gè)負(fù)面效應(yīng)是轉(zhuǎn)向控制閥的開、關(guān)響應(yīng)時(shí)間長，泵馬達(dá)壓力波動(dòng)大，波動(dòng)時(shí)間長，為此，在正樣階段，在每個(gè)偶合器的充油閥前串聯(lián)了向?qū)чy，且向?qū)чy的開閥壓力低于主閥，通過測試車輛轉(zhuǎn)向工況的壓力變化情況，閥組的開、關(guān)響應(yīng)有所改善，但響應(yīng)時(shí)間和波動(dòng)幅度仍然較長；因此，需要研究一種新的控制閥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種適合于軍用履帶車輛使用的靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ每刂崎y，此閥采取電控的方式，具有對偶合器助力情況實(shí)時(shí)進(jìn)行控制的功能，以解決靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向中泵馬達(dá)壓力波動(dòng)的問題，實(shí)現(xiàn)平順轉(zhuǎn)向，該控制閥可以有效抑制泵馬達(dá)壓力波動(dòng)，延長泵馬達(dá)的使用壽命，提升靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的遲滯控制閥基本構(gòu)思如下將轉(zhuǎn)向泵馬達(dá)的壓力變化過程曲線、偶合器參與、退出工作的時(shí)機(jī)作為控制目標(biāo)，通過電液比例閥控制偶合器的充放油油量，以控制偶合器輸出扭矩，以達(dá)到控制泵馬達(dá)壓力波動(dòng)的目的。本發(fā)明提供的一種履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，包括以下步驟1)選擇聯(lián)體泵馬達(dá)、零軸、偶合器、負(fù)載、比例流量閥、電磁換向閥、溢流閥和微處理器；聯(lián)體泵馬達(dá)通過油管與壓力傳感器相連接，聯(lián)體泵馬達(dá)通過零軸與負(fù)載連接；零軸通過舵輪與一偶合器相連接，通過齒輪與另一偶合器相連接，通過油管與電磁換向閥連接； 所述電磁換向閥通過閥板與比例流量閥相串聯(lián)，電磁換向閥通過比例流量閥與溢流閥并聯(lián)；所述微處理器的一端與壓力傳感器連接，另一端與比例電磁閥、電磁換向閥連接；2)將輸入的動(dòng)力分別輸給聯(lián)體泵馬達(dá)和偶合器的主動(dòng)輪泵輪上；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到大于或等于200bar，偶合器參與輸出動(dòng)力，助力轉(zhuǎn)向；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到低于150bar，偶合器不輸出動(dòng)力，退出轉(zhuǎn)向；3)偶合器通過零軸助力泵馬達(dá)轉(zhuǎn)向，左轉(zhuǎn)向時(shí)，通過惰輪連接的偶合器助力；右轉(zhuǎn)向時(shí)，通過齒輪的另一偶合器助力；轉(zhuǎn)向時(shí)，產(chǎn)生高壓和低壓油路，且轉(zhuǎn)向方向與兩個(gè)油路上的高壓、低壓分配相對應(yīng)，微處理器采集高壓、低壓壓力信號，決策出車輛轉(zhuǎn)向方向；4)當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力低于SObar的時(shí)候，微處理器輸出控制信號關(guān)閉電磁換向閥；當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力超過SObar的時(shí)候，微處理器根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向方向輸出控制信號到電磁換向閥控制電磁閥的開啟方向，進(jìn)而控制哪一個(gè)偶合器準(zhǔn)備參與助力；5)當(dāng)泵馬達(dá)壓力超過200bar的時(shí)候，微處理器根據(jù)比例流量閥的控制策略，控制比例流量閥的開啟度。本發(fā)明提供的第一優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，所述聯(lián)體泵馬達(dá)由泵、斜盤和馬達(dá)組成；所述油管為聯(lián)體泵馬達(dá)上的連接油管，壓力傳感器安裝在聯(lián)體泵馬達(dá)的進(jìn)油油路上和回油油路上，以測得高壓和低壓。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，所述微處理器為單片機(jī)。