一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法与流程



1.本发明属于两栖机动平台自动控制技术领域,具体涉及一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法。


背景技术:



2.水陆高速两栖机动平台既能满足陆上车辆的使用需求,又能满足类似快艇一样水上高速行驶的功能需求,是兼顾陆上高机动性、水上高航速行驶的创新型机械运载工具,无论军用还是民用领域均备受客户青睐。为同时满足陆上高环境适应性以及水上的高速行驶,需要将陆上钝体车辆结构和水上滑行艇减阻车体线型相结合进行设计,同时还要实现在水陆多工况行驶时进行模式转换,目前针对水陆两栖车的研究较少,水陆工况转换还没有发现响应如此多的负载控制的,还没有发现类似的控制方法研究。


技术实现要素:



3.有鉴于此,本发明提供了一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,通过搭建工况切换控制器,合理构建了相应软件控制策略,完全满足水陆两栖机动平台针对水陆多工况行驶对其它各执行系统功能转换的一键式自动控制要求。
4.本发明是通过下述技术方案实现的:
5.一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,所述控制方法为:首先搭建状态切换控制器和相应的软件控制策略,然后状态切换控制器根据所需工况及软件控制策略控制各个执行机构的工作顺序,最终实现工况的切换;其中,所述状态切换控制器用于通过各个执行机构对应的控制单元控制不同工况之间各执行机构的状态转换;
6.所述各个执行机构的工作顺序为:先控制水陆发动机和水上发动机调整到所需工况对应的工作状态,再控制辅助系统调整到所需工况对应的工作状态,再控制水陆分动箱调整到所需工况对应的工作状态,再控制悬挂系统和转向系统调整到所需工况对应的工作状态,最后再控制减阻附件调整到所需工况对应的工作状态,状态切换控制器接收到所有执行机构均处于所需工况对应的工作状态的反馈后,工况转换完毕。
7.进一步的,车辆切换为陆上工况时的控制方法为:
8.步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择陆上工况;
9.步骤2,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是陆上工况后,给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送禁用指令;
10.步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机可用;水上发动机ecu接收该禁用指令后,控制水上发动机禁用;
11.步骤4,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送陆上工况指令;
12.步骤5,辅助系统控制单元根据陆上工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统开启、百叶窗打开及海水泵关闭;
13.步骤6,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送陆上工况指令;
14.步骤7,水陆分动箱控制单元根据陆上工况指令,控制水陆分动箱切换到陆上状态,结合at;
15.步骤8,状态切换控制器给行动转向控制单元发送陆上工况指令;
16.步骤9,行动转向控制单元根据陆上工况指令,控制悬挂系统的前后轮下降,陆上锁止,控制转向系统的陆上轮胎转向;
17.步骤10,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送陆上工况指令;
18.步骤11,减阻附件控制单元根据陆上工况指令,控制尾滑板提升,陆上锁止,控制轮舱封板提升,陆上锁止;
19.步骤12,状态切换控制器接收到所有执行机构处于陆上状态的反馈后,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕。
20.进一步的,车辆切换为水陆工况时的控制方法为:
21.步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择水陆工况;
22.步骤2,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是水陆工况后,给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令;
23.步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机正常开启,水上发动机ecu接收该可用指令后,控制水上发动机可用,并结合右侧推进泵;
24.步骤4,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送水陆工况指令;
25.步骤5,辅助系统控制单元根据水陆工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开;
