车姿与阻尼调节控制方法技术

本发明专利技术公开了一种车姿与阻尼调节控制方法，属于液压机械和机动车应用领域。该控制方法分为静态和动态两种控制模式，控制模式通过采集车速信号进行区分，在静态控制模式下，通过采集各油气弹簧的压力信号判断车辆载重情况后，对悬挂系统阻尼力进行调整，随后根据驾驶员输入动作要求进行车姿静态高度的调节，通过实时采集各轮位移传感器的信号判断车姿高度是否执行到位；在动态控制模式下，以规定的行驶距离为采样周期，提取各轮油气弹簧行程和内部压力变化，分别计算和判断出车姿高度变化量和路面等级，同步进行车姿与阻尼动态调节。本发明专利技术以采集车速信号为基准，分别制定了动态和静态时的控制逻辑，能够实现车辆行进间车体姿态的动态调节。姿态的动态调节。姿态的动态调节。

【技术实现步骤摘要】
车姿与阻尼调节控制方法


[0001]本专利技术涉及一种车姿与阻尼调节控制方法，属于液压机械和机动车应用领域。

技术介绍

[0002]随着生产作业过程中对车辆运力和行驶平稳性、安全性、舒适性要求的不断提高，特别是载荷变化较大的仓储运输设备，在配套油气弹簧的同时还需要附加一套车姿调节系统，通过对车体姿态的控制保证空满载状态车底离地间隙的一致性和不平路面的通过性，并可有效避免车辆在特殊作业工况下出现侧翻等危险现象，以满足车辆对于全路面适应性的要求，但由于属于高压工作系统，且存在着液压锁止内泄，调节高度误差、升降平稳度等技术难题，所以开发高稳定性车姿调节系统就显得尤为必要。
[0003]现有技术中，对车体姿态的控制均为短停调整，即需要将车辆停靠稳定后再进行车姿调节，对于军用车辆或特种车辆而言，会影响到战场生存能力，且制约了系统工作效率的提高，实现车体姿态的行进间动态调节是未来发展方向