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，比例流量閥和電磁換向閥安裝在同一閥板上，三者組合成一個(gè)閥組，閥組設(shè)有進(jìn)油油口、出油油口和回油油口。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，閥組的進(jìn)油油口是外置的泵給閥組供油，并用一個(gè)溢流閥限定供油壓力，比例流量閥開啟時(shí)，供給閥組的油通過閥組成為工作油進(jìn)入到偶合器，使偶合器參與助力轉(zhuǎn)向，多余的油通過閥板的回油口回到油箱，比例流量閥關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)的供油通過閥板回油口直接回油箱。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，回油油路由多油路閥板組合實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供的第六優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，所述單片機(jī)為 8051單片機(jī)。本發(fā)明提供的第七優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，所述閥板為設(shè)有油道的45號鋼板。本發(fā)明提供的第八優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，所述比例流量閥的控制策略為當(dāng)泵馬達(dá)壓力從200bar下降到150bar過程中，流量閥的開啟度為20%，當(dāng)泵馬達(dá)壓力低于150bar的時(shí)候，比例流量閥關(guān)閉。本發(fā)明提供的第九優(yōu)選的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，所述開啟度為 20% -100%。微處理器為單片機(jī)或E⑶。遲滯控制閥其特征是采取電控的電磁閥可以充分利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)，主動(dòng)控制偶合器的充油量，系統(tǒng)響應(yīng)快，解決了單純靠液壓控制產(chǎn)生的壓力波動(dòng)的問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制閥具有以下優(yōu)點(diǎn)1、履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ每刂崎y使靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能得到提升，可以提高坦克的乘坐舒適性；2、此控制方法在偶合器剛剛參與助力轉(zhuǎn)向時(shí)，通過遲滯控制方法，減少了在偶合器參與助力轉(zhuǎn)向時(shí)，泵馬達(dá)壓力瞬間大幅下降，偶合器隨即停止助力，泵馬達(dá)壓力又大幅上升，偶合器又開始助力，而出現(xiàn)的泵馬達(dá)的壓力大幅波動(dòng)震蕩、偶合器反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象；因此轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的平穩(wěn)性得以提高轉(zhuǎn)向沖擊減小坦克乘坐舒適；3、延長泵馬達(dá)的使用壽命，提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向效率，充分利用能源，節(jié)約燃油。 泵馬達(dá)的壓力大幅震蕩減小即沖擊減小有利于增加泵馬達(dá)的壽命。減少偶合器參與工作的時(shí)間，增加系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向效率，(泵馬達(dá)效率高于偶合器因此系統(tǒng)效率高)4、采用電控電磁閥解決了靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向匹配合共同工作平穩(wěn)性的問題，研究達(dá)到了滿意的效果，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。5、延長泵馬達(dá)的使用壽命，提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向效率，充分利用能源，節(jié)約燃油。6、采用電控電磁閥解決了靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向匹配合共同工作平穩(wěn)性的問題，研究達(dá)到了滿意的效果，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。


