液压混合动力汽车自动怠速系统控制策略

为使串联式液压混合动力汽车在自动怠速时节能减耗,提出一种采用电液泵结合蓄能器的自动怠速系统。介绍了该混合动力汽车及电液泵的结构与原理,且分析了电液泵在油温48 ℃、转速4000 r/min、压力30 MPa时的油隙损耗和总效率,结果证明,该泵比发动机-泵组有更低的机械损耗和更高的总效率。通过建立分段控制策略,充分利用蓄能器作为应急能源可在短时提供动力的特点,并结合所搭建试验平台进行节能试验研究,结果表明,采用电液泵结合蓄能器的自动怠速系统,在分段控制策略下,比发动机-泵组自动怠速系统的效率提高了5%左右。     

基于流量前馈与压力反馈复合控制的电液负载敏感系统

为提高现有负载敏感系统动态和能耗特性,提出一种基于流量前馈与压力反馈复合控制的电液负载敏感系统。该系统通过负载实时流量需求来前馈控制变量泵斜盘摆角,并结合压力裕度反馈控制对泵排量进行调节,具有响应速度快,稳定裕度高和压力裕度低等特点。以现有压力反馈型和流量前馈型电液负载敏感系统为对比研究对象,建立系统数学模型,并在响应速度、阻尼性能等方面进行对比理论分析,还基于2 t液压挖掘机的试验平台进行对比研究。研究结果表明,相比现有压力反馈型负载敏感系统,所提出的系统具有较高的响应速度和阻尼性能,并且可减小压力裕度目标值以降低系统能耗;此外,所提出的系统通过压力闭环实现供需流量动态匹配,从而避免了由流量过匹配造成的压力冲击和能量损失。     

负载敏感阀前补偿系统原理分析

负载敏感技术广泛应用于工程机械领域,而实际使用中系统参数的调整及流量饱和现象一直为人们所关注。通过对负载敏感系统基本结构建模分析,得到了补偿阀弹簧压缩过程的负载敏感阀流量 压力关系曲线。基于负载敏感阀流量 压力关系,对负载敏感液压系统的工作原理进行分析,并着重对负载敏感系统的流量饱和现象展开研究,为工程机械负载敏感液压系统抗饱和设计提供理论指导。     

AMT离合器综合性能试验台设计开发与试验研究

为研究和验证电控机械式自动变速器(AMT)离合器自动控制策略,开发了AMT离合器综合性能试验台及其测控系统.通过改变惯量盘及加载电机负载力矩,可模拟不同挡住下的各种测试路况,实现对不同离合器结合速度下的车辆起步性能测试.试验结果表明,试验台可以测量AMT离合器控制策略所需要的相关性能参数,并验证所制定的离合器控制策略,为研制开发重型商用车AMT奠定了理论和试验基础.     

混凝土泵车压差感应换向双参数控制技术

为克服混凝土泵送系统参数时变和不确定性因素以及负载的突变性,提出了发动机转速和液压泵排量双参数控制策略,提高了控制系统响应的快速性和稳定性.通过现场试验总结出混凝土泵车泵送系统的负载具有周期性和突变性的特点,通过油耗试验发现发动机转速波动对燃油消耗的影响严重.基于系统的动力学方程设计了压差感应换向双参数控制系统,实现了对混凝土泵车发动机转速和液压泵排量的双闭环控制,提高了系统的动态响应速度和稳态控制精度.改进前后的对比试验表明:双参数控制策略相比于传统的单参数分段控制策略具有较优的控制性能和燃油经济性,发动机的转速波动可降低50r·min-1,换向的响应时间和整机效率可提高7%,平均油耗降低5%.     