26.步骤6,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送水陆工况指令;
27.步骤7,水陆分动箱控制单元根据水陆工况指令,控制水陆分动箱切换到水陆状态,结合at,结合左侧推进泵;
28.步骤8,状态切换控制器给行动转向控制单元发送水陆工况指令;
29.步骤9,行动转向控制单元根据水陆工况指令,控制悬挂系统的前后轮下降,陆上锁止,控制转向系统的陆上轮胎转向、水上喷泵转向同时开启;
30.步骤10,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送水陆工况指令;
31.步骤11,减阻附件控制单元根据水陆工况指令,控制尾滑板提升,陆上锁止,控制轮舱封板提升,陆上锁止;
32.步骤12,状态切换控制器接收到所有执行机构处于水陆状态的反馈后,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕。
33.进一步的,车辆切换为水上工况时的控制方法为:
34.步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择水上工况;
35.步骤2,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是水上工况后,给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令;
36.步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机正常开启,水上发动机ecu接收该可用指令后,控制水上发动机可用,并结合右侧推进泵;
37.步骤4,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送水上工况指令;
38.步骤5,辅助系统控制单元根据水上工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开;
39.步骤6,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送水上工况指令;
40.步骤7,水陆分动箱控制单元根据水上工况指令,控制水陆分动箱切换到水上状态,断开at,结合左侧推进泵;
41.步骤8,状态切换控制器给行动转向控制单元发送水上工况指令;
42.步骤9,行动转向控制单元根据水上工况指令,控制悬挂系统的前后轮提升,水上锁止,控制转向系统的水上喷泵转向开启;
43.步骤10,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送水上工况指令;
44.步骤11,减阻附件控制单元根据水上工况指令,控制尾滑板下降,水上锁止,控制轮舱封板下降,水上锁止;
45.步骤12,状态切换控制器接收到所有执行机构处于水上状态的反馈后,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕。
46.进一步的,在当前顺序的执行机构完成动作之后,会将当前顺序的执行机构的状态反馈给状态切换控制器;状态切换控制器判断当前顺序的执行机构动作正确后,再控制下一个顺序的执行机构动作。
47.有益效果:
48.(1)本发明以某两栖机动平台水陆多工况转换控制方法为研究对象,为满足水上、陆上以及水陆三种工况的行驶,水陆两栖机动平台总体设计方案针对不同工况使用需求,为最大限度发挥机动平台水上、陆上机动性及高环境适应性,采用了诸如双发双泵(即水陆发动机和水上发动机、右侧推进泵和左侧推进泵)、水陆两套独立散热系统、轮舱封板、尾滑板、水陆分动箱等诸多执行机构,根据机动平台的不同工况使用需求,在驾驶员仪表面板上设置工况转换开关,搭建工况切换控制器,合理构建了相应软件控制策略,通过状态切换控制器采集工况转换开关的开关量信息并上传can总线,通过软件控制策略控制各执行控制单元快速有效的完成各执行部件转换完成,有效降低驾驶员的驾驶负荷,提升车辆水上陆上行驶安全性;完全满足了水陆两栖机动平台针对水陆多工况行驶对其它各执行系统功能转换的一键式自动控制要求,简化操作流程,减少驾驶员操作步骤,避免误操作,进而大大减轻了驾驶员的任务负荷,提高了水上及水陆行驶的便捷性及安全性。
49.(2)本发明的两栖机动平台切换为陆上工况、切换为水陆工况、切换为水上工况时,通过合理设置各执行机构相应动作的先后顺序,能够避免不同的机构动作相互干扰导致转换失败的情况,进而提高工况转换的快速性、可靠性。
50.(3)本发明进行工况转换时,在当前顺序的执行机构完成动作之后,会将当前顺序的执行机构的状态反馈给状态切换控制器;状态切换控制器判断当前顺序的执行机构动作正确后,再控制下一个顺序的执行机构动作,能够防止执行机构发生误动作,进而影响工况转换的成功率。
51.综上所述,本次发明旨在通过合理优化的转换逻辑设置解决水陆两栖机动平台水陆多工况切换以高效、便捷、可靠自适应控制模式问题。通过搭建设计状态切换控制器硬件平台及软件策略控制数学模型,完善优化已有的执行机构控制单元,利用现有驾驶员显控
终端的状态反馈显示,满足水陆两栖机动平台陆上、水陆和水上行驶时对于发动机、传动部件、执行机构等功能适应性需求,有效降低驾驶员操作负荷,提升车辆行驶安全性。同时,考虑了系统设计方法中可靠性设计,避免故障发生引起的危害程度。在硬件选型、工艺设计等方面,面向产品的系列化、模块化、通用化为原则,该方案已成功应用在某型两栖车辆上,初步产生了良好的经济效益。