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种车姿与阻尼调节控制方法，该方法以采集车速信号为基准，分别制定了动态和静态时的控制逻辑，能够实现车辆行进间车体姿态的动态调节。
[0005]一种车姿与阻尼调节控制方法，该控制方法分为静态和动态两种控制模式，控制模式通过采集车速信号进行区分，在静态控制模式下，通过采集各油气弹簧的压力信号判断车辆载重情况后，对悬挂系统阻尼力进行调整，随后根据驾驶员输入动作要求进行车姿静态高度的调节，通过实时采集各轮位移传感器的信号判断车姿高度是否执行到位；在动态控制模式下，以规定的行驶距离为采样周期，提取各轮油气弹簧行程和内部压力变化，分别计算和判断出车姿高度变化量和路面等级，同步进行车姿与阻尼动态调节。
[0006]进一步地，所述静态模式下控制方法实现的步骤如下：
[0007]第一步：采集车速信号；
[0008]第二步：当车速小于10km/h时判定为满足调节要求，进入下一步静态调整程序，当车速大于10km/h时判定为不满足调节要求，进入动态调整程序；
[0009]第三步：系统采集各轮油气弹簧压力信号和油缸位置信号；
[0010]第四步：系统通过压力信息判断单轮压力是否超限，如果超限为重载状态，系统初始阻尼调定为重载越野阻尼，如果不超限为空载状态，系统初始阻尼调定为空载越野阻尼，并按照0.25的相对阻尼系数与车辆簧上质量和悬挂刚度进行匹配；
[0011]第五步：系统根据驾驶员输入动作要求进行车姿静态高度的调节，通过实时采集各轮位移油缸位移信号判断车姿高度是否执行到位，执行到位则调整结束，如果不到位则返回第三步。
[0012]进一步地，所述动态模式下控制方法实现的步骤如下：
[0013]第一步：采集车速信号；
[0014]第二步：当车速大于10km/h时判定为满足调节要求，进入下一步动态调整程序，当车速小于10km/h时判定为不满足调节要求，进入静态调整程序；
[0015]第三步：以规定的500m行驶距离为采样周期，根据采样周期计算采样时间；
[0016]第四步：在采样时间内系统分别进行车体姿态动态调节和阻尼半主动调节；
[0017]进行车体姿态动态调节时，系统按照20Hz
‑
30Hz的采样频率提取各轮油气弹簧行程和内部压力变化，分别计算规定时间内油气弹簧行程和压力变化的算术平均值和均方根值，并与初始静平衡位置车体高度进行比较，得出车辆行驶过程中由于悬挂温升等因素影响造成的车姿高度变化量，最后按程序既定设置执行相应的调节动作，并通过采集对应的位移传感器数据实时与目标值比对，直至达到所需的车姿高度；
[0018]当进行阻尼半主动调节时，系统按照20Hz
‑
30Hz的采样频率在采样时间内提取各轮油气弹簧行程变化，在频域内进行功率谱密度数据处理，以判定路面等级，并按路面等级对阻尼特性进行优化；系统同时按照20Hz
‑
30Hz的采样频率在采样时间内提取各轮油气弹簧压力变化，根据单轮载荷是否超载判断出车辆是空载或重载状态，系统结合车辆负载状态和优化后的阻尼特性判断初始阻尼设定是否满足要求，如果满足则结束，如果不满足则开闭相应的阻尼控制阀，选择相应的阻尼大小。
[0019]进一步地，所述调节控制方法通过多轴车辆车姿调节系统实现，系统包括主压力控制阀组、蓄能器减振阀组、负载压力自反馈车姿调节阀组、系统压力控制阀组、油气弹簧和控制器；所述油气弹簧分为左前、右前、左后、右后四组，每组油气弹簧对应一套蓄能器减振阀组，左前与右前、左后与右后的油气弹簧组合数量相同，每一组中的油气弹簧无杆腔相互连通，有杆腔也相互连通，进而形成四组平衡悬挂；左前油气弹簧组合的无杆腔与右前油气弹簧组合的有杆腔连通，左前油气弹簧组合的有杆腔与右前油气弹簧组合的无杆腔连通，左后油气弹簧组合的无杆腔与右后油气弹簧组合的有杆腔连通，左后油气弹簧组合的有杆腔与右后油气弹簧组合的无杆腔连通；另外左前、右前、左后、右后油气弹簧组合的无杆腔再与蓄能器减振阀组连通实现减振缓冲功能，形成整车抗侧倾互联式平衡悬挂；整车左前、右前、左后、右后四个最远端点处的油气弹簧分别布置有位移传感器；
[0020]所述控制器提取各位置油气弹簧的行程和内部压力变化值，分别计算规定时间内油气弹簧行程和压力变化的算术平均值和均方根值，并与初始静平衡位置车体高度进行比较，得出车辆行驶过程中车姿高度变化量，按程序既定通过主压力控制阀组、负载压力自反馈车姿调节阀组和系统压力控制阀组对相应位置平衡悬挂中油气弹簧进行充油或放油，并通过采集对应的位移传感器数据实时与目标值比对，直至达到所需的车姿高度；
[0021]所述控制器同时提取各轮油气弹簧压力和行程变化值，判断单轮载荷状态和路面状况，与初始阻尼设定比较后，通过负载压力自反馈车姿调节阀组对蓄能器减振阀组的阻尼进行调节。
