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1、液力緩速器充放液控制插裝閥特性與控制方法研究孔令興2015年5月中圖分類號(hào)：TQ028.1UDC分類號(hào)：540液力緩速器充放液控制插裝閥特性與控制方法研究作者姓名孔令興學(xué)院名稱機(jī)械與車輛學(xué)院指導(dǎo)教師魏巍副教授答辯委員會(huì)主席閆清東教授申請(qǐng)學(xué)位工程碩士學(xué)科專業(yè)車輛工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年6月10日Researchofthecharacteristicsandcontrolmethodofoil-charginganddischargingcartridgevalvesforhydrodynamicretardersCandidate
2、Name：LingxingKongSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:Asso.Prof.WeiWeiChair,ThesisCommittee：Prof.QingdongYanDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologythTheDateofDefence：June10，2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我
3、本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要充放液控制系統(tǒng)是保證車用液力緩速器合理發(fā)揮其輔助制動(dòng)作用的重要組成部分。本文針對(duì)某應(yīng)用大流量先導(dǎo)插裝閥對(duì)緩速器進(jìn)行充液開(kāi)關(guān)控制、放液連續(xù)調(diào)節(jié)的液壓控制系統(tǒng)，研究了其關(guān)鍵部件——充、放液大流量插裝閥的特性，據(jù)此建
4、立了反映充放液閥穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)的仿真模型，并制定了相應(yīng)的控制策略，通過(guò)對(duì)充、放液流量的協(xié)調(diào)控制，調(diào)節(jié)緩速器輪腔充液率，進(jìn)而對(duì)制動(dòng)力矩進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了恒力矩、恒車速緩速制動(dòng)兩種典型功能。大功率液力緩速器要求液壓系統(tǒng)能夠快速充液、快速放液、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)充液率并保持較大循環(huán)流量，因此該系統(tǒng)采用了大流量二通插裝閥作為流量控制主閥。由于大流量插裝閥自身結(jié)構(gòu)的特殊性，目前常見(jiàn)商用仿真軟件的液壓元件庫(kù)中通常缺少反映此類插裝閥流量特性和動(dòng)態(tài)受力特性的專用元件，因此本文首先對(duì)充、放液插裝閥的特性開(kāi)展研究。通過(guò)充液閥的流場(chǎng)仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證了流場(chǎng)仿真手段在研究閥的流
5、量特性中的準(zhǔn)確性。然后綜合運(yùn)用理論推導(dǎo)和流場(chǎng)仿真的方法，確定了放液閥的節(jié)流面積與穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的計(jì)算公式、流量系數(shù)的取值及其隨閥的開(kāi)度變化的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上搭建了合理可靠的充、放液插裝閥的AMEsim仿真模型，作為緩速器液壓控制系統(tǒng)建模的基礎(chǔ)。在閥的特性研究與建模的基礎(chǔ)上，建立了液壓控制系統(tǒng)的仿真模型，使充、放液閥的流量特性相關(guān)聯(lián)并計(jì)算輪腔充液率。結(jié)合緩速器特性數(shù)據(jù)以及車輛行駛動(dòng)力學(xué)方程，建立了整車緩速制動(dòng)仿真模型。以充液率為橋梁，根據(jù)緩速器與放液閥的特性，確定了某一制動(dòng)力矩需求與車輛行駛狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的放液閥控制油壓的計(jì)算方法，以此為基礎(chǔ)制定了緩速器恒力矩、恒
6、車速兩種典型緩速制動(dòng)功能的控制策略，并進(jìn)行了變坡度工況下的仿真。結(jié)果表明，結(jié)合適當(dāng)?shù)目刂撇呗?，本文中的液壓系統(tǒng)可以根據(jù)坡度變化，通過(guò)主動(dòng)調(diào)節(jié)放液流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)充液率的主動(dòng)控制，滿足車輛恒力矩制動(dòng)、恒車速下坡等功能要求。關(guān)鍵詞：液力緩速器；液壓控制系統(tǒng)；大流量插裝閥；充放液控制；控制策略；I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheoilcharginganddischarginghydrauliccontrolsystemplaysacriticalroleintheperformanceofhydrodynamicretarders.Thispape
7、rfocusesonthecharacteristicsofahydrauliccontrolsystemapplyinglargecapacitycartridgevalvestoachieveswitchcontrolofchargingflowrateandcontinuousadjustmentofdischargingflowrate.Thefeaturesofcriticalcomponents—charginganddischargingcartridgevalves,areinvestigated.Basedontheresults,th
8、eAMEsimsimulationmodelisconstructedinord
