CN111796546B - 一种动车组用液传动力包控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动车组用液传动力包控制***,包括:主控制器单元、柴油机控制单元、液力传动箱、辅助控制单元、冷却换热控制单元;主控制器单元包括:CPU、MVB通信模块和CAN总线通信模块;CPU输出端与车辆控制器通过MVB通信模块和/或CAN总线通信模块及硬线进行通信;CPU输入端与柴油机控制单元和液力传动箱均通过CAN总线通信模块和硬线进行通信;与辅助控制单元和冷却换热控制单元均通过硬线进行通信;本发明将主控制器单元、柴油机控制单元、液力传动箱、辅助控制单元、冷却换热控制单元、紧急保护单元集成一起,便于检修和维护;将多路MVB/CAN总线简化为单路MVB/CAN总线,简化了各单元与车辆控制器的接口,减少网络节点数,降低网络传输压力,提高数据传输速率。
Description
技术领域
本发明涉及动车组用液传动力包领域,尤其涉及一种动车组用液传动力包控制***及方法。
背景技术
随着国内轨道交通的快速发展,国内外轨道交通装备进入发展迅猛期,其中应用于中短途的城际及支线铁路的动车组在国内、国外都迎来了大跨步的发展。
目前所用的柴油机控制***、液力传动箱、辅助控制***及冷却换热控制***等分别与车辆控制器进行网络或硬线通信,各控制***之间必须经过车辆控制器才能相互之间进行数据交互。这就存在着网络数据流量大、车辆控制器负荷大、可靠性要求高、网络节点多、通信接口多样、硬线复杂且前期布线、校线复杂易错、各***之间数据交互慢、各***间工作匹配不及时、故障发生率高等一系列问题。为适应上述问题,现有的手段是降低网络数据传输速率、车辆控制器设置多种通信接口与模块,并通过多种接口转换工具和软件进行数据转换、多次校线并预留大量的备用线以确保硬线接线正确、判断多个设备都具备状态后再与下一级控制***通信,进行下一步操作。这就造成控制***计算周期长、故障发生率高、检修困难、维护困难、拆装故障设备时工艺繁琐、工时长等问题。
发明内容
本发明提供一种动车组用液传动力包控制***,以克服上述技术问题。
本发明提供一种动车组用液传动力包控制***,包括:主控制器单元、柴油机控制单元、液力传动箱、辅助控制单元、冷却换热控制单元;
所述主控制器单元包括:CPU、MVB通信模块和CAN总线通信模块;
所述CPU输出端与车辆控制器通过MVB通信模块和/或CAN总线通信模块及硬线进行通信;
所述CPU输入端与所述柴油机控制单元和所述液力传动箱均通过CAN 总线通信模块和硬线进行通信;与所述辅助控制单元和所述冷却换热控制单元均通过硬线进行通信。
所述柴油机控制单元包括柴油机、柴油机机油温度传感器、水套预热器和循环水泵;
所述CPU基于预设的柴油机控制策略对所述柴油机进行控制,所述控制策略:所述CPU接收所述柴油机机油温度传感器采集的柴油机机油温度,与所述CPU设定的阈值a进行比较:当所述柴油机机油温度大于a,所述CPU 向所述柴油机发送启动指令;当所述柴油机机油温度小于a,所述CPU向所述水套预热器及循环泵发送启动指令,所述水套预热器及循环泵对冷却液进行循环加热。
进一步地,还包括:紧急保护单元;
所述紧急保护单元包括用于检测所述液传动力包控制***的环境温度的第一温度传感器及检测环境烟雾浓度的烟雾传感器;所述第一温度传感器和所述烟雾传感器与所述CPU输入端相连。
进一步地,所述辅助控制单元包括:吸附器、接触器及采集所述吸附器进出口负压值的压力传感器;
所述CPU接收所述压力传感器发送的负压值,当所述负压值大于或等于设定负压阈值b,所述CPU向所述接触器发送闭合指令,所述接触器得电,使所述吸附器内加热电阻丝得电,以提升所述吸附器的温度,并使得所述吸附器内的微颗粒进行燃烧后排出;当所述负压值小于设定负压阈值c,所述 CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;所述负压阈值b小于所述负压阈值c。
