CN105904927A - 针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，用于精确调节装备该弹簧车辆的车姿，并保证各弹簧的载荷合理分配。本发明方法包括开环车姿调节和闭环车姿调节两个主要过程，流程如下：S1.弹簧开锁放油；S2.弹簧闭锁充油至活塞杆允许的最大行程；S3.弹簧开锁；S4.弹簧闭锁状态下充油或者放油至目标车高；S5.弹簧到达指定车高后开锁；S6.重复过程S4和S5。步骤S1‑S3为开环车姿调节过程，步骤S4‑S6为闭环车高调节过程。本发明保证了车姿调节完成后各弹簧的载荷分配合理，并满足车姿距地高要求。

Description

针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法
技术领域
本发明属于装备的带闭锁结构油气弹簧的车辆的车姿调节领域，涉及一种针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法。
背景技术
油气弹簧能够提高车辆的平顺性，有较广泛的应用。油气弹簧在车辆行驶过程中由于自身的温升，会导致车辆底盘升高，过高的车姿会对车辆的行驶安全造成影响，需要对车姿进行重新调整；油气弹簧在有多路面行驶需求的车辆上使用时，也需要根据行驶路面的不同调节车高实现通过性和平顺性的最佳平衡。
在弹簧充气量不变的前提下，弹簧长度的调整是通过调节弹簧内的充油量实现的。一种开环的车姿调节方式是：将弹簧内的油全部放出；将弹簧的气室和油室的油液通路断开(即闭锁)；弹簧充油充满；将弹簧的气室和油室的油液通路连通(即开锁)；弹簧在车重的作用下，气室内气体压缩与车重平衡。这种调节方式的优点是调节完毕后车辆调节完毕后弹簧载荷分配合理，缺点是：车高是由弹簧的充气量决定的，只能实现一个车高；当车辆载荷发生变化时，车高可能会不平，即弹簧活塞杆的伸出量不同。
一种闭环的车姿调节方式是：监测车辆四个弹簧活塞杆的伸长量，与事先确定好的目标车高下的伸长量进行比较，如果实际伸出量小于目标伸出量，弹簧充油；反之，弹簧放油。这种充油方式的优点是可以实现较高精度的车高调节，但也有其缺点：由于车辆重心在车辆不同载荷下的不同，弹簧充放油管路的阻力不同，即使四个弹簧同时充油，弹簧的动作也有先后，这样就会造成弹簧的充油量与车辆载荷的正常分配不匹配，有的弹簧偏硬，有的偏软。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，既能够保证载荷合理分配，也能实现较高精度的车高调整。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，其包括以下过程：
S1.油气弹簧开锁放油
车姿降到最低，油气弹簧内的液压油在车辆自重和气室内气体的压强作用下全部回到油箱，油气弹簧内油液排空；
S2.油气弹簧闭锁充油至活塞杆允许的最大行程
油气弹簧的气室与活塞杆腔隔断，活塞杆腔中充满油，此时，气室内没有油；
S3.油气弹簧开锁
连通气室与活塞杆腔，油气弹簧在车重和气体压强的作用下平衡，活塞杆腔中充满的油一部分进入气室；
S4.油气弹簧闭锁状态下充油或者放油至目标车高
隔断气室与活塞杆腔，气室内的油量保持不变，活塞杆腔充放油直至指定车高。此过程中，监测油气弹簧活塞杆的伸出量，即采用传感器闭环控制：没有达到目标车高，油气弹簧充油；超出目标车高，油气弹簧放油；在目标车高允许区间内停止充放油；
S5.油气弹簧到达指定车高后开锁
连通气室与活塞杆腔，活塞杆腔和气室的油液平衡，车姿自身微调。
其中，还包括以下过程：
S6.车高精调
重复所述过程S4和S5，活塞杆腔闭锁充油后开锁，再次和气室的油液平衡，车姿上升至目标车高产生微调。
其中，所述过程S6中，重复过程S4和S5的次数为一次或多次。
其中，所述车辆的车高调节过程分为两部分：开环车姿调节过程和闭环车姿调节过程；开环车姿调节过程在前，闭环车姿调节过程在后。
其中，所述开环车姿调节过程包括过程S1至过程S3。
其中，所述闭环车姿调节过程包括过程S4至过程S6。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的车姿调节方法，保证了车姿自动找平过程中气室内的气体压力不变，即车姿调节完毕后车辆的各轮负载不变，也即车姿调节完毕后与开环控制完成后各轮的负载相同，同时，保证了四个弹簧伸出量基本一致，即车体与地面平行。
附图说明
图1为油气弹簧调节前的状态；图2为油气弹簧开锁放油的状态；图3为油气弹簧开锁放油完毕后的状态；图4为油气弹簧闭锁充油的状态；图5为油气弹簧闭锁充油完毕的状态；图6为油气弹簧闭锁充油后开锁的状态；图7为油气弹簧闭锁状态下调整车高的状态；图8为油气弹簧闭锁状态下调整车高完毕的状态；图9为油气弹簧闭锁状态下调整车高完毕后开锁的状态，即正常使用的状态。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提供的针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，融合了开环控制和闭环控制过程，从原理上讲，其调节流程简述如下：
一、参照图1至图6所示，通过开环控制实现油气弹簧的气体压缩量满足车辆负载分配的要求；