[0022]进一步地，所述主压力控制阀组用于检测和控制车辆车姿调节系统的工作压力，接收车辆车姿调节系统最大压力反馈信号，实现车辆车姿调节系统压力始终只比最大负载压力高0.6Mpa～0.9Mpa。
[0023]进一步地，所述蓄能器减振阀组的Ac出油口上安装蓄能器，动力源及泵的吸油口与油箱的出油口相连，主压力控制阀组的P1进油口与动力源及泵的出油口相连，泵出口的压力油经主压力控制阀组调压后进入系统；主压力控制阀组的P出油口通过管路与各蓄能
器减振阀组的Pa压力控制口同时相连，提供阻尼调节的液压控制力；主压力控制阀组的出油口还通过管路与负载压力自反馈车姿调节阀组的P进油口相连，为油气弹簧充油；负载压力自反馈车姿调节阀组的A出油口与左侧的平衡悬挂相连，B出油口与右侧的平衡悬挂相连，T回油口与油箱回油口相连。
[0024]进一步地，所述负载压力自反馈车姿调节阀组按照布置位置分为前负载压力自反馈车姿调节阀组和后负载压力自反馈车姿调节阀组，所述前负载压力自反馈车姿调节阀组的Ka负载压力反馈口与左前平衡悬挂相连，Kb负载压力反馈口与右前平衡悬挂相连，用于比较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.车姿与阻尼调节控制方法，其特征在于，该控制方法分为静态和动态两种控制模式，控制模式通过采集车速信号进行区分，在静态控制模式下，通过采集各油气弹簧的压力信号判断车辆载重情况后，对悬挂系统阻尼力进行调整，随后根据驾驶员输入动作要求进行车姿静态高度的调节，通过实时采集各轮位移传感器的信号判断车姿高度是否执行到位；在动态控制模式下，以规定的行驶距离为采样周期，提取各轮油气弹簧行程和内部压力变化，分别计算和判断出车姿高度变化量和路面等级，同步进行车姿与阻尼动态调节。2.如权利要求1所述的车姿与阻尼调节控制方法，其特征在于，所述静态模式下控制方法实现的步骤如下：第一步：采集车速信号；第二步：当车速小于10km/h时判定为满足调节要求，进入下一步静态调整程序，当车速大于10km/h时判定为不满足调节要求，进入动态调整程序；第三步：系统采集各轮油气弹簧压力信号和油缸位置信号；第四步：系统通过压力信息判断单轮压力是否超限，如果超限为重载状态，系统初始阻尼调定为重载越野阻尼，如果不超限为空载状态，系统初始阻尼调定为空载越野阻尼，并按照0.25的相对阻尼系数与车辆簧上质量和悬挂刚度进行匹配；第五步：系统根据驾驶员输入动作要求进行车姿静态高度的调节，通过实时采集各轮位移油缸位移信号判断车姿高度是否执行到位，执行到位则调整结束，如果不到位则返回第三步。3.如权利要求1所述的车姿与阻尼调节控制方法，其特征在于，所述动态模式下控制方法实现的步骤如下：第一步：采集车速信号；第二步：当车速大于10km/h时判定为满足调节要求，进入下一步动态调整程序，当车速小于10km/h时判定为不满足调节要求，进入静态调整程序；第三步：以规定的500m行驶距离为采样周期，根据采样周期计算采样时间；第四步：在采样时间内系统分别进行车体姿态动态调节和阻尼半主动调节；进行车体姿态动态调节时，系统按照20Hz
‑
30Hz的采样频率提取各轮油气弹簧行程和内部压力变化，分别计算规定时间内油气弹簧行程和压力变化的算术平均值和均方根值，并与初始静平衡位置车体高度进行比较，得出车辆行驶过程中由于悬挂温升等因素影响造成的车姿高度变化量，最后按程序既定设置执行相应的调节动作，并通过采集对应的位移传感器数据实时与目标值比对，直至达到所需的车姿高度；当进行阻尼半主动调节时，系统按照20Hz
‑
30Hz的采样频率在采样时间内提取各轮油气弹簧行程变化，在频域内进行功率谱密度数据处理，以判定路面等级，并按路面等级对阻尼特性进行优化；系统同时按照20Hz
‑
30Hz的采样频率在采样时间内提取各轮油气弹簧压力变化，根据单轮载荷是否超载判断出车辆是空载或重载状态，系统结合车辆负载状态和优化后的阻尼特性判断初始阻尼设定是否满足要求，如果满足则结束，如果不满足则开闭相应的阻尼控制阀，选择相应的阻尼大小。4.如权利要求1所述的车姿与阻尼调节控制方法，其特征在于，，所述调节控制方法通过多轴车辆车姿调节系统实现，系统包括主压力控制阀组、蓄能器减振阀组、负载压力自反馈车姿调节阀组、系统压力控制阀组、油气弹簧和控制器；所述油气弹簧分为左前、右前、左
后、右后四组，每组油气弹簧对应一套蓄能器减振阀组，左前与右前、左后与右后的油气弹簧组合数量相同，每一组中的油气弹簧无杆腔相互连通，有杆腔也相互连通，进而形成四组平衡悬挂；左前油气弹簧组合的无杆腔与右前油气弹簧组合的有杆腔连通，左前...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑冠慧，陈轶杰，黄龙，毛明，高晓东，张亚峰，赵宁，万义强，徐梦岩，李宝强，代健健，徐龙，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：