新型车辆液压行驶驱动控制系统的研究

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目前普遍应用在车辆及特种车辆静液压驱动行走的控制系统主要是 DA控制方式，该控制方式利用闭式液压系统中补油泵的出口加装-个节流孔的方法来捕获发动机的转速信号，当发动机转速变化时，流经补油泵的流量发生变化，节流孔的压差也就相应的发生变化，控制系统使用这个压差信号作为控制泵排量的信号，从而使泵的排量及车辆行驶速度随发动机的转速变化而进行主动的调整，以此来适应发动机的扭矩转速特性，从而实现防止发动机熄火等-些其他功能。由于 DA控制是纯液压控制，有些地方不尽如人意，如不能很好地拟合发动机的扭矩转速特性，因此，-种新型的车辆行驶驱动控制系统从市场的需求中应运而生。

1 车辆行驶驱动控制系统的主要特点SX NFPE车辆行驶驱动控制系统主要应用在车辆及特种车辆静液压驱动行走的控制上，如工程机械行业等，它是利用液压泵中NFPE比例无反馈电控泵的控制特性及控制器可编程的特点，配合某公司开发的控制软件，使泵的排量及车辆行使速度随发动机的转速变化而进行主动调整，以此来适应发动机的扭矩转速特性及实现防发动机熄火等-些其他功能口 。

矿用车辆制动系统控制回路根据给制动器提供的动力源不同，-般分为定量泵系统的制动回路、恒压泵系统的制动回路和负载反馈泵系统的制动回路。

1)控制器的特点(1)可采用 PLUS 1软件进行参数调整和下载，系统灵活性高；(2)具有数字量的输入输出及模拟量的输出，模拟量的输出范围大，可直接用于电磁阀的驱动；(3)针对行走车辆的环境要求，提高了耐候性能及防水性能；(4)端口功能数量丰富，利于扩展。

2)NFPE泵的主要特点NFPE比例无反馈电控泵的主要特点见图 1所示。

(1)泵的斜盘没有机械反馈连杆；(2)变量机构直接由外部的-对压力控制阀驱动；(3)当系统压力升高的时候，控制斜盘返回降低排量；(4)提供了更软”的控制特性。

控制压力/bar图 1 NFPE泵的特性收稿日期：2012.11.28作者简介：柳玉龙(1980-)，男，山西祁县人，工程师，大学 ，现从事液压设计和研究工作。

2013年第6期 液压与气动 33NFPE泵的特性如下：从图 1可以看出，即使是在发动机转速不变的条件下 ，泵的排量会随着行驶液压系统的主系统压力变大而减序随着压力变小而增加，这样就使系统随着车辆负载(如坡路及被牵引重量)的变化而进行流量调整，保证发动机对负荷的变化的适应能力。

2 SX NFPE控制系统原理图如图2所示，SX NFPE控制系统主要由PLUS 1控制器、NFPE控制泵、双向马达及液压系统 冲洗阀等组成。

图 2 SX NFPE控 制系统 原理图图2中，控制器为核心，它通过对发动机转速传感器采集发动机的转速信号及其他外设的信号，经过内部的软件控制模型来做出控制泵排量的控制信号，通过阀对该信号的执行以完成对泵排量的调整，从而达到系统的控制要求满足发动机的外特性及驾驶员对车辆的操纵要求。

3 控制曲线模型图3为典型的控制曲线模型：电流 VS发动机转速，其中，目 为启动电流，， ， 为最大液压排量下的电流， 为缓冲阶段电流，， 为最大转速下的电流，同理 R 为发动机每分钟转速。图3可以看出这是-条多拐点的折线，从 ，s 到 ，m ， 阶段是快速加速阶段，从 ， 日P到 ，D ∽段为平缓加速阶段，这-阶段车速的变化主要是靠发动机转速的提升来获得的，这两个阶段既保证了车辆的动力及速度特性，也满足多数车辆的驾驶习惯；从 ，D 。到 ， 阶段是大斜率阶段 ，这样可以保证发动机在受到大负荷时不会出现熄火。

目前国内普遍应用的纯液压控制 DA控制可以实现的控制曲线模型只能是具有-个拐点的折线，其控制效果显著低于 SX NFPE车辆行驶驱动控制系统控制效果 I4]。

图3 典型的控制曲线模型4 SX NFPE车辆行驶驱动控制系统的优点SX NFPE车辆行驶驱动控制系统的优点如下：(1)操纵者通过油门踏板控制车速，完全符合汽车操作习惯；(2)自动实现了发动机防超载功能；(3)根据所配不同负载要求可软件设置(现厨行)不同的牵引特性曲线达到系统特性最优；(4)实现装机功率的最佳利用，降低油耗；(5)采用电气延迟取代节流孔，系统调整方便，减少了系统的冲击；(6)控制特性受温度(粘温特性)影响小；(7)批量生产中的安装调整简单，易于规模化生产；(8)可实现发动机过速保护(车辆下坡时应用)；(9)SX系列控制器广泛应用于各种机器控制(配合多种软件)；(10)采用专配软件可进行参数调整和下载；(1 1)SX NFPE车辆行驶驱动控制系统软件专用于重载车辆控制装载机牵引车。

5 结论从上述可以看出，Sx NFPE车辆行驶驱动控制系统相比DA控制引入了电控的环节，可以根据不同发动机的特性要求编写不同的软件，所以它有很强的适应能力 ，处于国内领先的技术水平。