二、参照图7和图8所示，在保证气体压缩量不变的情况下，即油气弹簧闭锁状态下，对油气弹簧进行传感器闭环下充油或放油，将车高调节至目标车高，保证车高调节精度；
三、参照图9所示，连通油气弹簧的油室和气室，即油气弹簧开锁，弹簧为正常工作状态。
四、重复二和三，修正开锁后形成的车高偏差。
结合油气弹簧的结构，本实施例针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法的流程如下：
S1.油气弹簧开锁放油
车姿降到最低，油气弹簧内的液压油在车辆自重和气室内气体的压强作用下全部回到油箱，油气弹簧内油液排空。其过程见图1至图3。
S2.油气弹簧闭锁充油至活塞杆允许的最大行程
油气弹簧的气室与活塞杆腔隔断，活塞杆腔中充满油，此时，气室内没有油。其过程见图4至图5。
S3.油气弹簧开锁
连通气室与活塞杆腔，油气弹簧在车重和气体压强的作用下平衡，活塞杆腔中充满的油一部分进入气室。见图6。
S4.油气弹簧闭锁状态下充油或者放油至目标车高
隔断气室与活塞杆腔，气室内的油量保持不变，活塞杆腔充放油直至指定车高。此过程中，监测油气弹簧活塞杆的伸出量，即采用传感器闭环控制：没有达到目标车高，油气弹簧充油；超出目标车高，油气弹簧放油；在目标车高允许区间内停止充放油。见图7至图8。
S5.油气弹簧到达指定车高后开锁。见图9。
连通气室与活塞杆腔，活塞杆腔和气室的油液平衡。车姿表现为相对于目标车高轻微下沉。
S6.车高精调
重复过程S4和S5，重复的次数一般为1次。活塞杆腔闭锁充油后开锁，再次和气室的油液平衡。车姿表现为上升至目标车高，微量下沉(比6中的下沉量更小)。车高保持在目标车高允许误差范围内。如果车高不理想，可以多次重复步骤S6。
综上，车辆的车高调节过程按照开闭环控制方式可以分为两部分：开环车姿调节过程和闭环车姿调节过程。开环车姿调节过程在前，闭环车姿调节过程在后。上述过程S1-S3为开环车姿调节过程，S4-S6为闭环车高调节过程。开环车姿调节过程实现：整车全部弹簧载荷的合理分配；闭环车姿调节过程实现：调平车姿，并在调节结束后仍能使弹簧载荷基本保持在调节前的状态。
开环车姿调节过程为：1.弹簧开锁放油至弹簧内油液全部排净；2.弹簧闭锁，并在闭锁状态下充油至活塞杆允许的最大行程；3.弹簧开锁，弹簧载荷和其内部气体压强的平衡。
闭环车姿调节过程为：1.弹簧闭锁，根据弹簧的实际长度和目标长度的差进行操作，实际长度小于目标长度充油使弹簧伸长，反之相反；2.所有的弹簧达到目标长度后，开锁，使弹簧载荷和其内部气体压强平衡；3.重复1和2，直至开锁后弹簧长度不再发生变化。
由上述技术方案可以看出，本发明车姿调节方法保证了车姿自动找平过程中气室内的气体压力不变，即车姿调节完毕后车辆的各轮负载不变，也即车姿调节完毕后与开环控制完成后各轮的负载相同，同时，保证了四个弹簧伸出量基本一致，即车体与地面平行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，其特征在于，包括以下过程：
S1.油气弹簧开锁放油
车姿降到最低，油气弹簧内的液压油在车辆自重和气室内气体的压强作用下全部回到油箱，油气弹簧内油液排空；
S2.油气弹簧闭锁充油至活塞杆允许的最大行程
油气弹簧的气室与活塞杆腔隔断，活塞杆腔中充满油，此时，气室内没有油；
S3.油气弹簧开锁
连通气室与活塞杆腔，油气弹簧在车重和气体压强的作用下平衡，活塞杆腔中充满的油一部分进入气室；
S4.油气弹簧闭锁状态下充油或者放油至目标车高
隔断气室与活塞杆腔，气室内的油量保持不变，活塞杆腔充放油直至指定车高。此过程中，监测油气弹簧活塞杆的伸出量，即采用传感器闭环控制：没有达到目标车高，油气弹簧充油；超出目标车高，油气弹簧放油；在目标车高允许区间内停止充放油；
S5.油气弹簧到达指定车高后开锁
连通气室与活塞杆腔，活塞杆腔和气室的油液平衡，车姿自身微调。
2.根据权利要求1所述的针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，其特征在于，还包括以下过程：
S6.车高精调
重复所述过程S4和S5，活塞杆腔闭锁充油后开锁，再次和气室的油液平衡，车姿上升至目标车高产生微调。
3.根据权利要求2所述的针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，其特征在于，所述过程S6中，重复过程S4和S5的次数为一次或多次。
4.根据权利要求2所述的针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，其特征在于，所述车辆的车高调节过程分为两部分：开环车姿调节过程和闭环车姿调节过程；开环车姿调节过程在前，闭环车姿调节过程在后。
5.根据权利要求4所述的针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，其特征在于，所述开环车姿调节过程包括过程S1至过程S3。
6.根据权利要求5所述的针对装备带闭锁功能的油气弹簧的车辆的车姿调节方法，其特征在于，所述闭环车姿调节过程包括过程S4至过程S6。
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