CN102320228A - 一种利用下降过程进行车姿调节的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用下降过程进行车姿调节的方法，该方法包括以下步骤：向车姿调节控制器发出车姿调节指令，将当前车高与目标车高进行对比分析；根据分析结果，判断是否进行车高调节；如果当前车高大于目标车高，并且差值超过一定值，则进行车高的调节；如果当前车高小于目标车高，并且差超过一定值，则进行车高的调节，此时先进行上升控制调节，再进行下降控制调节；其他情况则不进行车高调节。本发明提供的方法，科学利用装在油缸内部或外部的直线位移传感器或与悬架相关联的角位移传感器测量车体高度的变化信息，用位置闭环实现车高调节，通过控制算法，动态调节比例节流阀的电流，控制车体缓慢下降，且以恒速度下降。

Description

一种利用下降过程进行车姿调节的方法

技术领域

本发明涉及液压与控制的方法，具体地讲涉及车姿调节控制的方法。

背景技术

车辆的姿态或高度调节在工程车辆、越野车辆、高级轿车、军用车辆中有较广泛的应用。目前车辆的姿态调节，一般均是通过测量车高传感器的位移信号，计算车辆当前位移信号与命令值的差值，通过控制液压或气动阀件动作，实现对油缸或气缸的充放油或充放气来实现车辆高度的调节。通过调节车高，从而可以最大限度地提高车辆适应路况的能力，可以提高车辆的越野通过能力、铡坡行驶的能力。在良好路面上行驶时，降低车体高度，提高车辆的行驶稳定性；在恶劣路面上行驶时，增加车体高度，提高车辆的通过性，从而提高越野能力，如附图1、附图2所示。

但是对于车高调节技术，往往会由于控制方法不当，而造成轮载负荷不均的问题，从而对悬架部件、轮胎的使用寿命造成不利影响。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种利用下降过程进行车姿调节的方法，具体涉及一种通过对比例节流阀对前后桥油缸上腔油液的回油速度进行节流调节，通过控制算法，动态调节比例节流阀的电流，控制车体缓慢下降，并且使车体下降的速度基本恒定，利用装在油缸内部或外部的直线位移传感器或与悬架相关联的角位移传感器测量车体高度的变化信息，从而利用位置闭环实现车高的调节。重要的是通过缓慢下降进行车高调节，解决以往由于车姿调节而带来的车轮载荷分配不合理的问题。

实现本发明目的的技术方案如下：

本发明提供的利用下降过程进行车姿调节的方法包括以下步骤：

1)向车姿调节控制器发出车姿调节指令，将当前车高与目标车高进行对比分析；

2)根据步骤1)的分析结果，判断是否进行车高调节；

3)如果当前车高大于目标车高，并且差值超过一定值，则进行车高的调节；

如果当前车高小于目标车高，并且差超过一定值，则进行车高的调节，此时先进行上升控制调节，再进行下降控制调节；

4)如果当前车高大于目标车高，但差值不大于一定值，则不进行车高调节；

如果当前车高小于目标车高，但差值不大于一定值，则不进行车高调节；

如果当前车高等于目标车高，则不进行车高调节。

本发明提供的利用下降过程进行车姿调节的优选技术方案中，所述步骤3)所述下降的控制调节为在下降的过程中包括对比例节流阀进行控制。

本发明提供的利用下降过程进行车姿调节的再一优选技术方案中，所述步骤2)的所述车高调节为直接进行下降控制调节，由液压泵(13)供油，两位两通换向阀(11)换向，系统建立压力；调节前后桥四个油缸，三位四通换向阀(3、4)的电磁铁SV2和SV4通电，高压油P进入液控单向阀(2、5、10、14)控制端，液控单向阀开锁；前桥液压缸(1、15)上腔油液依次流经液控单向阀(2、14)、换向阀(3)和比例节流阀(16)流回油箱；而后桥液压缸(6、9)上腔油液则依次流经液控单向阀(5、10)、换向阀(4)和比例节流阀(7)流回至油箱。

