[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

本發明涉及一種濕式離合器過載保護與活塞行程自適應控制系統及方法，控制系統包括油液管路部分、控制執行部分、傳感器部分和信號收集與控制決策部分；油液管路部分和控制執行部分構成閥控系統；油液管路部分為控制執行部分提供充足的油液，控制執行部分與離合器連接，且控制執行部分由信號收集與控制決策部分連接，由信號收集與控制決策部分控制其工作；信號收集與控制決策部分用于接收傳感器部分傳輸至的采集信號，進而向控制執行部分傳輸控制指令?？刂品椒òňo急制動過載保護、急停急轉過載保護、緊急情況處理保護和自適應調節四部分，還包括對換向閥和高速開關閥的控制方法。本發明具有較強的耐用性，安全靈活。

技術領域

本發明涉及一種機械傳動油路控制領域，特別是關于一種濕式離合器過載保護與活塞行程自適應控制系統及方法。

背景技術

離合器是機械傳動中的常用部件，可將傳動系統隨時分離和接合，通過主動部件與從動部件間的摩擦效應來傳遞轉矩。摩擦效應主要取決于摩擦材料的摩擦因數以及壓緊彈簧的壓緊力，二者在離合器工作過程中均是動態變化，而彈簧壓緊力可以通過控制離合器工作油缸的油壓進行控制。通過對油壓進行合理的控制，可以有效避免離合器在換擋過程中產生過多的滑摩功和沖擊度，從而提高換擋系統的穩定性。

離合器油壓控制系統的工作原理是：系統根據電控單元的指令信號控制電液控制閥的開閉，以此實現離合器工作油缸油壓的適時調節，使離合器操縱機構完成離合器的分離和結合。因此離合器閥控系統的油壓輸出特性對于濕式離合器接合質量有決定性影響。離合器及其配套控制系統在生活中應用較廣，如汽車，工科試驗臺架，測試機等。

但是現有閥控系統存在以下問題：1)利用離合器接合實驗臺架進行實驗驗證需要模仿多種復雜工況，在模擬復雜工況的過程中，比較容易出現過載的情況，對臺架電機以及離合器設備造成損傷。2)傳動設備運行時，緊急剎停下會對離合器產生力矩過載，對離合器以及傳動設備造成不可逆的損傷。3)大多臺架裝有慣量塊模擬實際工況的負載，在電機急停急啟，或者速度轉速擋位不匹配時，會造成慣量塊與傳動設備的相對慣性力，產生較大的負載。4)在離合器服役過程中，由于其長期處于變工況、高沖擊載荷狀態，摩擦片容易出現燒蝕、翹曲、斷裂等情況，需要及時將損壞的摩擦副取出，當沒有新的摩擦片更換時，摩擦副的數量減少，導致缸套行程變短，此時油壓和流量控制顯得極為重要。因此如何對行程自適應控制，通過反饋給輸出信號決策端機械系統的結構改變，適時改變輸出控制信號策略，使控制系統輸出更為合理的油壓特性曲線成為目前亟需解決的技術問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種濕式離合器過載保護與活塞行程自適應控制系統及方法，其具有較強的耐用性，安全靈活。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種濕式離合器過載保護與活塞行程自適應控制方法，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。