进一步地,所述辅助控制单元还包括:用于采集所述加热电阻丝温度的第二温度传感器;所述第二温度传感器将所述加热电阻丝的温度值发送至所述CPU,并与CPU内设定的电阻丝的温度阈值d进行比较,当大于所述阈值 d,所述CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;
进一步地,冷却换热控制单元包括:液压马达、比例阀、散热风扇和采集冷却液温度的第三温度传感器;
所述CPU接收所述第三温度传感器的冷却液温度值,并基于冷却液温度值控制比例阀电流,从而调节进入液压马达的液压油流量,使得液压马达驱动散热风扇调节液传动力包的散热量。
进一步地,所述柴油机控制单元还包括:用于诊断柴油机运行状态故障信息及历史运行信息的CAN接口;所述液力传动箱还包括:读取所述液力传动箱的当前动作,监控传动箱是否正常执行动作指令及现行故障的RS232诊断接口。
一种动车组用液传动力包控制方法,包括以下步骤:
CPU执行柴油机控制策略:
CPU接收柴油机机油温度传感器采集的柴油机机油温度,与所述CPU设定的阈值a进行比较:
当所述柴油机机油温度大于a,所述CPU向所述柴油机发送启动指令;当所述柴油机机油温度小于a,所述CPU向所述水套预热器及循环泵发送启动指令,所述水套预热器及循环泵对冷却液进行循环加热;
CPU执行吸附器进出口负压值控制策略:
所述CPU接收采集吸附器进出口负压值的压力传感器发送的负压值,当所述负压值大于或等于设定负压阈值b,所述CPU向所述接触器发送闭合指令,接触器得电,使吸附器内加热电阻丝得电,以提升所述吸附器的温度,并使得所述吸附器内的微颗粒进行燃烧后排出;当所述负压值小于设定负压阈值c,所述CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;所述负压阈值b小于所述负压阈值c。
进一步地,还包括以下步骤;
所述CPU接收第三温度传感器的冷却液温度值,并基于冷却液温度值控制比例阀电流,从而调节进入液压马达的液压油流量,使得液压马达驱动散热风扇调节液传动力包的散热量。
本发明将主控制器单元、柴油机控制单元、液力传动箱、辅助控制单元、冷却换热控制单元、紧急保护单元集成在一起,提高了控制***的集成度,便于检修和维护;将多路MVB/CAN总线简化为单路MVB/CAN总线,简化了各单元与车辆控制器的接口,减少网络节点数,降低网络传输压力,提高数据传输速率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明动车组用液传动力包控制***网络拓扑图;
图2为本发明动车组用液传动力包控制***中柴油机启动的流程图;
图3为本发明动车组用液传动力包控制***中液力传动箱换向的流程图;
图4为本发明动车组用液传动力包控制***牵引使能有效原理图;
图5为本发明动车组用液传动力包控制***的液力传动箱牵引控制逻辑图;
图6为本发明动车组用液传动力包控制***的液力传动箱制动控制逻辑图;
图7为本发明动车组用液传动力包控制***的冷却换热控制单元原理图;
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种动车组用液传动力包控制***,包括:主控制器单元、柴油机控制单元、液力传动箱、辅助控制单元、冷却换热控制单元;
所述主控制器单元包括:CPU、MVB通信模块和CAN总线通信模块;
所述CPU输出端与车辆控制器通过MVB通信模块和/或CAN总线通信模块及硬线进行通信;
所述CPU输入端与所述柴油机控制单元和所述液力传动箱均通过CAN 总线通信模块和硬线进行通信;与所述辅助控制单元和所述冷却换热控制单元均通过硬线进行通信。
进一步地,所述柴油机控制单元包括柴油机、柴油机机油温度传感器、水套预热器和循环水泵;
