[發明專利]濕式離合器過載保護與活塞行程自適應控制系統及方法

有效

• 申請號: 202011203149.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112324817B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王立勇;馬克凡;唐長亮
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: F16D48/06
• 分類號: F16D48/06
• 代理公司: 北京遠創理想知識產權代理事務所(普通合伙) 11513
• 代理人: 張素妍

1.一種濕式離合器過載保護與活塞行程自適應控制方法，其特征在于，該控制方法包括緊急情況處理保護和自適應調節；

所述緊急情況處理保護：離合器包箱輸入端以及輸出端分別安裝有第一轉速轉矩傳感器，兩個第一轉速轉矩傳感器聯動使用，當離合器摩擦片/副出現損壞時，其傳動性能大幅下降，直接表現為離合器兩端的扭矩值波動過大，當輸入端第一轉速轉矩傳感器的采集數據與輸出端第一轉速轉矩傳感器的采集數據出現不合理的較大差值，此時判斷臺架系統出現意料之外的突發狀況；在動力端和負載端功率正常時，兩傳感器出現不合理的較大差值時，則判斷為離合器故障，需要停機檢修；臺架電腦根據此傳感器反饋的異常信號數據，給出相應的保護控制策略；

所述自適應調節功能：臺架電腦接收離合器包箱上測量活塞位移的位移傳感器反饋的位移信號，初步判斷此時管路里的殘余流量，活塞端面的殘余油壓，完成下一次接合還需要多少流量，需要多大壓力；通過位移傳感器的反饋信號判斷當前活塞位置，在對應‘油壓-活塞位移’特性圖定位當前油路油壓；通過此流量的初步判斷，預測高速開關閥的動作開啟時間，狀態預測完成后，臺架電腦給出閥控系統動作信號，閥控系統限流限壓完成充油/放油控制；邊控制，邊反饋，邊調整，直至離合器完成此次接合動作，自適應輸/泄油完成，從而實現自適應調節功用；

所述不合理的較大差值具體為以下兩種情況：

情況一：當控制系統處于完全結合輸出狀態時，離合器輸入與輸出端轉速轉矩有差值，此差值具體表現為：輸入端第一轉速轉矩傳感器的采集數據與輸出端第一轉速轉矩傳感器的采集數據出現超過離合器輸入端額定轉速轉矩的5％差值數據；

情況二：當控制系統處于接合進行階段輸出狀態，從接合開始至接合結束經驗時間為1.5s；此狀態下輸入端第一轉速轉矩傳感器的采集數據與輸出端第一轉速轉矩傳感器的采集數據在1s內持續出現超過離合器輸入端額定轉矩的30％差值數據。

2.如權利要求1所述控制方法，其特征在于：所述保護控制策略為：臺架電腦迅速向閥控系統中的換向閥發出反向電壓，使換向閥迅換向到卸壓工作油路，使系統快速卸壓；然后，臺架電腦通向閥控系統中的高速開關閥發出最大功率工作信號，使高速開關閥高效運作，實現油路系統最快速的卸壓工作；制動系統應急響應，制動卡鉗的制動力在40秒內由0緩慢的線性增長至最大值，保證傳動系統整體緩慢，安全停止。

3.如權利要求1所述控制方法，其特征在于，該控制方法還包括緊急制動過載保護和急停急轉過載保護；

所述緊急制動過載保護：預先設置的臺架電腦接收制動盤上轉速傳感器傳來的實時動態轉速數據信號；在制動裝置緊急制動時，制動盤抱死，其轉速迅速降低為零；臺架電腦迅速判斷出制動盤的抱死狀態，出現抱死條件為滿足超負荷條件，臺架出現過載動作；此時，臺架電腦直接向閥控系統發送控制指令使其迅速完成放油卸壓，斷開離合器結合狀態，從而保護電機以及離合器過載受損；

所述急停急轉過載保護：臺架電腦接收設置在慣量塊上的第二轉速轉矩傳感器反饋的力矩信號；當第二轉速轉矩傳感器檢測的瞬時轉矩超過電機當前工作輸出轉矩的15％時，則出現系統慣性過載狀況，此時臺架電腦發出中斷接合指令，從而保護臺架器材。

4.一種濕式離合器過載保護與活塞行程自適應控制系統，其特征在于，該系統用于實現如權利要求1至3任一項所述控制方法，包括油液管路部分、控制執行部分、傳感器部分和信號收集與控制決策部分；所述油液管路部分和控制執行部分構成閥控系統；所述油液管路部分為所述控制執行部分提供充足的油液，所述控制執行部分與離合器連接，且所述控制執行部分由所述信號收集與控制決策部分連接，由所述信號收集與控制決策部分控制其工作；所述信號收集與控制決策部分用于接收所述傳感器部分傳輸至的采集信號，進而向所述控制執行部分傳輸控制指令。

5.如權利要求4所述控制系統，其特征在于，所述油液管路部分包括液壓泵、液壓油缸、過濾器、溢流閥和節流閥；油液由所述液壓泵從所述液壓油缸中泵入所述過濾器內，且所述液壓泵的出口端與所述液壓油缸之間連接有所述溢流閥；所述過濾器流出的油液經所述控制執行部分進入所述離合器，用以給所述離合器提供定向、定量的流量以及油壓；在所述控制執行部分的出口端與所述液壓油缸之間連接有所述節流閥。