新型负载敏感系统工作原理及其应用

负载敏感系统具有很好的经济型、可靠性和先进性,是一种广泛应用于工程机械的的液压系统。该文主要介绍了负载敏感液压系统的基本原理及其四大子系统,着重介绍新型负载敏感泵和负载敏感多路阀的结构及工作过程,并对其进行试验研究,得到其具有良好的压力流量特性,最后指出负载敏感系统应用的主要场合及待改善的地方。     

基于AMESim的节能型液压系统仿真分析

针对基于蓄能器-液压变压器-液压缸结构的节能型液压系统,提出了对应的蓄能器压力-负载转矩反馈的控制策略,提高了能量在回收阶段的回收量和能量再利用的效率。对系统节能控制原理进行理论分析,建立AMESim模型,仿真分析了节能型液压系统的运动情况,验证蓄能器压力-负载转矩反馈控制策略的有效性。研究结果表明:提出的控制策略可以有效地提高节能型液压系统的节能效率,理想条件下能量的再利用率达到94%。     

螺杆桩机液压式动力头恒功率系统的设计与仿真

 针对双电机驱动式螺杆桩机动力头扭矩低，转速不均等问题，提出桩机动力头液压系统设计要求及控制策略，并在此基础上设计了基于恒功率泵的全液压桩机动力头回转机构液压系统。利用AMESim对该系统进行建模，并在斜坡负载、带负载启动和突变负载工况下对该系统性能仿真分析，得到3种工况下动力头回转系统压力仿真曲线、动力头负载扭矩与输出扭矩关系曲线和动力头转速曲线。仿真结果表明，所设计的液压系统输出压力稳定，且能随负载变化进行转速和扭矩调节，能够保证桩机在工作过程的稳定性。     

SLC900型运架一体机转向同步算法的研究

SLC900型运架一体机是一种集机械、液压、电气于一体的技术密集型大型工程机械,多轮轴转向系统的同步控制是运架一体机实现协同工作的核心部分。该研究运用主从控制策略,采用分段PID和模糊PID控制方法对运架一体机多轮轴转向系统实施同步协调控制,通过系统仿真,优化了控制策略。实际控制效果表明,所提出的控制策略具有良好的同步控制精度,表明同步算法具有实际的应用价值。     

水下试验平台柔索驱动电液同步控制研究

针对液压系统非线性、参数不确定及外负载扰动影响柔索驱动系统多台液压绞车同步性能的问题,提出了基于模型参考模糊自适应的同步控制策略。分析了柔索驱动系统的结构,建立了平台运动方程和液压控制系统数学模型,最后设计了模糊自适应机构。仿真结果表明该控制策略提高了系统的同步性能,现场试验验证了驱动方案设计的合理性及控制策略的有效性。     

基于分级压差控制的电动挖掘机双变动力总成控制方法研究

工程机械电动化是节能减排的最为理想的驱动方式之一。传统工程机械采用的负载独立流量分配(LUDV)系统由于柴油机调速特性的限制,一般主要采用的是变排量定转速的变流量模式,多执行器同时工作时容易出现流量饱和。工程机械电动化后,电动机相对柴油机具有良好的调速特性。为了进一步避免流量饱和的现象,同时考虑到变量泵在低排量区间效率较低,提出一种基于分级压差控制的双变动力控制方法,对比实际负载压差与设定压差大小来提高操控性。分析不同目标流量阶段与负载实际压差之间的关系,实现全范围的流量匹配,控制变量泵的变排量工作区间处于效率较高区域,达到最大程度地避免流量饱和工况的发生;建立AMESim仿真模型进行仿真分析;搭建试验样机进行试验,验证了分级压差控制具有良好的流量跟随,解决传统挖掘机在低速定转速时流量饱和问题,高转速时节能性提高了19%以上。     

HA-自动变量马达在行走机械上的应用

介绍了采用HA控制方式的变量原理及负荷转矩、马达排量、牵引力的计算方法。通过计算及工地测试,证明采用了HA-自动变量马达的行走液压系统能根据负载的变化自动调节行走速度,保证牵引力符合施工要求,提高传动效率和生产率。     

工程机械卷扬控制系统性能提升研究

为提升工程机械卷扬系统稳定性能,以轮式起重机为例分析了当前卷扬液压系统控制原理,进行卷扬系统下降测试,明确单泵怠速下卷扬下降抖动问题;通过在平衡阀先导旁通及弹簧腔回油路设置阻尼及开关阀,同时控制器结合起重机不同工作模式及卷扬落主阀先导压力变化信息,进行开关阀的启/闭控制,以进行卷扬系统稳定及节能匹配,经过整机测试验证,该优化方案能够实现小流量工况下的稳定控制要求,同时实现大流量工况下的节能控制要求。     