所述CPU基于预设的柴油机控制策略对所述柴油机进行控制,所述控制策略:当所述柴油机接收所述CPU发送的启动指令,所述CPU接收所述柴油机机油温度传感器采集的柴油机机油温度,与所述CPU设定的阈值a进行比较:当所述柴油机机油温度大于a,所述CPU向所述柴油机发送启动指令;当所述柴油机机油温度小于a,所述CPU向所述水套预热器及循环泵发送启动指令,所述水套预热器及循环泵对冷却液进行循环加热。
具体而言,如图1所示,所述车辆控制器通过CAN总线通信模块或硬线向所述柴油机发送启/停、扭矩请求、故障复位指令,并实现柴油机的启/停、转速/扭矩输出控制、故障处理与复位及应急模式下的发动机控制,所述柴油机将动作结果通过CAN总线通信模块或硬线反馈给所述车辆控制器。
所述车辆控制器通过CAN总线通信模块或硬线向所述液力传动箱发送换向、牵引、制动指令,实现对液力传动箱的换向、牵引、液力制动功率的控制、传动箱的故障处理与复位及应急模式下的传动箱换向、牵引,并将动作结果通过CAN总线通信模块或硬线反馈给车辆控制器。
牵引工况下,通过传动箱实现变矩器、耦合器档位的自动切换。同时自动处理包含应急模式下的液力传动箱与柴油机之间的动作顺序与相互控制逻辑。液力传动箱通过CAN总线通信模块或硬线将换向、牵引、制动过程及结果反馈给所述车辆控制器。
液传动力包控制***上电自检后,将液传动力包控制***当前是否准备好运行信号通过网络或硬线发送给车辆控制器。如图2所示,液传动力包控制***准备好运行的判断条件A,包含车辆控制器给定的柴油机启动使能信号、柴油机在停机状态、无影响柴油机启动的故障、启动蓄电池电量充足等柴油机的必要条件,以及液力传动箱当前方向为空向、当前档位为0、无请求柴油机停机的故障、牵引使能为0、输出轴转速为0等传动箱的必要条件,和无火灾报警等紧急信号。车辆控制器收到液传动力包控制***准备好运行的信息后才能给出启动指令。当CPU接收到启动指令后,判断条件A为:判断当前柴油机机油温度,当机油温小于阈值a,如-10℃时,CPU通过数字量输出通道控制水套预热接触器动作,同时控制循环水泵接触器动作,对液传动力包控制***冷却液进行循环加热,通过冷却液对柴油机机体进行加热, CPU将加热过程通过网络发送给车辆控制器。当机油温度大于阈值a时,CPU控制启动柴油机继电器动作,进行启动。
启动完成后,所述CPU接收所述车辆控制器发送的转速/扭矩请求值,并控制柴油机以PID形式控制喷油阀动作的时间间隔与正时,达到对喷油量的控制,将实际转速/扭矩调节至请求值。CPU通过实时监控柴油机各部分的运行状态,如进气歧管温度、机油压力、增压器压力等。当出现限制发动机转速/扭矩输出的故障,如增压器超温时,控制器***自动限制发动机的转速 /扭矩输出,并通过网络将故障信息发送给车辆控制器。
当所述液传动力包控制***出现需要进行停机的故障后,所述液传动力包控制***自动停机,并通过网络将造成停机的故障信息和推荐的解决方法发送给车辆控制器。
进一步地,还包括:紧急保护单元;
所述紧急保护单元包括用于检测所述液传动力包控制***的环境温度的第一温度传感器及检测环境烟雾浓度的烟雾传感器;所述第一温度传感器和所述烟雾传感器与所述CPU输入端相连。
所述CPU接收分别布置在主控制器单元、柴油机控制单元、液力传动箱、辅助控制单元和冷却换热控制单元的所述第一温度传感器和烟雾传感器分别发送的环境温度值及环境烟雾浓度值,并分别与所述CPU内设定的各个单元的阈值进行比较,若各单元的环境温度值及环境烟雾浓度值大于各自设定的阈值,则该单元有火灾发生;当火灾发生时,切断所述柴油机燃油供给电磁阀和柴油机的供电继电器,使柴油机断油断电,强制停机;并通过硬线将火警信号发送给车辆控制器。
进一步地,所述辅助控制单元包括:吸附器、接触器及采集所述吸附器进出口负压值的压力传感器;