附图说明
52.图1为水-陆工况切换需响应的各执行机构对应的控制单元组成图;
53.图2为陆上工况各执行机构转换状态示意图;
54.图3为工况转换控制逻辑流程图
55.图4为水陆工况各执行机构转换状态示意图
56.图5为水陆工况转换控制流程图
57.图6为水上工况各执行机构转换状态示意图
58.图7为水上工况转换控制流程图
具体实施方式
59.下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
60.本实施例提供了一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,所述水陆高速两栖机动平台的多工况分别为陆上工况、水陆工况、水上工况三种工况;陆上工况为车辆陆上行驶状态;水陆工况为车辆在水与陆之间的转换、浅水、滩涂或者登舰行驶状态;水上工况为车辆水上行驶状态;根据实际使用需求,水陆高速两栖机动平台需要在陆上、水陆和水上工况使用;
61.所述控制方法基于一套控制系统实现,所述控制系统包括:状态切换控制器及分别与状态切换控制器电性连接的驾驶员操控面板、驾驶员显控终端及各个执行机构对应的控制单元;
62.各个所述执行机构分别为:水陆发动机、水上发动机、转向系统、悬挂装置、水陆分动箱、减阻附件(采用折叠式行动减阻机构,如轮舱封板、尾滑板)及辅助系统(包括水上散热系统、陆上散热系统、进排气的百叶窗及海水泵);参见附图1,各个执行机构对应的控制单元分别为:水陆发动机限功率控制装置(简称水陆发动机ecu)、水上发动机限功率控制装置(简称水上发动机ecu)、行动转向控制单元(控制转向系统和悬挂系统)、水陆分动箱控制单元、减阻附件控制单元及辅助系统控制单元;
63.所述驾驶员操控面板上设有工况转换开关,驾驶员通过操纵工况转换旋钮控制状态切换控制器转换工况,顺时针旋转时为陆上工况-水陆工况-水上工况,逆时针旋转反向切换工况;所述状态切换控制器用于通过各个执行机构对应的控制单元控制不同工况之间各执行机构的状态转换;其中,所述行动转向控制单元的转向系统的输入为方向盘,所述转向系统采用集成化设计,不同工况共用一个方向盘;由于各执行机构共用一套液压系统,为达到转换的快速性、可靠性,需综合分析各执行机构相应动作的先后顺序,避免不同的机构动作相互干扰导致转换失败;
64.参见附图2,当车辆处于陆上工况时:驾驶员通过工况转换开关选择陆上工况,状
态切换控制器采集工况转换开关的开关信号并给各执行机构的控制单元发送控制指令,各个执行机构状态确认完毕后即可进行陆上工况的驾驶;此时,状态切换控制器通过各个控制单元控制对应的各个执行机构处于以下状态:水陆发动机和水上发动机均处于低功率状态,且水上发动机禁用,水陆发动机可用,水陆分动箱转换至陆上状态,辅助系统的陆上散热系统开启、百叶窗打开、海水泵关闭,转向系统的陆上轮胎转向模式开启,悬挂系统的前后轮及减阻附件(轮舱封板、尾滑板)保持陆上锁止状态不变;
65.参见附图3,切换为陆上工况时的控制方法为:
66.步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择陆上工况;
67.步骤2,状态切换控制器通过can总线采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是陆上工况后,通过can总线给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送禁用指令;
68.步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机可用,同时由于陆上功率需求不大以及车速限制,控制水陆发动机处于低功率状态,限制水陆发动机的转速和功率;水上发动机ecu接收该禁用指令后,控制水上发动机禁用;同时,水陆发动机ecu和水上发动机ecu分别将对应的水陆发动机和水上发动机的状态反馈给状态切换控制器;
69.步骤4,状态切换控制器根据接收到的水陆发动机和水上发动机的反馈状态判断水陆发动机和水上发动机是否正常,若水陆发动机处于可用状态,同时水上发动机处于禁用状态,则表示正常,此时,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送陆上工况指令,执行步骤5,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送禁用指令后,重复步骤3和步骤4;
70.步骤5,辅助系统控制单元根据陆上工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统开启、百叶窗打开及海水泵关闭,并将辅助系统的状态反馈给状态切换控制器;
71.步骤6,状态切换控制器根据接收到的辅助系统的反馈状态判断辅助系统是否正常,若陆上散热系统和百叶窗均打开、海水泵关闭,则表示正常,此时,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送陆上工况指令,执行步骤7,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给辅助系统控制单元发送陆上工况指令,重复步骤5和步骤6;