本发明提供的利用下降过程进行车姿调节的第三优选技术方案中，所述步骤3)所述上升控制调节如下：

由液压泵(13)供油，两位两通换向阀(11)换向，系统建立压力；调节前后桥四个油缸，三位四通换向阀(3、4)的电磁铁SV1和SV3通电，高压油P进入液控单向阀(2、5、10、14)充油端，各油缸充油；节流阀(8、17)分别调节前后桥油缸充油速度，实现前后平稳上升；当各油缸充油速度升至设定位移值时，随即停止上升；开始执行下降调节。

本发明提供的利用下降过程进行车姿调节的第四优选技术方案中，所述比例节流阀控制包括以下步骤：

A)所述车姿调节控制器对单位时间间隔的车体下降位移采样，得到下降速度，计算速度差值，如用常开型比例节流阀，则速度差值为当前速度减去目标速度得到的差值；若用常闭型比例节流阀，则速度差值为目标速度减去当前速度得到的差值；

b)用PID算法计算所述比例节流阀的控制量；该控制量为PWM控制的占空比，占空比越大，则比例节流阀的电流越大；占空比越小，则比例节流阀的电流越小；从而调节比例节流阀的节流效果，使车体下降的速度基本恒定。

与现有技术相比，本发明提供的一种利用下降过程进行车姿调节的方法具以下有益效果是：

本发明提供的方法，科学利用装在油缸内部或外部的直线位移传感器或与悬架相关联的角位移传感器测量车体高度的变化信息，用位置闭环实现车高调节，通过控制算法，动态调节比例节流阀的电流，控制车体缓慢下降，且以恒速度下降。不仅如此，通过缓慢下降进行车高调节，解决了现有技术中车姿调节带来的车轮载荷分配不合理，使行车稳定性和安全性均大大提高了，经大量长期对比发现，每百公里的耗油量较之同型号的车辆下降了1-2％。

附图说明

图1车辆在侧倾坡上行驶示意图；

图2调节车体距地高以满足车辆装卸、行驶要求示意图；

图3：本发明提供的一种利用下降过程进行车姿调节的方法的原理图；

图4：本发明提供的一种利用下降过程进行车姿调节的方法的比例节流阀控制的流程图。

图中：1.液压缸；2.液控单向阀；3.三位四通换向阀；4.三位四通换向阀；5.液控单向阀；6.液压缸；7.比例节流阀；8.可调节流阀；9.液压缸；10.液控单向阀；11.两位两通阀；12.溢流阀；13.液压泵；14.液控单向阀；15.液压缸；16.比例节流阀；17.可调节流阀。

具体实施方式

下面结合附图1、2和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图3利用下降过程进行车姿调节的方法中，液压泵13提供车姿调节系统的油源供应，溢流阀12限定液压泵输出的最高压力，可调节流阀8和17分别对上升的速度进行调节，以实现前后的上升同步。三位四通换向阀3实现对前桥液压缸的1、15的充放油控制，液控单向阀2和14分别实现对前桥液压缸1、15内部油液的锁止。比例节流阀16对前桥下降进行节流控制；三位四通换向阀4实现对后桥液压缸的6、9的充放油控制，液控单向阀5和10分别实现对后桥液压缸6、9内部油液的锁止。比例节流阀7对后桥下降进行节流控制。

具体实施步骤如下所述：

(1)车姿调节控制器在收到车姿调节指令时，先对当前车高与目标车高进行对比分析。

(2)如果当前车高大于目标车高，并且差值超过一定值，则进行车高的调节，此时直接进行下降的控制调节，液压泵13供油，两位两通换向阀11换向，系统建立压力。之后进行前后桥四个油缸的调节，此时三位四通换向阀3、4的电磁铁SV2、SV4通电，则高压油P进入液控单向阀2、5、10、14的控制端，因此液控单向阀均开锁。前桥液压缸1、15上腔的油液通过液控单向阀2、14，换向阀3，再流经比例节流阀16流回油箱。后桥液压缸6、9上腔的油液通过液控单向阀5、10，换向阀4，再流经比例节流阀7流回油箱。比例节流阀7、16的具体控制实现如步骤5所示。