所述CPU接收所述压力传感器发送的负压值,当所述负压值大于或等于设定负压阈值b,所述CPU向所述接触器发送闭合指令,所述接触器得电,使所述吸附器内加热电阻丝得电,以提升所述吸附器的温度,并使得所述吸附器内的微颗粒进行燃烧后排出;当所述负压值小于设定负压阈值c,所述 CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;所述负压阈值b小于所述负压阈值c。
所述的辅助控制单元可根据当前动力包的燃油消耗率、排气温度、尾气中有害氮氧化物浓度、尾气微颗粒吸附器的负压值自动调节尿素的喷射及吸附器加热继电器的通断,从而减少有毒有害物质的排放、燃烧吸附的微颗粒。
进一步地,所述辅助控制单元还包括:用于采集所述加热电阻丝温度的第二温度传感器;所述第二温度传感器将所述加热电阻丝的温度值发送至所述CPU,并与CPU内设定的电阻丝的温度阈值d进行比较,当大于所述阈值 d,所述CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;
进一步地,冷却换热控制单元包括:液压马达、比例阀、散热风扇和采集冷却液温度的第三温度传感器;
所述CPU接收所述第三温度传感器的冷却液温度值,并基于冷却液温度值控制比例阀电流,从而调节进入液压马达的液压油流量,使得液压马达驱动散热风扇调节液传动力包的散热量。
所述CPU接收所述辆控制器发送的强制散热指令,并控制液压马达油路上的比例阀电流至最大值,使风扇在最大转速下工作,进行强制散热。所述 CPU根据当前进出散热器的冷却介质的温度和液压泵出口压力值,自动调节液压马达油路上的比例阀电流值,达到调节风扇转速的目的。同时检测风扇的当前转速值,防止风扇超速。
进一步地,所述柴油机控制单元还包括:用于诊断柴油机运行状态故障信息及历史运行信息的CAN接口;所述液力传动箱还包括:读取所述液力传动箱的当前动作,监控传动箱是否正常执行动作指令及现行故障的RS232接口。
具体而言,通过所述CAN接口和所述RS232接口可实时查询液传动力包控制***内各个单元内设备的运行状态、现行故障信息和历史运行信息。当通过无线网络连接至以太网时,通过验证信息后,可远程对液传动力包控制***的运行状态进行在线监控和数据记录;通过USB串口下载存储在CPU 内的历史运行数据。
如图3所示,液传动力包控制***接收到来自车辆控制器的换向指令后,判断当前液传动力包控制***状态是否满足换向条件B。条件B包含车辆控制器给定的手柄极位小于设定的阈值,如小于33%、发动机处于启动状态且实际转速在阈值范围内,如800rpm~1100rpm、液力传动箱输出转速为0、车辆控制器未给出牵引使能信号、液力传动箱未报出限制换向的故障等。当条件B满足后,控制器***通过液力传动箱的输出制动电磁铁动作,电磁铁限制液力传动箱中间轴,防止产生抖动,并输出相应的换向电磁阀动作,如顺时针转动电磁阀得电,进行换向动作。CPU通过液力传动箱的当前换向动作和换向缸最终到达的位置,如到达顺时针转动方向的检测位置时,使制动电磁铁失电。若换向不成功,如出现齿顶齿现象,CPU自动控制换向电磁阀进行再次换向尝试。若一定次数的换向尝试仍未完成换向,控制器***报出换向失败信号,提示重新换向。控制器***通过网络或硬线将换向结果反馈给车辆控制器。
如图4所示,来自车辆控制器的硬线使能信号连接至NPN型三极管V1 的基集,外部供电的正极Vcc连接V1的集电极,V1的发射极连接NPN型三极管V2的集电极。硬线使能信号与软件使能信号逻辑与的结果连接V2的基集,V2的发射极连接N型MOSFET管的栅极,同时V2的发射极与外部供电的0V间连接RC滤波电路,过滤高频杂波。MOSFET管的源极连接外部供电的0V,MOSFET管的漏极连接高边开关Q1的输入端IN,Q1的电源端连接外部供电Vcc,Q1的输出端OUT连接牵引执行元件。为保障牵引执行元件启动时的电流,在Q1的电源端Vcc与外部电源的0V间增加储能电容 C1。