72.步骤7,水陆分动箱控制单元根据陆上工况指令,控制水陆分动箱切换到陆上状态,结合at(自动变速器),并将水陆分动箱的状态反馈给状态切换控制器;
73.步骤8,状态切换控制器根据接收到的水陆分动箱的反馈状态判断水陆分动箱是否正常,若水陆分动箱处于陆上状态并结合at,则表示正常,此时,状态切换控制器给行动转向控制单元发送陆上工况指令,执行步骤9,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给水陆分动箱控制单元发送陆上工况指令,重复步骤7和步骤8;
74.步骤9,行动转向控制单元根据陆上工况指令,控制悬挂系统的前后轮下降,陆上锁止,控制转向系统的陆上轮胎转向,并将悬挂系统和转向系统的状态反馈给状态切换控制器;
75.步骤10,状态切换控制器根据接收到的悬挂系统和转向系统的反馈状态判断悬挂系统和转向系统是否正常,若悬挂系统的前后轮已下降,陆上锁止,且控制转向系统的陆上轮胎已转向,则表示正常,此时,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送陆上工况指令,执行步骤9,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给行动转向控制单元发送陆上
工况指令,重复步骤9和步骤10;
76.步骤11,减阻附件控制单元根据陆上工况指令,控制尾滑板提升,陆上锁止,控制轮舱封板提升,陆上锁止,并将尾滑板和轮舱封板的状态反馈给状态切换控制器;
77.步骤12,状态切换控制器根据接收到的尾滑板和轮舱封板的反馈状态判断尾滑板和轮舱封板是否正常,若尾滑板已提升,陆上锁止,且控制轮舱封板已提升,陆上锁止,则表示正常,此时,状态切换控制器已接收到所有执行机构处于陆上状态的反馈,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕,同时显示所有执行机构的状态,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给减阻附件控制单元发送陆上工况指令,重复步骤11和步骤12。
78.参见附图4,当车辆处于水与陆之间的转换、浅水、滩涂行驶的水陆工况时:驾驶员通过工况转换开关由陆上工况旋转至水陆工况,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号并给各执行机构的控制单元发送控制指令,各个执行机构状态确认完毕后即可开始水陆工况驾驶;此时,状态切换控制器通过各个控制单元控制对应的各个执行机构处于以下状态:水陆发动机和水上发动机均处于低功率状态,主离合器结合,且水陆发动机可用,水上发动机可用,并结合右侧推进泵;水陆分动箱转换至水陆状态,并结合左侧推进泵;辅助系统的水上散热系统开启、陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、海水泵打开;转向系统的陆上传动系统和水上传动系统均结合,即陆上轮胎转向和水上喷泵转向同时有效,悬挂系统的前后轮及减阻附件(轮舱封板、尾滑板)上升,并保持陆上锁止状态不变,此时车辆轮胎划水与水喷共同推进;
79.参见附图5,切换为水陆工况时的控制方法为:
80.步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择水陆工况;
81.步骤2,状态切换通过can总线采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是水陆工况后,通过can总线给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令;
82.步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机正常开启,水上发动机ecu接收该可用指令后,控制水上发动机可用,并结合右侧推进泵;同时,水陆发动机ecu和水上发动机ecu分别将对应的水陆发动机和水上发动机的状态反馈给状态切换控制器;
83.步骤4,状态切换控制器根据接收到的水陆发动机和水上发动机的反馈状态判断水陆发动机和水上发动机是否正常,若水陆发动机处于可用状态,同时水上发动机处于可用状态,则表示正常,此时,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送水陆工况指令,执行步骤5,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令后,重复步骤3和步骤4;
84.步骤5,辅助系统控制单元根据水陆工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开,并将辅助系统的状态反馈给状态切换控制器;
85.步骤6,状态切换控制器根据接收到的辅助系统的反馈状态判断辅助系统是否正常,若陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开,则表示正常,此时,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送水陆工况指令,执行步骤7,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给辅助系统控制单元发送水陆工况指令,重复步骤5和步骤