圖1 本發(fā)明提供的一種履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制系統(tǒng)原理圖。圖2 本發(fā)明提供的一種履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制閥的泵馬達(dá)高壓與比例閥開啟度的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式以下通過附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步更詳細(xì)的說明。實(shí)施例1本實(shí)施例的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，包括以下步驟1)選擇聯(lián)體泵馬達(dá)、零軸、偶合器、負(fù)載、比例流量閥、電磁換向閥、溢流閥和微處理器；聯(lián)體泵馬達(dá)通過油管與壓力傳感器相連接，聯(lián)體泵馬達(dá)通過零軸與負(fù)載連接；零軸通過舵輪與一偶合器相連接，通過齒輪與另一偶合器相連接，通過油管與電磁換向閥連接； 電磁換向閥通過閥板與比例流量閥相串聯(lián)，電磁換向閥通過比例流量閥與溢流閥并聯(lián)；微處理器的一端與壓力傳感器連接，另一端與比例電磁閥、電磁換向閥連接；2)將輸入的動(dòng)力分別輸給聯(lián)體泵馬達(dá)和偶合器的主動(dòng)輪泵輪上；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到大于或等于200bar，偶合器參與輸出動(dòng)力，助力轉(zhuǎn)向；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到低于150bar，偶合器不輸出動(dòng)力，退出轉(zhuǎn)向；3)偶合器通過零軸助力泵馬達(dá)轉(zhuǎn)向，左轉(zhuǎn)向時(shí)，通過舵輪連接的偶合器助力；右轉(zhuǎn)向時(shí)，通過齒輪的另一偶合器助力；轉(zhuǎn)向時(shí)，產(chǎn)生高壓和低壓油路，且轉(zhuǎn)向方向與兩個(gè)油路上的高壓、低壓分配相對應(yīng)，微處理器采集高壓、低壓壓力信號，決策出車輛轉(zhuǎn)向方向；4)當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力低于SObar的時(shí)候，微處理器輸出控制信號關(guān)閉電磁換向閥；當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力超過SObar的時(shí)候，微處理器根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向方向輸出控制信號到電磁換向閥控制電磁閥的開啟方向，進(jìn)而控制哪一個(gè)偶合器準(zhǔn)備參與助力；5)當(dāng)泵馬達(dá)壓力超過200bar的時(shí)候，微處理器根據(jù)比例流量閥的控制策略，控制比例流量閥的開啟度；開啟度為20% -100%。微處理器為單片機(jī)為8051單片機(jī)；聯(lián)體泵馬達(dá)由泵、斜盤和馬達(dá)組成；油管為聯(lián)體泵馬達(dá)上的連接油管，壓力傳感器安裝在聯(lián)體泵馬達(dá)的進(jìn)油油路上和回油油路上，以測得高壓和低壓。比例流量閥和電磁換向閥安裝在同一閥板上，三者組合成一個(gè)閥組，閥組設(shè)有進(jìn)油油口、出油油口和回油油口。閥組的進(jìn)油油口是外置的泵給閥組供油，并用一個(gè)溢流閥限定供油壓力，比例流量閥開啟時(shí)，供給閥組的油通過閥組成為工作油進(jìn)入到偶合器，使偶合器參與助力轉(zhuǎn)向，多余的油通過閥板的回油口回到油箱，比例流量閥關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)的供油通過閥板回油口直接回油箱?；赜陀吐酚啥嘤吐烽y板組合實(shí)現(xiàn)；閥板為設(shè)有油道的45號鋼板。比例流量閥的控制策略為當(dāng)泵馬達(dá)壓力從200bar下降到150bar過程中，流量閥的開啟度為20%，當(dāng)泵馬達(dá)壓力低于150bar的時(shí)候，比例流量閥關(guān)閉。