[发明专利]液力减速器充液制动过程制动扭矩的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于液力减速器技术领域，具体涉及用于液力减速器充液制动过程制动扭矩特性的控制方法。

背景技术

1液力减速器的应用及发展

液力减速器是液力偶合器i_TB＝0的特殊形式，其循环圆由两种叶轮组成，旋转的叶轮称为动轮，固定不动的叶轮称为定轮。其工作原理是：工作时动轮随驱动轴转动，在充入液体时动轮将输入的机械能转变为液压能，使液流以高速冲向定轮叶片；定轮不转动，形成流体流动的阻力，以此产生制动转矩并将液压能全部转化成热能。液力减速器的制动力矩可由以下公式表示：Mk＝γk·λ·n²·Da⁵，其中γk为由减速器的结构、充液率决定的力矩系数、λ为油液的重度、n为减速器动轮的转速、Da为减速器循环圆的直径。

液力减速器主要用于车辆辅助制动，是目前应用最广的车辆辅助制动器，通常装配于城市公交车、载重货车、高档汽车上，用于车辆长期、持续下长坡制动。上个世纪八十年代，国外先进国家在高档车辆上开发了以高速、大功率液力减速器作为辅助制动器与机械制动器联合实现恒制动力矩的技术，液力减速器在高速区(即＞1/2Vmax)部分充液保持恒扭矩减速，承担车辆整个制动过程50％-75％的制动能量，达到提高车辆高速行驶的安全性及降低机械制动器损耗的目的。近年来，国内外相继开发具有更广泛适用性AT自动变速器，在高档轮式车辆上将自动变速技术与液力减速器部分充液技术相结合，实现了车辆自动巡航，进一步推动了轮式车辆的广泛应用和发展。液力减速器制动过程控制技术是以上两种先进技术应用的核心环节，近十几年我国一直开展相关技术仿研，但尚未形成自主化技术和产品。

2高速、大功率液力减速器制动过程控制技术的发展

我国从八十年代末开展高速、大扭矩液力减速器制动控制技术研究，国内针对液力减速器制动过程控制技术的研究文献初见于2001年《工程机械》第6期发表的论文“车辆传动中液力减速器的技术发展”，该文章引用的ZF公司LSG3000液力减速器与机械制动器组成的联合制动系统的液压原理图和制动力矩特性图，提出了“根据制动力矩控制减速器循环流量的大小”的问题，但未涉及控制的具体方法。此后，国内很多学者对液力减速器部分充液条件下的制动扭矩和流场特性进行了研究，通过仿真计算和试验方法研究说明了充液量与制动扭矩相关、工作腔压力与制动扭矩相关、流场的构成与制动扭矩相关，但始终未给出针对液力减速器部分充液制动过程控制的规律和方法。

2012年在国际期刊《AdvancedMaterialsResearch》上发表的论文“ResearchonConstantTorqueControlSystemDesignforHydraulicRetarderofHeavyVehicle”，针对液力减速器部分充液制动过程中循环圆内部流动特性进行了分析，给出了同转速下制动扭矩与充液率的理论关系曲线、同一控制扭矩下转速与充液率关系曲线、制动扭矩与循环圆最高压力的理论关系曲线，提出了以循环圆最高压力替代充液率系数作为表征液力减速器扭矩特性控制参数的研究结论，并设计了液力减速器恒扭矩控制系统对该技术方法进行了台架试验验证。但该论文未没有给出液力减速器动扭矩与循环圆最高压力的具体和完整的关系，也并未公开液力减速器的制动扭矩动态控制方法所采用的液力减速器具体结构特征，因此对于具体的某一种液力减速器对制动扭矩的精确控制和完整控制，需要进一步研究确定。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供了液力减速器充液制动过程制动扭矩的控制方法，解决了控制输出某一特定扭矩的技术问题，以及液力减速器在充液制动过程中对制动扭矩精确控制的问题，为包含液力减速器的联合制动系统控制策略和液力减速器的控制结构设计提供支撑，本发明的控制方法，包括一种液力减速器的结构设计内容以及通过对该特定的液力减速器充液制动过程循环圆最高压力区压力的控制，从而控制制动扭矩的内容。其中包括，380液力减速器循环圆结构、380液力减速器制动扭矩控制曲线。

本发明的技术方案是，液力减速器充液制动过程制动扭矩的控制方法，该方法包括以下内容：

S1：按照下述参数设计液力减速器：