静液压驱动车辆下坡速度控制策略研究

闫飞 张吉胜 李利民

摘 要：通过分析静液压驱动车辆驱动轮在下坡工况的简化模型，结合发动机实时制动力矩，以单泵单马达的静液压驱动回路为例，分析静液压驱动车辆发动机超速的成因与危害，进而通过提出一种辅助制动方式以及相应的控制策略，实现了更大域内的速度控制，减小了风险。

关键词：静液压驱动;发动机制动;超速;辅助制动

0    引言

当前，静液压驱动回路已广泛应用于工程机械、农业机械、平板运输车、履带式步战车等重型装备。以单泵单马达回路为例，其一般原理示意如图1所示。

该类型车辆在下坡工况中，尤其是重载陡下坡时，由于拖转力矩易使发动机超速，增加速度控制的难度，这就需要在传动系统上增加一个辅助制动力矩，并配合相应控制策略，从而实现更大域内的速度控制，从而减小风险。

1    发动机超速的成因与危害

1.1    发动机超速的产生机理

车辆以速度V在与水平成α角的路面匀速行驶，在质心O处对车辆重力mg进行力分解，产生沿坡面平行方向的牵引力Fx：Fx=mgsin α;与坡面垂直的分力Fy：Fy=mgcos α，如图2（a）所示。

简化模型，将质量重心O置于驱动轮驱动半径边缘位置，如图2（b）所示。

计车辆与路面摩擦系数为u，则重力分力产生牵引阻力Ff：Ff =mgucos α;驱动轮驱动半径计为r，则由牵引阻力Ff产生阻力矩Mf：Mf =mgurcos α;由牵引力Fx产生牵引力矩Mt：Mt=mgrsin α。

简化驱动轮模型，以其几何中心为参考点，对驱动轮进行受力分析，如图2（c）所示：Me0+Mf =Mt，其中Me0为轮边马达产生的阻转扭矩。

由此可知，在此过程中液压马达与闭式泵功能互换。……