当车辆控制器给定硬线使能信号后,V1打开,电压Vcc通过V1到达 V2的集电极,同时控制程序对当前动力包是否满足牵引条件进行判断。若条件满足,则通过传动箱控制单元输出软件使能信号,打开V2,电压Vcc通过 V2经滤波后打开MOSFET管,MOSFET管的源极与漏极导通,将高边开关 Q1的IN端拉低,Q1的OUT端与外部电源Vcc导通,牵引执行元件得电,进行充油牵引。
如图5所示,液传动力包控制器***通过硬线接收到来自车辆控制器的硬线使能信号后,若使能信号有效,则判断当前动力包状态是否满足换向条件C。条件C包含传动油未超温、液力传动箱未报出限制牵引的故障、液力传动箱有明确的方向信号且方向与车辆控制器发送的方向请求一致。当条件 C满足后,CPU通过液力传动箱输出牵引执行元件动作,传动油进入牵引油腔,进行牵引动作。CPU通过网络将当前液力传动箱的工作状态反馈给车辆控制器。当液力传动箱报出限制牵引故障,如传动油超温时,CPU自动控制液力传动箱控制单元的充油电磁阀失电,进行排油动作,并通过网络将故障信息和当前液力传动箱的档位信息发送给车辆控制器。当液力传动箱报出限制发动机扭矩输出的故障时,CPU自动限制柴油机的扭矩输出的最大值,并将故障信息和最大限值发送给车辆控制器,实现柴油机与液力传动箱之间的信息自动交互与逻辑处理。
当动力包正在牵引时,CPU通过液力传动箱控制单元的频率采集通道检测传动箱输出轴转速。并根据当前车辆控制器通过网络发送来的手柄极位信号,输出控制变矩器档位电磁阀和耦合器档位电磁阀之间的切换。具体方法为,牵引的第一个档位是变矩器工作档位,变矩器档位电磁阀得电,当液力传动箱有一定输出转速后,CPU通过液力传动箱控制单元控制耦合器档位电磁阀得电,耦合器工作腔开始充油,由程序设定不同手柄极位下液力传动箱换挡时的输出轴转速。为保持动力的连续性,在进行变矩器档位升到耦合器档位或由耦合器档位降到变矩器档位时,设定变矩器电磁阀和耦合器电磁阀设有一定的重合得电时间,即变矩器和耦合器同时充油的时间。
如图6所示,CPU接收到来自车辆控制器的制动扭矩设定值后,判断当前液传动力包控制***状态是否满足制动条件D。条件D包含车辆控制器未发出牵引使能信号、发动机工作在启动状态、液力传动箱工作在空挡、液力传动箱有明确的方向信号且方向与车辆控制器发送的方向请求一致、液力传动箱输出转速超过最小转速阈值、液力传动箱未报出限制液力制动的故障等。当条件D满足后,CPU以PWM形式输出液力制动器充油比例阀电流控制,达到制动力控制,其控制方式为:
Ibk=Treq*Imax
式中Ibk为液力制动器充油比例阀电流,Treq为制动力请求百分比,Imax为最大制动电流。
同时控制器***自动通过柴油机控制单元调整柴油机转速到某一***设定值,如1400rpm,该***设定值由控制器***根据获取的传动油温度值实时调整,油温越高,该转速设定值越高,以保证传动油充分散热和制动腔内油压稳定。同时控制器***根据当前传动箱的输出轴转速、冷却液温度和传动箱油温计算出当前最大可用制动功率Pmax并发送给车辆控制器,计算公式为:
当Th<阈值0且Toil<阈值1且n出<阈值2时,Pmax=A*n出;
当Th<阈值0且Toil<阈值1且n出≥阈值2时,Pmax=P0;
当Th<阈值0且Toil≥阈值1,Pmax=P1;
当Th≥阈值0时,Pmax=P2;
式中Th为冷却液温度,Toil为传动箱油温值,n出为传动箱输出转速,A、 P0、P1、P2为常数。
如图7,动力包控制器***通过冷却换热控制单元获取液压油油温、油压、风扇转速及进出散热器的冷却液、增压空气的温度与压力数据。并根据当前进出散热器冷却液温度值,以PWM形式控制液压马达前的比例阀电流值I马达。其调节方式为:
当Th<阈值I,且Th-Tl≥阈值II时,I马达=ATh*Imax+I0
当Th<阈值I,且Th-Tl<阈值II时,I马达=BTh*Imax+I0