某型叉车自动变速器控制系统的快速原型和硬件在环试验研究

依据叉车工作泵的压力大小分为空载、满载、半载3种工况,计算叉车输入特性、输出特性和牵引特性,据此建立了以油门开度、车速和油泵压力为控制参数的三参数换挡规律;设计了基于dSPACE的实车快速控制原型试验,验证了换挡控制策略和执行机构策略;设计了自动变速器控制器(TCU)样机和硬件在环仿真试验台,进行了基于dSPACE的硬件在环试验,验证了控制策略在TCU样机中的控制效果。试验结果表明:基于dSPACE开发的TCU满足性能要求,并能提高开发效率,可为叉车自动变速器控制器的开发提供参考。     

基于DMC-PID串级算法的起步离合器MAP图控制

分析了机械式自动变速器(AMT)车辆起步时离合器的接合过程。以降低起步冲击度和减小离合器滑摩功为目标,由油门开度、发动机转速、怠速目标转速以及一轴转速等参数提出了起步离合器MAP图控制策略。采用DMC-PID串级预测控制算法对离合器位置进行了动态跟踪,充分发挥了DMC算法的超前预测性、强鲁棒性以及PID控制算法的抗干扰能力。在上海华普AMT样车上进行了起步离合器道路试验,所提出的起步离合器MAP图控制策略得到了成功应用。     

电动重型叉车工况自识别势能回收控制系统

针对电动重型叉车在轻载和重载举升时具有速度范围宽且蕴含丰富重力势能的特点,同时为避免单一大排量液压马达发电机在重载低速时对重力势能的回收效率较低的问题,提出一种基于双液压马达发电机的势能回收系统。所提出的势能回收系统包含2套液压马达发电机,依据操作手柄信号进行单/双液压马达发电机回收模式切换。讨论了举升油缸在带载下降时的工作模式决策规则和控制策略,并搭建了AMESim势能回收系统模型,对比分析了传统节流、单液压马达发电机、双液压马达发电机系统的举升油缸速度和无杆腔压力曲线,并通过样机试验验证了势能回收系统的节能性。试验结果表明,所提出的势能回收系统在大负载工况下具有较高的回收效率,可达74%;在不同货叉下降速度下,均可保持60%以上的回收效率。     

基于车辆负荷系数的矿用车AT动力换挡策略

针对重型矿用车自动换挡车速需要时刻适应不同环境路况的需求,提出了基于车辆负荷系数的换挡控制策略,对目前常用的以车速和油门开度为参数的动力性自动换挡控制策略进行了修正。以某32t矿用自卸车为研究对象,建立该车动力传动系统的数学模型,利用图解法求解出不同油门开度和车辆负荷系数下的最佳换挡车速点。采用MATLAB/Simulink建立了整车的仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明修正后的换挡控制策略能自动适应车辆运行的多种工况,并可减少车辆自动挡位模式的设置。     

基于液力变矩器性能及NIC功能的无级变速器经济性分析

液力变矩器液力性能的选型和控制策略是CVT开发工作中一项关键内容。通过对液力变矩器性能的分析和对比,分析液力变矩器泵轮扭矩的规律,通过整车模型和控制模型的搭建,对比分析3种液力性能和NIC功能的开关对燃油经济性的影响。分析得到:有效降低行车过程中发动机怠速扭矩,有利于提升车辆的燃油经济性;燃油经济性提升幅度的大小与液力变矩器性能和发动机怠速燃油消耗量有关。     

自动变速器液压系统动态响应特性试验研究

为满足不断提高的车辆换挡品质的控制要求,以某6挡液力机械自动变速器的液压系统为研究对象,在分析其工作原理的基础上试制了其中的核心部件--换挡控制回路,通过搭建液压系统测试平台对其进行动态响应特性试验,得到了换挡过程中各离合器换挡控制回路输出压力的动态响应特性曲线。试验结果表明,液压系统中各电磁阀控制的换挡控制回路的压力响应时间能满足实际换挡品质控制的要求,并得到油温变化对换挡控制回路的稳态压力和动态响应的影响。研究结果可以为自动变速器换挡品质控制的设计和优化提供有效依据。