多轴车辆油气悬架调平装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于轮式车辆上的多轴车辆油气悬架调平装置，该装置包括油箱、油泵、公用储能器、车轮、油气弹簧组件，它是通过油气弹簧耦连的方式将两轴或多轴车辆的悬架转化为三点支撑，实现基于三点控制的车载平台调平方式；它还包括一个控制面板、一个微处理器，至少三个连接在油液管路上并与微处理器电连接的充放油控制阀，一个连接在油液管路上并与微处理器电连接的耦连阀，设置在每个悬架上横臂与车身之间的高度传感器，一个固定于车身上的倾角传感器，所述的高度传感器与倾角传感器通过信号线与微处理器电连接，所述的微处理器由解算器与控制器两部分组成。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于轮式车辆上的车身自动调平装置，具体的说是一种具有举升及调平功能的油气悬架系统一多轴车辆油气悬架调平装置。
技术介绍
众所周知，许多车载仪器的正常运行需要一个水平的工作平台，因此要求车载 平台具有自动调平功能。目前大多数车载平台采用的是刚性支腿调平装置，该装置尽管结构简单、可靠性高，精度容易控制，但是其调平时需要将刚性支腿伸出，调平时间较长，而且调平后各支撑腿之间载荷分配不均匀，容易造成虚腿现象，平台稳定性较差。此外，在车身上布置多个刚性支腿需要较大的安装空间，车身质量也会大幅增加，不利于整车的轻量化，降低了车辆的灵活性。
技术实现思路
为克服现有调平技术的缺陷，本技术在轮式车辆油气悬架基础上，增加相应的传感器、控制器与执行机构，形成一种具有调平功能的油气悬架，它不仅保持了油气悬架原有的优越性，如非线性刚度、变载荷等频以及结构简单，布置方便等优点；而且调平精度高(误差0. 2°以内)；调平时间短(45s以内)；调平后轮胎载荷分布均匀，平台稳定性较好；这种调平装置不需要单独的刚性支腿，占有的空间及质量都很小。本技术的目的是这样实现的该装置包括油箱、油泵、公用储能器、车轮、油气弹簧组件，其特征在于该装置是通过油气弹簧耦连的方式将两轴或多轴车辆的悬架转化为三点支撑，实现基于三点控制的车载平台调平方式；它还包括一个控制面板、一个微处理器，至少三个连接在油液管路上并与微处理器电连接的充放油控制阀，一个连接在油液管路上并与微处理器电连接的耦连阀，设置在每个车轮与车身之间的高度传感器，一个固定于车身上的倾角传感器，所述的高度传感器与倾角传感器通过信号线与微处理器电连接，所述的微处理器由解算器与控制器两部分组成。采用上述调平装置实现多轴车辆油气悬架调平的方法包括以下步骤①、驾驶员通过设置在驾驶室中的控制面板给微处理器发出车身调平指令，微处理器控制高度传感器采集各悬架的高度信息，控制倾角传感器采集车身俯仰角与侧倾角信息；②、将高度传感器采集的各悬架高度信息与倾角传感器采集车身俯仰角、侧倾角信息传递给微处理器中的解算器，解算器根据当前的车身姿态和各悬架的行程余量求出能够调至的最平状态，以及调平至此状态三个支撑点应该举升的最终高度;解算器将目标状态的俯仰角、侧倾角以及三个支撑点的应举升高度返回控制面板并显示在显示屏上。驾驶员判断车辆当前姿态能调至的最平状态是否符合车载仪器的工作要求，如果不符合要求，则车辆前行重新寻找调平位置；如果满足要求，驾驶员按下执行按钮，将三个悬架应举升的目标高度忍z、凡z、化z传递给控制器；③、控制器接受解算器传来的三个悬架应举升的目标高度同时接收高度传感器测得的各悬架高度实时信息，将实测的三个支撑点高度与解算高度进行比较，如果某支撑点实测高度低于解算高度，则控制器发出指令给充放油控制阀使该支撑点对应的油气弹簧组件充油，该支撑点举升；如果某支撑点实测高度高于解算高度，则控制器发出指令给充放油控制阀使该支撑点对应的油气弹簧组件放油，该支撑点下降；④、如果初始时车身倾角较大，为降低车身载荷转移、车轮外倾等因素造成的影响，采用多次解算分段调平的方法在车身接近调平状态，即车身俯仰角、侧倾角减小至程序设定的重新解算范围时，控制器控制各传感器重新采集车身姿态信息，解算器重新解算目标高度，控制器按照重新解算出的目标高度控制各油气弹簧组件进行充油或放油。本技术具有以下优点和积极效果I、本专利提出了一种与刚性支腿调平装置完全不同的油气悬架调平装置在轮式车辆油气悬架基础上，增加相应的传感器、控制器与执行机构，形成一种具有调平功能的油气悬架，利用三点调平原理对车载平台进行调平。它不仅保持了油气悬架原有的优越性，如非线性刚度、变载荷等频以及结构简单，布置方便等优点；而且调平精度高；调平时间短；调平后轮胎载荷分布均匀，平台稳定性较好；这种调平装置不需要单独的刚性支腿，占有的空间及质量都很小。而且这种装置成本较低，结构也相对简单，实现起来比较容易。2、本技术通过耦连阀与油液管路将两轴车辆的四点支撑简化为三点支撑，通过控制车身上三个支撑点的高度来逐步减小车载平台与水平面之间的夹角。通过耦连可以使两个油气弹簧充放油同步进行，两个支撑点简化为一个等效支撑点，其位置在两点连线的中点处。