即如附圖1所示輸入的動(dòng)力分別輸給聯(lián)體泵馬達(dá)和偶合器的主動(dòng)輪泵輪上，偶合器在充油的狀態(tài)，偶合器渦輪輸出動(dòng)力，偶合器在沒有充油的狀態(tài)，偶合器泵輪處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，偶合器不輸出動(dòng)力。聯(lián)體泵馬達(dá)主要由泵、斜盤、和馬達(dá)組成，兩個(gè)壓力傳感器分別安裝在進(jìn)油油路上和回油油路上，測得的分別是高壓和低壓。右偶合器通過一對齒輪把扭矩傳遞到零軸上，而左偶合器通過一個(gè)舵輪改變輸出扭矩的方向后把扭矩傳遞到零軸上，通過零軸，偶合器輸出的扭矩和泵馬達(dá)輸出的扭矩匯集在一起，輸給負(fù)載。轉(zhuǎn)向不同時(shí)，拉到斜盤的方向不同，當(dāng)轉(zhuǎn)向負(fù)載增大到一定程度時(shí)，偶合器適時(shí)的助力，ECU(微處理器)控制比例閥和換向閥決策出哪一個(gè)偶合器助力，什么時(shí)候助力，助多大的力。一個(gè)流量105L/min油泵對偶合器供油，泵的出口并聯(lián)一個(gè)溢流閥。履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ每刂崎y由比例流量閥、電磁換向閥、閥板和電控系統(tǒng)軟硬件共同組成；比例流量閥、電磁換向閥均由市場購買獲取；閥板是在一塊45號鋼上加工出油道，兩閥通過壓板、紙墊密封和閥板相連，閥板另外一端連接入口油，回油，以及進(jìn)耦合器的工作油，實(shí)現(xiàn)比例流量閥和電磁換向閥的連接，電磁比例閥的入口到換向閥的出口以及回油口都是由閥板來實(shí)現(xiàn)；8051單片機(jī)作用為實(shí)現(xiàn)比例流量閥、電磁換向閥閥的控制。被控對象有左右兩個(gè)偶合器，分別負(fù)責(zé)車輛左右轉(zhuǎn)向。車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，拉動(dòng)斜盤，泵馬達(dá)工作，壓力傳感器采集泵馬達(dá)高壓側(cè)和低壓側(cè)的壓力，送給E⑶，E⑶判斷出轉(zhuǎn)向高壓信號，決策出左或右轉(zhuǎn)向方向，當(dāng)壓力達(dá)到SObar的時(shí)候，開啟響應(yīng)的換向閥，當(dāng)壓力繼續(xù)升高到200bar或超過200bar的時(shí)候，開啟比例流量閥，并按照圖2中設(shè)定的目標(biāo)確定控制策略，得出比例流量閥的開度，實(shí)現(xiàn)對靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中偶合器供油的定量控制，偶合器的輸出扭矩即得到控制，進(jìn)而抑制了泵馬達(dá)壓力的大幅波動(dòng)，整個(gè)控制過程是閉環(huán)控制。當(dāng)泵馬達(dá)壓力達(dá)到300bar，比例流量電磁閥的開度達(dá)到最大，偶合器處于全充滿狀態(tài)，如果轉(zhuǎn)向阻力繼續(xù)增大，則泵馬達(dá)壓力增大而承擔(dān)負(fù)荷。為了防止閥工作中出現(xiàn)頻繁的開啟、關(guān)閉循環(huán)。工作中比例電磁閥200bar開啟瞬間，比例閥的開度設(shè)為20%，壓力從200bar升到到300bar的同時(shí)，比例閥隨壓力升高線形增大開啟度到100%。而壓力從高于200bar下降到150bar的時(shí)候，比例閥開度保持不變， 電磁閥完成了遲滯控制，這段控制對于抑制泵馬達(dá)的壓力波動(dòng)起到了關(guān)鍵性的作用。壓力低于150bar比例閥瞬間關(guān)閉。履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ每刂崎y結(jié)合被控對象，通過臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證了其控制效果理想，抑制了泵馬達(dá)的壓力波動(dòng)，提高了靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向的匹配性能。E⑶通過控制換向閥的開啟方向控制哪一個(gè)偶和器充油，按照圖2中所示的控制策略控制偶合器的充油時(shí)刻及充油量大小，進(jìn)而控制偶合器助力時(shí)刻和大小。實(shí)施例2