6;
86.步骤7,水陆分动箱控制单元根据水陆工况指令,控制水陆分动箱切换到水陆状态,结合at(自动变速器),结合左侧推进泵,并将水陆分动箱的状态反馈给状态切换控制器;
87.步骤8,状态切换控制器根据接收到的水陆分动箱的反馈状态判断水陆分动箱是否正常,若水陆分动箱处于水陆状态,并结合at和左侧推进泵,则表示正常,此时,状态切换控制器给行动转向控制单元发送水陆工况指令,执行步骤9,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给水陆分动箱控制单元发送水陆工况指令,重复步骤7和步骤8;
88.步骤9,行动转向控制单元根据水陆工况指令,控制悬挂系统的前后轮下降,陆上锁止,控制转向系统的陆上轮胎转向、水上喷泵转向同时开启,并将悬挂系统和转向系统的状态反馈给状态切换控制器;
89.步骤10,状态切换控制器根据接收到的悬挂系统和转向系统的反馈状态判断悬挂系统和转向系统是否正常,若悬挂系统的前后轮已下降,陆上锁止,且控制转向系统的陆上轮胎转向、水上喷泵转向已同时开启,则表示正常,此时,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送水陆工况指令,执行步骤9,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给行动转向控制单元发送水陆工况指令,重复步骤9和步骤10;
90.步骤11,减阻附件控制单元根据水陆工况指令,控制尾滑板提升,陆上锁止,控制轮舱封板提升,陆上锁止,并将尾滑板和轮舱封板的状态反馈给状态切换控制器;
91.步骤12,状态切换控制器根据接收到的尾滑板和轮舱封板的反馈状态判断尾滑板和轮舱封板是否正常,若尾滑板已提升,陆上锁止,且控制轮舱封板已提升,陆上锁止,则表示正常,此时,状态切换控制器已接收到所有执行机构处于水陆状态的反馈,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕,同时显示所有执行机构的状态,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给减阻附件控制单元发送水陆工况指令,重复步骤11和步骤12。
92.参见附图6,当车辆处于完全浮起状态的水上工况时:驾驶员操纵变速箱空挡,拉起手刹,通过工况转换开关由水陆工况旋转至水上工况,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号并给各执行机构的控制单元发送控制指令,各个执行机构状态确认完毕后即可开始水上工况驾驶;此时,状态切换控制器通过各个控制单元控制对应的各个执行机构处于以下状态:水陆发动机和水上发动机均处于高功率状态,主离合器结合,且水陆发动机可用,水上发动机可用,并结合右侧推进泵;水陆分动箱转换至水上状态,并结合左侧推进泵;辅助系统的水上散热系统开启、陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、海水泵打开;转向系统的水上传动系统结合,即水上喷泵转向有效,悬挂系统处于水上状态,即悬挂系统的前后轮提轮,水上锁止,减阻附件(轮舱封板、尾滑板)下降保持水上锁止状态;通过油门大小控制水上速度,水上转向操作使用方向盘控制水上喷泵转动实现转向,制动时操纵制动按钮,控制倒车水兜下翻,实现反向喷水制动;水上倒车与制动共用一套系统,倒车操纵与制动一样;
93.参见附图7,切换为水上工况时的控制方法为:
94.步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择水上工况;
95.步骤2,状态切换控制器通过can总线采集工况转换开关的开关信号,并根据该开
关信号判断是水上工况后,通过can总线给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令;
96.步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机正常开启,水上发动机ecu接收该可用指令后,控制水上发动机可用,并结合右侧推进泵;同时,水陆发动机ecu和水上发动机ecu分别将对应的水陆发动机和水上发动机的状态反馈给状态切换控制器;
97.步骤4,状态切换控制器根据接收到的水陆发动机和水上发动机的反馈状态判断水陆发动机和水上发动机是否正常,若水陆发动机处于可用状态,同时水上发动机处于可用状态,则表示正常,此时,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送水上工况指令,执行步骤5,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令后,重复步骤3和步骤4;
98.步骤5,辅助系统控制单元根据水上工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开,并将辅助系统的状态反馈给状态切换控制器;