具体实现时可以视车辆的载荷分布与整车性能要求来选择采用前轴耦连正三角支撑方式或后轴耦连倒三角支撑方式。三点支撑可以使整车由静不定结构转化为静定结构，各车轮都能充分接地，载荷分布均匀，平台稳定性好，而且也大大降低了车身上的扭转力矩，使车身的可靠性与寿命提高。3.多轴车辆可以通过将油气弹簧连通先简化为两轴，进而通过耦连阀将其简化为三点支撑。将多个油气弹簧通过管路连通后简化成一个等效支撑点，其位置在多个油气弹簧的几何中心处。根据整车的载荷分布状况与各油气弹簧之间的距离，多轴车辆可以通过多种耦连方式简化为三点支撑。4、调平时目标是将车身相对于水平面的俯仰角与侧倾角降为零，本专利通过解算器将角度控制转化为高度控制，不直接控制车身的俯仰角与侧倾角，而是控制车身三个支撑点的高度。由于高度传感器精度高，响应时间快，这种转化不但使调平精度大大提高，而且降低了对传感器的要求以及整套系统的成本。而且，由于可以结合车辆当前姿态和悬架行程余量求解各悬架举升高度，系统可以将车载平台调至当前状态允许的最平状态，实现最佳的调平效果。5、本技术在一次调平过程中，采用多次解算分段进行的方法，以降低车身载荷转移或车轮外倾等因素造成的影响，提高调平精度。6、本技术中所用到的高度传感器实际上测量的是车身与传感器摇臂之间的夹角，这个夹角与悬架高度是一一对应的，本专利采用数据拟合的方式来确定这个夹角与悬架高度之间的对应关系，这种数据处理方式使各悬架高度之间的耦合关系以及车身载荷转移、车轮外倾等因素造成的影响有所降低，使传感器采集的数据具有更高的可信度，调平精度进一步提闻。附图说明图I是本技术油气悬架调平装置的整体结构原理图。图2是本技术高度传感器的安装位置图。图3是本技术两轴车辆前轴耦连正三角支撑方式结构示意图。图4是本技术两轴车辆后轴耦连倒三角支撑方式结构示意图。图5是本技术三轴车辆前轴耦连正三角支撑方式结构示意图。图6是本技术三轴车辆中后轴耦连倒三角支撑方式结构示意图。 图7是本技术七轴车辆前三后四正三角支撑方式结构示意图。图8是本技术七轴车辆前三后四倒三角支撑方式结构示意图。图9是本技术七轴车辆前四后三正三角支撑方式结构示意图。图10是本技术七轴车辆前四后三倒三角支撑方式结构示意图。图11是本技术油气弹簧结构示意图。具体实施方式如图I、图2所示，该多轴车辆油气悬架调平装置包括油箱I、油泵2、公用储能器3、车轮6、油气弹簧组件7，其特征是它还包括一个控制面板13、一个微处理器14，至少三个连接在油液管路17上并与微处理器14电连接的充放油控制阀4，一个连接在油液管路17上并与微处理器14电连接的耦连阀5，设置在每个悬架上横臂20与车身16之间的高度传感器12, —个固定于车身16上的倾角传感器15,所述的高度传感器12与倾角传感器15通过信号线33与微处理器14电连接。所述的微处理器14由解算器与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多轴车辆油气悬架调平装置，该装置包括油箱（1）、油泵（2）、公用储能器（3）、车轮（6）、油气弹簧组件（7），其特征在于：该装置是通过油气弹簧耦连的方式将两轴或多轴车辆的悬架转化为三点支撑，实现基于三点控制的车载平台调平方式；它还包括一个控制面板（13）、一个微处理器（14），至少三个连接在油液管路（17）上并与微处理器（14）电连接的充放油控制阀（4），一个连接在油液管路（17）上并与微处理器（14）电连接的耦连阀（5），设置在每个悬架上横臂（20）与车身（16）之间的高度传感器（12），一个固定于车身（16）上的倾角传感器（15），所述的高度传感器（12）与倾角传感器（15）通过信号线（33）与微处理器（14）电连接，所述的微处理器（14）由解算器与控制器两部分组成。

【技术特征摘要】
1.一种多轴车辆油气悬架调平装置，该装置包括油箱(I)、油泵(2)、公用储能器(3)、车轮(6)、油气弹簧组件(7)，其特征在于该装置是通过油气弹簧耦连的方式将两轴或多轴车辆的悬架转化为三点支撑，实现基于三点控制的车载平台调平方式；它还包括一个控制面板(13)、一个微处理器(14)，至少三个连接在油液管路(17)上并与微处理器(14)电连接的充放油控制阀(4)，一个连接在油液管路(17)上并与微处理器(14)电连接的耦连阀(5)，设置在每个悬架上横臂(20)与车身(16)之间的高度传感器(12)，一个固定于车身(16)上的倾角传感器(15)，所述的高度传感器(12)与倾角传感器(15)通过信号线(33)与微处理器(14)电连接，所述的微处理器(14)由解算器与控制器两部分组成。2.根据权利要求I所述的一种多轴车辆油气悬架调平装置，其特征在于所述的油气弹簧组件(7)具有充放油及闭锁功能，它由油气弹簧储能器(9)、油气弹簧工作缸(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孔辉，杨业海，王冕，
申请(专利权)人：长春孔辉汽车科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：