本實(shí)施例的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，包括以下步驟1)選擇聯(lián)體泵馬達(dá)、零軸、偶合器、負(fù)載、比例流量閥、電磁換向閥、溢流閥和微處理器；聯(lián)體泵馬達(dá)通過油管與壓力傳感器相連接，聯(lián)體泵馬達(dá)通過零軸與負(fù)載連接；零軸通過舵輪與一偶合器相連接，通過齒輪與另一偶合器相連接，通過油管與電磁換向閥連接； 電磁換向閥通過閥板與比例流量閥相串聯(lián)，電磁換向閥通過比例流量閥與溢流閥并聯(lián)；微處理器的一端與壓力傳感器連接，另一端與比例電磁閥、電磁換向閥連接；2)將輸入的動(dòng)力分別輸給聯(lián)體泵馬達(dá)和偶合器的主動(dòng)輪泵輪上；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到等于200bar，偶合器參與輸出動(dòng)力，助力轉(zhuǎn)向；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到 140bar，偶合器不輸出動(dòng)力，退出轉(zhuǎn)向；3)偶合器通過零軸助力泵馬達(dá)轉(zhuǎn)向，左轉(zhuǎn)向時(shí)，通過舵輪連接的偶合器助力；右轉(zhuǎn)向時(shí)，通過齒輪的另一偶合器助力；轉(zhuǎn)向時(shí)，產(chǎn)生高壓和低壓油路，且轉(zhuǎn)向方向與兩個(gè)油路上的高壓、低壓分配相對應(yīng)，微處理器采集高壓、低壓壓力信號，決策出車輛轉(zhuǎn)向方向；4)當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力70bar的時(shí)候，微處理器輸出控制信號關(guān)閉電磁換向閥；當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力90bar的時(shí)候，微處理器根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向方向輸出控制信號到電磁換向閥控制電磁閥的開啟方向，進(jìn)而控制哪一個(gè)偶合器準(zhǔn)備參與助力；5)當(dāng)泵馬達(dá)壓力250bar的時(shí)候，微處理器根據(jù)比例流量閥的控制策略，控制比例流量閥的開啟度；開啟度為60%。微處理器為單片機(jī)為8051單片機(jī)；聯(lián)體泵馬達(dá)由泵、斜盤和馬達(dá)組成；油管為聯(lián)體泵馬達(dá)上的連接油管，壓力傳感器安裝在聯(lián)體泵馬達(dá)的進(jìn)油油路上和回油油路上，以測得高壓和低壓。比例流量閥和電磁換向閥安裝在同一閥板上，三者組合成一個(gè)閥組，閥組設(shè)有進(jìn)油油口、出油油口和回油油口。閥組的進(jìn)油油口是外置的泵給閥組供油，并用一個(gè)溢流閥限定供油壓力，比例流量閥開啟時(shí)，供給閥組的油通過閥組成為工作油進(jìn)入到偶合器，使偶合器參與助力轉(zhuǎn)向，多余的油通過閥板的回油口回到油箱，比例流量閥關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)的供油通過閥板回油口直接回油箱。回油油路由多油路閥板組合實(shí)現(xiàn)；閥板為設(shè)有油道的45號鋼板。比例流量閥的控制策略為當(dāng)泵馬達(dá)壓力從200bar下降到150bar過程中，流量閥的開啟度為20%，當(dāng)泵馬達(dá)壓力140bar的時(shí)候，比例流量閥關(guān)閉。即如附圖1所示輸入的動(dòng)力分別輸給聯(lián)體泵馬達(dá)和偶合器的主動(dòng)輪泵輪上，偶合器在充油的狀態(tài)，偶合器渦輪輸出動(dòng)力，偶合器在沒有充油的狀態(tài)，偶合器泵輪處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，偶合器不輸出動(dòng)力。聯(lián)體泵馬達(dá)主要由泵、斜盤、和馬達(dá)組成，兩個(gè)壓力傳感器分別安裝在進(jìn)油油路上和回油油路上，測得的分別是高壓和低壓。右偶合器通過一對齒輪把扭矩傳遞到零軸上，而左偶合器通過一個(gè)舵輪改變輸出扭矩的方向后把扭矩傳遞到零軸上，通過零軸，偶合器輸出的扭矩和泵馬達(dá)輸出的扭矩匯集在一起，輸給負(fù)載。轉(zhuǎn)向不同時(shí)，拉到斜盤的方向不同，當(dāng)轉(zhuǎn)向負(fù)載增大到一定程度時(shí)，偶合器適時(shí)的助力，ECU(微處理器)控制比例閥和換向閥決策出哪一個(gè)偶合器助力，什么時(shí)候助力，助多大的力。一個(gè)流量105L/min油泵對偶合器供油，泵的出口并聯(lián)一個(gè)溢流閥。