99.步骤6,状态切换控制器根据接收到的辅助系统的反馈状态判断辅助系统是否正常,若陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开,则表示正常,此时,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送水上工况指令,执行步骤7,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给辅助系统控制单元发送水上工况指令,重复步骤5和步骤6;
100.步骤7,水陆分动箱控制单元根据水上工况指令,控制水陆分动箱切换到水上状态,断开at(自动变速器),结合左侧推进泵,并将水陆分动箱的状态反馈给状态切换控制器;
101.步骤8,状态切换控制器根据接收到的水陆分动箱的反馈状态判断水陆分动箱是否正常,若水陆分动箱处于水上状态,并断开at、结合左侧推进泵,则表示正常,此时,状态切换控制器给行动转向控制单元发送水上工况指令,执行步骤9,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给水陆分动箱控制单元发送水上工况指令,重复步骤7和步骤8;
102.步骤9,行动转向控制单元根据水上工况指令,控制悬挂系统的前后轮提升,水上锁止,控制转向系统的水上喷泵转向开启,并将悬挂系统和转向系统的状态反馈给状态切换控制器;
103.步骤10,状态切换控制器根据接收到的悬挂系统和转向系统的反馈状态判断悬挂系统和转向系统是否正常,若悬挂系统的前后轮已提升,水上锁止,且控制转向系统的水上喷泵转向已开启,则表示正常,此时,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送水上工况指令,执行步骤9,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给行动转向控制单元发送水上工况指令,重复步骤9和步骤10;
104.步骤11,减阻附件控制单元根据水上工况指令,控制尾滑板下降,水上锁止,控制轮舱封板下降,水上锁止,并将尾滑板和轮舱封板的状态反馈给状态切换控制器;
105.步骤12,状态切换控制器根据接收到的尾滑板和轮舱封板的反馈状态判断尾滑板和轮舱封板是否正常,若尾滑板已下降,水上锁止,且控制轮舱封板已下降,水上锁止,则表示正常,此时,状态切换控制器已接收到所有执行机构处于水上状态的反馈,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完
毕,同时显示所有执行机构的状态,反之则表示不正常,此时,状态切换控制器继续给减阻附件控制单元发送水上工况指令,重复步骤11和步骤12。
106.综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,其特征在于,所述控制方法为:首先搭建状态切换控制器和相应的软件控制策略,然后状态切换控制器根据所需工况及软件控制策略控制各个执行机构的工作顺序,最终实现工况的切换;其中,所述状态切换控制器用于通过各个执行机构对应的控制单元控制不同工况之间各执行机构的状态转换;所述各个执行机构的工作顺序为:先控制水陆发动机和水上发动机调整到所需工况对应的工作状态,再控制辅助系统调整到所需工况对应的工作状态,再控制水陆分动箱调整到所需工况对应的工作状态,再控制悬挂系统和转向系统调整到所需工况对应的工作状态,最后再控制减阻附件调整到所需工况对应的工作状态,状态切换控制器接收到所有执行机构均处于所需工况对应的工作状态的反馈后,工况转换完毕。2.如权利要求1所述的一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,其特征在于,车辆切换为陆上工况时的控制方法为:步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择陆上工况;步骤2,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是陆上工况后,给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送禁用指令;步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机可用;水上发动机ecu接收该禁用指令后,控制水上发动机禁用;步骤4,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送陆上工况指令;步骤5,辅助系统控制单元根据陆上工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统开启、百叶窗打开及海水泵关闭;步骤6,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送陆上工况指令;步骤7,水陆分动箱控制单元根据陆上工况指令,控制水陆分动箱切换到陆上状态,结合at;步骤8,状态切换控制器给行动转向控制单元发送陆上工况指令;步骤9,行动转向控制单元根据陆上工况指令,控制悬挂系统的前后轮下降,陆上锁止,控制转向系统的陆上轮胎转向;步骤10,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送陆上工况指令;步骤11,减阻附件控制单元根据陆上工况指令,控制尾滑板提升,陆上锁止,控制轮舱封板提升,陆上锁止;步骤12,状态切换控制器接收到所有执行机构处于陆上状态的反馈后,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕。3.如权利要求1所述的一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,其特征在于,车辆切换为水陆工况时的控制方法为:步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择水陆工况;步骤2,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是水陆工况后,给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令;步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机正常开启,水上发动机ecu接收该可用指令后,控制水上发动机可用,并结合右侧推进泵;
步骤4,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送水陆工况指令;步骤5,辅助系统控制单元根据水陆工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开;步骤6,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送水陆工况指令;步骤7,水陆分动箱控制单元根据水陆工况指令,控制水陆分动箱切换到水陆状态,结合at,结合左侧推进泵;步骤8,状态切换控制器给行动转向控制单元发送水陆工况指令;步骤9,行动转向控制单元根据水陆工况指令,控制悬挂系统的前后轮下降,陆上锁止,控制转向系统的陆上轮胎转向、水上喷泵转向同时开启;步骤10,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送水陆工况指令;步骤11,减阻附件控制单元根据水陆工况指令,控制尾滑板提升,陆上锁止,控制轮舱封板提升,陆上锁止;步骤12,状态切换控制器接收到所有执行机构处于水陆状态的反馈后,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕。4.如权利要求1所述的一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,其特征在于,车辆切换为水上工况时的控制方法为:步骤1,驾驶员通过驾驶员操控面板上的工况转换开关选择水上工况;步骤2,状态切换控制器采集工况转换开关的开关信号,并根据该开关信号判断是水上工况后,给水陆发动机ecu发送可用指令,同时给水上发动机ecu发送可用指令;步骤3,水陆发动机ecu接收到该可用指令后,控制水陆发动机正常开启,水上发动机ecu接收该可用指令后,控制水上发动机可用,并结合右侧推进泵;步骤4,状态切换控制器给辅助系统控制单元发送水上工况指令;步骤5,辅助系统控制单元根据水上工况指令,控制辅助系统的陆上散热系统关闭、百叶窗关闭、水上散热系统开启、海水泵打开;步骤6,状态切换控制器给水陆分动箱控制单元发送水上工况指令;步骤7,水陆分动箱控制单元根据水上工况指令,控制水陆分动箱切换到水上状态,断开at,结合左侧推进泵;步骤8,状态切换控制器给行动转向控制单元发送水上工况指令;步骤9,行动转向控制单元根据水上工况指令,控制悬挂系统的前后轮提升,水上锁止,控制转向系统的水上喷泵转向开启;步骤10,状态切换控制器给减阻附件控制单元发送水上工况指令;步骤11,减阻附件控制单元根据水上工况指令,控制尾滑板下降,水上锁止,控制轮舱封板下降,水上锁止;步骤12,状态切换控制器接收到所有执行机构处于水上状态的反馈后,状态切换控制器给驾驶员显控终端发送工况转换完毕状态指令,驾驶员显控终端显示完成工况转换完毕。5.如权利要求2-4任一项所述的一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,其特征在于,在当前顺序的执行机构完成动作之后,会将当前顺序的执行机构的状态
反馈给状态切换控制器;状态切换控制器判断当前顺序的执行机构动作正确后,再控制下一个顺序的执行机构动作。

技术总结


本发明公开了一种水陆高速两栖机动平台水陆多工况切换一键控制方法,所述控制方法为:首先搭建状态切换控制器和相应的软件控制策略,然后状态切换控制器根据所需工况及软件控制策略控制各个执行机构的工作顺序,最终实现工况的切换;其中,所述状态切换控制器用于通过各个执行机构对应的控制单元控制不同工况之间各执行机构的状态转换;本发明通过搭建工况切换控制器,合理构建了相应软件控制策略,完全满足水陆两栖机动平台针对水陆多工况行驶对其它各执行系统功能转换的一键式自动控制要求。控制要求。控制要求。


技术研发人员:

王美靖 杨志勇 张孟杰 张文 匡凯 何靖仪 阮新建 徐中一

受保护的技术使用者:

中国北方车辆研究所

技术研发日:

2022.11.02

技术公布日:

2023/3/7

本文发布于:2024-09-20 20:24:28,感谢您对本站的认可!

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