(3)如果当前车高小于目标车高，并且差超过一定值，则进行车高的调节，此时先进行上升的控制调节，再进行下降的控制调节。上升的控制调节如下，液压泵13供油，两位两通换向阀11换向，系统建立压力。之后进行前后桥四个油缸的调节，此时三位四通换向阀3、4的电磁铁SV1、SV3通电，则高压油P进入液控单向阀2、5、10、14的充油端，因此各油缸均充油。可调节流阀8、17可分别对前后桥油缸的充油速度进行调节，以实现前后较平稳的上升。当各油缸的上升到超过设定位移某一设定值后，即停止上升。开始执行下降调节。下降调节如步骤(2)所示。

(4)如果当前车高大于目标车高，但差值不大于一定值，则不进行车高的调节；如果当前车高小于目标车高，但差值不大于一定值，则不进行车高的调节。如果当前车高等于目标车高，则不进行车高调节。

(5)在下降的过程中要对比例节流阀进行控制，以达到下降速度基本恒定的目的，从而利于轮胎载荷的合理分布。如图4所示，控制器通过对单位时间间隔的车体下降位移的采样，得到下降速度，从而可以计算出速度差值，当选用的比例节流阀为常开型的比例节流阀，则速度差值为当前速度减去目标速度得到的差值；当选用的比例节流阀为常闭型的比例节流阀，则速度差值为目标速度减去当前速度得到的差值。得到速度差值后，即可利用PID算法对比例节流阀的控制量进行计算。比例节流阀的控制量为PWM控制的占空比，占空比越大，则比例节流阀的电流越大，占空比越小，则比例节流阀的电流越小。从而调节比例节流阀的节流效果，使车体下降速度恒定。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种利用下降过程进行车姿调节的方法，包括以下步骤：

1)向车姿调节控制器发出车姿调节指令，将当前车高与目标车高进行对比分析；

2)根据步骤1)的分析结果，判断是否进行车高调节；

3)如果当前车高大于目标车高，并且差值超过一定值，则进行车高的调节；

如果当前车高小于目标车高，并且差超过一定值，则进行车高的调节，此时先进行上升控制调节，再进行下降控制调节；

4)如果当前车高大于目标车高，但差值不大于一定值，则不进行车高调节；

如果当前车高小于目标车高，但差值不大于一定值，则不进行车高调节；

如果当前车高等于目标车高，则不进行车高调节。

2.根据权利要求1所述的利用下降过程进行车姿调节的方法，其特征在于所述步骤3)所述下降的控制调节为在下降的过程中包括对比例节流阀进行控制。

3.根据权利要求1所述的利用下降过程进行车姿调节的方法，其特征在于所述步骤2)的所述车高调节为直接进行下降控制调节，由液压泵(13)供油，两位两通换向阀(11)换向，系统建立压力；调节前后桥四个油缸，三位四通换向阀(3、4)的电磁铁SV2和SV4通电，高压油P进入液控单向阀(2、5、10、14)控制端，液控单向阀开锁；前桥液压缸(1、15)上腔油液依次流经液控单向阀(2、14)、换向阀(3)和比例节流阀(16)流回油箱；而后桥液压缸(6、9)上腔油液则依次流经液控单向阀(5、10)、换向阀(4)和比例节流阀(7)流回至油箱。

4.根据权利要求1所述的利用下降过程进行车姿调节的方法，其特征在于所述步骤3)所述上升控制调节如下：

由液压泵(13)供油，两位两通换向阀(11)换向，系统建立压力；调节前后桥四个油缸，三位四通换向阀(3、4)的电磁铁SV1和SV3通电，高压油P进入液控单向阀(2、5、10、14)充油端，各油缸充油；节流阀(8、17)分别调节前后桥油缸充油速度，实现前后平稳上升；当各油缸充油速度升至设定位移值时，随即停止上升；开始执行下降调节。

5.根据权利要求2所述的利用下降过程进行车姿调节的方法，其特征在于所述比例节流阀控制包括以下步骤：

a)所述车姿调节控制器对单位时间间隔的车体下降位移采样，得到下降速度，计算速度差值，如用常开型比例节流阀，则速度差值为当前速度减去目标速度得到的差值；若用常闭型比例节流阀，则速度差值为目标速度减去当前速度得到的差值；

b)用PID算法计算所述比例节流阀的控制量；该控制量为PWM控制的占空比，占空比越大，则比例节流阀的电流越大；占空比越小，则比例节流阀的电流越小；从而调节比例节流阀的节流效果，使车体下降的速度基本恒定。

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