履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ每刂崎y由比例流量閥、電磁換向閥、閥板和電控系統(tǒng)軟硬件共同組成；比例流量閥、電磁換向閥均由市場購買獲取；閥板是在一塊45號鋼上加工出油道，兩閥通過壓板、紙墊密封和閥板相連，閥板另外一端連接入口油，回油，以及進(jìn)耦合器的工作油，實(shí)現(xiàn)比例流量閥和電磁換向閥的連接，電磁比例閥的入口到換向閥的出口以及回油口都是由閥板來實(shí)現(xiàn)；8051單片機(jī)作用為實(shí)現(xiàn)比例流量閥、電磁換向閥閥的控制。被控對象有左右兩個(gè)偶合器，分別負(fù)責(zé)車輛左右轉(zhuǎn)向。車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，拉動(dòng)斜盤，泵馬達(dá)工作，壓力傳感器采集泵馬達(dá)高壓側(cè)和低壓側(cè)的壓力，送給E⑶，E⑶判斷出轉(zhuǎn)向高壓信號，決策出左或右轉(zhuǎn)向方向，當(dāng)壓力達(dá)到SObar的時(shí)候，開啟響應(yīng)的換向閥，當(dāng)壓力繼續(xù)升高到200bar或超過200bar的時(shí)候，開啟比例流量閥，并按照圖2中設(shè)定的目標(biāo)確定控制策略，得出比例流量閥的開度，實(shí)現(xiàn)對靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中偶合器供油的定量控制，偶合器的輸出扭矩即得到控制，進(jìn)而抑制了泵馬達(dá)壓力的大幅波動(dòng)，整個(gè)控制過程是閉環(huán)控制。當(dāng)泵馬達(dá)壓力達(dá)到300bar，比例流量電磁閥的開度達(dá)到最大，偶合器處于全充滿狀態(tài)，如果轉(zhuǎn)向阻力繼續(xù)增大，則泵馬達(dá)壓力增大而承擔(dān)負(fù)荷。為了防止閥工作中出現(xiàn)頻繁的開啟、關(guān)閉循環(huán)工作中比例電磁閥200bar開啟瞬間，比例閥的開度設(shè)為20%，壓力從200bar升到到300bar的同時(shí)，比例閥隨壓力升高線形增大開啟度到100%。而壓力從高于200bar下降到150bar的時(shí)候，比例閥開度保持不變， 電磁閥完成了遲滯控制，這段控制對于抑制泵馬達(dá)的壓力波動(dòng)起到了關(guān)鍵性的作用。壓力低于150bar比例閥瞬間關(guān)閉。履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ每刂崎y結(jié)合被控對象，通過臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證了其控制效果理想，抑制了泵馬達(dá)的壓力波動(dòng)，提高了靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向的匹配性能。E⑶通過控制換向閥的開啟方向控制哪一個(gè)偶和器充油，按照圖2中所示的控制策略控制偶合器的充油時(shí)刻及充油量大小，進(jìn)而控制偶合器助力時(shí)刻和大小。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解技術(shù)人員閱讀本申請說明書后依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，但這些修改或變更均未脫離本發(fā)明申請待批權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，包括以下步驟1)選擇聯(lián)體泵馬達(dá)、零軸、偶合器、負(fù)載、比例流量閥、電磁換向閥、溢流閥和微處理器； 聯(lián)體泵馬達(dá)通過油管與壓力傳感器相連接，聯(lián)體泵馬達(dá)通過零軸與負(fù)載連接；零軸通過舵輪與一偶合器相連接，通過齒輪與另一偶合器相連接，通過油管與電磁換向閥連接；所述電磁換向閥通過閥板與比例流量閥相串聯(lián)，電磁換向閥通過比例流量閥與溢流閥并聯(lián)；所述微處理器的一端與壓力傳感器連接，另一端與比例電磁閥、電磁換向閥連接；2)將輸入的動(dòng)力分別輸給聯(lián)體泵馬達(dá)和偶合器的主動(dòng)輪泵輪上；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到大于或等于200bar，偶合器參與輸出動(dòng)力，助力轉(zhuǎn)向；在聯(lián)體泵馬達(dá)高壓壓力達(dá)到低于150bar，偶合器不輸出動(dòng)力，退出轉(zhuǎn)向；3)偶合器通過零軸助力泵馬達(dá)轉(zhuǎn)向，左轉(zhuǎn)向時(shí)，通過惰輪連接的偶合器助力；右轉(zhuǎn)向時(shí)，通過齒輪的另一偶合器助力；轉(zhuǎn)向時(shí)，產(chǎn)生高