当Th≥阈值I,且Th-Tl≥阈值II时,I马达=CTh*Imax+I0
当Th≥阈值I,且Th-Tl<阈值II,或控制器***接收到车辆控制器发送的强制散热指令时,I马达=Imax
式中Th为散热器进口水温值;Tl为散热器出口水温值;I马达为液压马达电流值,此处可认为是PWM占空比;A、B、C为常数;I0为电流值(最小占空比);Imax为最大电流值,即占空比为1时的电流值。
控制器***获取当前风扇转速后与最高允许转速比较,当高于最高允许转速时,主动以每隔设定时间段降低液压马达比例阀电流到当前电流的设定比例,如每隔5秒减小5%电流,从而减小进入液压马达的液压油流量,降低风扇转速。当控制器***接收到来自车辆控制器的强制散热指令时,冷却换热控制单元控制液压马达前的比例阀在风扇不超速的前提下以最大电流工作,使散热***以最大功率进行散热。
一种动车组用液传动力包控制方法,包括以下步骤:
CPU执行柴油机控制策略:
CPU接收柴油机机油温度传感器采集的柴油机机油温度,与所述CPU设定的阈值a进行比较:
当所述柴油机机油温度大于a,所述CPU向所述柴油机发送启动指令;当所述柴油机机油温度小于a,所述CPU向所述水套预热器及循环泵发送启动指令,所述水套预热器及循环泵对冷却液进行循环加热;
CPU执行吸附器进出口负压值控制策略:
所述CPU接收采集吸附器进出口负压值的压力传感器发送的负压值,当所述负压值大于或等于设定负压阈值b,所述CPU向所述接触器发送闭合指令,接触器得电,使吸附器内加热电阻丝得电,以提升所述吸附器的温度,并使得所述吸附器内的微颗粒进行燃烧后排出;当所述负压值小于设定负压阈值c,所述CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;所述负压阈值b小于所述负压阈值c。
进一步地,还包括以下步骤;
所述CPU接收第三温度传感器的冷却液温度值,并基于冷却液温度值控制比例阀电流,从而调节进入液压马达的液压油流量,使得液压马达驱动散热风扇调节液传动力包的散热量。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种动车组用液传动力包控制***,其特征在于,包括:主控制器单元、柴油机控制单元、液力传动箱、辅助控制单元、冷却换热控制单元;
所述主控制器单元包括:CPU、MVB通信模块和CAN总线通信模块;
所述CPU输出端与车辆控制器通过MVB通信模块和/或CAN总线通信模块及硬线进行通信;
所述CPU输入端与所述柴油机控制单元和所述液力传动箱均通过CAN总线通信模块和硬线进行通信;与所述辅助控制单元和所述冷却换热控制单元均通过硬线进行通信;当动力包正在牵引时,CPU通过液力传动箱控制单元的频率采集通道检测传动箱输出轴转速;同时根据传动箱输出轴转速,获取当前最大可用制动功率Pmax发送给车辆控制器;
当前最大可用制动功率Pmax获取如下:
当Th<阈值0且Toil<阈值1且n出<阈值2时,Pmax=A*n;
当Th<阈值0且Toil<阈值1且n出≥阈值2时,Pmax=P0;
当Th<阈值0且Toil≥阈值1,Pmax=P1;
当Th≥阈值0时,Pmax=P2;
式中Th为冷却液温度,Toil为传动箱油温值,n出为传动箱输出转速,A、P0、P1、P2为常数;
所述辅助控制单元用于根据动车组用液传动力包的燃油消耗率、排气温度、尾气中有害氮氧化物浓度、尾气微颗粒吸附器的负压值自动调节尿素的喷射及吸附器加热继电器的通断,从而减少有毒有害物质的排放、燃烧吸附的微颗粒;包括:吸附器、接触器及采集所述吸附器进出口负压值的压力传感器;所述CPU接收所述压力传感器发送的负压值,当所述负压值大于或等于设定负压阈值b,所述CPU向所述接触器发送闭合指令,所述接触器得电,使所述吸附器内加热电阻丝得电,以提升所述吸附器的温度,并使得所述吸附器内的微颗粒进行燃烧后排出;当所述负压值小于设定负压阈值c,所述CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;所述负压阈值b小于所述负压阈值c;
所述柴油机控制单元包括柴油机、柴油机机油温度传感器、水套预热器和循环水泵;所述CPU基于预设的柴油机控制策略对所述柴油机进行控制,所述控制策略:当所述柴油机接收所述CPU发送的启动指令,所述CPU接收所述柴油机机油温度传感器采集的柴油机机油温度,与CPU设定的阈值a进行比较:
当柴油机机油温度大于a,所述CPU向所述柴油机发送启动指令;启动完成后,所述CPU接收所述车辆控制器发送的转速/扭矩请求值,并控制柴油机以PID形式控制喷油阀动作的时间间隔与正时,将实际转速/扭矩调节至请求值;
当所述柴油机机油温度小于a,所述CPU向所述水套预热器及循环泵发送启动指令,所述水套预热器及循环泵对冷却液进行循环加热;
冷却换热控制单元包括:液压马达、比例阀、散热风扇和采集冷却液温度的第三温度传感器;
所述CPU接收所述第三温度传感器的冷却液温度值,并基于冷却液温度值控制比例阀电流,从而调节进入液压马达的液压油流量,使得液压马达驱动散热风扇调节液传动力包的散热量。
2.根据权利要求1所述的一种动车组用液传动力包控制***,其特征在于,还包括:紧急保护单元;
所述紧急保护单元包括用于检测所述液传动力包控制***的环境温度的第一温度传感器及检测环境烟雾浓度的烟雾传感器;所述第一温度传感器和所述烟雾传感器与所述CPU输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种动车组用液传动力包控制***,其特征在于,所述辅助控制单元还包括:用于采集所述加热电阻丝温度的第二温度传感器;所述第二温度传感器将所述加热电阻丝的温度值发送至所述CPU,并与CPU内设定的电阻丝的温度阈值d进行比较,当大于所述阈值d,所述CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热。
4.根据权利要求3所述的一种动车组用液传动力包控制***,其特征在于,所述柴油机控制单元还包括:用于诊断柴油机运行状态故障信息及历史运行信息的CAN接口;所述液力传动箱还包括:读取所述液力传动箱的当前动作,监控液力传动箱是否正常执行动作指令及现行故障的RS232诊断接口。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种动车组用液传动力包控制***的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
CPU执行柴油机控制策略:
CPU接收柴油机机油温度传感器采集的柴油机机油温度,与所述CPU设定的阈值a进行比较:
当所述柴油机机油温度大于a,所述CPU向所述柴油机发送启动指令;当所述柴油机机油温度小于a,所述CPU向所述水套预热器及循环泵发送启动指令,所述水套预热器及循环泵对冷却液进行循环加热;
CPU执行吸附器进出口负压值控制策略:
所述CPU接收采集吸附器进出口负压值的压力传感器发送的负压值,当所述负压值大于或等于设定负压阈值b,所述CPU向所述接触器发送闭合指令,接触器得电,使吸附器内加热电阻丝得电,以提升所述吸附器的温度,并使得所述吸附器内的微颗粒进行燃烧后排出;当所述负压值小于设定负压阈值c,所述CPU向所述接触器发送断开指令,所述加热电阻丝失电并停止加热;所述负压阈值b小于所述负压阈值c。
6.根据权利要求5所述的一种动车组用液传动力包控制***的控制方法,其特征在于,还包括以下步骤;
所述CPU接收第三温度传感器的冷却液温度值,并基于冷却液温度值控制比例阀电流,从而调节进入液压马达的液压油流量,使得液压马达驱动散热风扇调节液传动力包的散热量。
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