壓和低壓油路，且轉(zhuǎn)向方向與兩個(gè)油路上的高壓、低壓分配相對應(yīng)，微處理器采集高壓、低壓壓力信號，決策出車輛轉(zhuǎn)向方向；4)當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力低于SObar的時(shí)候，微處理器輸出控制信號關(guān)閉電磁換向閥；當(dāng)聯(lián)體泵馬達(dá)高壓側(cè)的壓力超過SObar的時(shí)候，微處理器根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向方向輸出控制信號到電磁換向閥控制電磁閥的開啟方向，進(jìn)而控制哪一個(gè)偶合器準(zhǔn)備參與助力；5)當(dāng)泵馬達(dá)壓力超過200bar的時(shí)候，微處理器根據(jù)比例流量閥的控制策略，控制比例流量閥的開啟度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于所述聯(lián)體泵馬達(dá)由泵、斜盤和馬達(dá)組成；所述油管為聯(lián)體泵馬達(dá)上的連接油管，壓力傳感器安裝在聯(lián)體泵馬達(dá)的進(jìn)油油路上和回油油路上，以測得高壓和低壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于所述微處理器為單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于比例流量閥和電磁換向閥安裝在同一閥板上，三者組合成一個(gè)閥組，閥組設(shè)有進(jìn)油油口、出油油口和回油油口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于閥組的進(jìn)油油口是外置的泵給閥組供油，并用一個(gè)溢流閥限定供油壓力，比例流量閥開啟時(shí)，供給閥組的油通過閥組成為工作油進(jìn)入到偶合器，使偶合器參與助力轉(zhuǎn)向，多余的油通過閥板的回油口回到油箱，比例流量閥關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)的供油通過閥板回油口直接回油箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于回油油路由多油路閥板組合實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制閥，其特征在于所述單片機(jī)為8051單片機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于所述閥板為設(shè)有油道的45號鋼板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于所述比例流量閥的控制策略為當(dāng)泵馬達(dá)壓力從200bar下降到150bar過程中，流量閥的開啟度為 20%，當(dāng)泵馬達(dá)壓力低于150bar的時(shí)候，比例流量閥關(guān)閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，其特征在于所述開啟度為20% -100%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向遲滯控制方法，將轉(zhuǎn)向泵馬達(dá)的壓力變化過程曲線、偶合器參與、退出工作的時(shí)機(jī)作為控制目標(biāo)，通過電液比例閥控制偶合器的充放油油量，以控制偶合器輸出扭矩，以達(dá)到控制泵馬達(dá)壓力波動(dòng)的目的。履帶車輛靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ每刂崎y使靜動(dòng)液復(fù)合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能得到提升，可以提高坦克的乘坐舒適性，降低駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，延長泵馬達(dá)的使用壽命，提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向效率，充分利用能源，節(jié)約燃油。
文檔編號B62D5/08GK102152811SQ20111004793
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者冀海, 卜樹峰, 吳慶彤, 吳超, 唐守生, 徐宜, 徐鳴, 李惠淵, 秦緒情, 羅曉梅, 郭書彪, 郭劉洋, 顧宏韜, 馬曉楓 申請人:中國北方車輛研究所