CN109367538B - 一种牵引车轴荷自适应分配方法及调节系统 - Google Patents

一种牵引车轴荷自适应分配方法及调节系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种牵引车轴荷自适应分配方法及调节系统，本通过轴荷传感器、牵引器载荷传感器和车速传感器采集控制系统所需的信号，控制器根据信号判断整车工况，在下达系统动作指令给轴心可调的牵引器总成来调节前置距H，以达到对车辆轴荷进行识别控制，优化驱动力和转向力分配，从而降低整车油耗水平。

Description

一种牵引车轴荷自适应分配方法及调节系统
技术领域
本发明属于整车系统技术领域，特别是指一种应用于牵引车上的牵引车轴荷自适应分配方法及调节系统。
背景技术
牵引车的每个车桥的轴荷决定了该桥的轮胎在地面上的压力，从而间接决定了相应轮胎和地面的摩擦力。对于驱动桥，为了提升有效的驱动力需要较大的轴荷来确保足够的摩擦力。对于转向桥，一方面其轮胎和地面的摩擦力是车辆的行驶阻力，较大的轴荷会增加该阻力进而增加车辆油耗；另一方面，转向桥在发挥转向功能时，又需要一定的轴荷，以确保足够的转向力。
如图1所示，现有牵引车(以4×2型牵引车为例)的第一轴01与第二轴02的轴荷分配比例是固定值，其中，第一轴轴荷为G1，第二轴轴荷为G2，挂车压在牵引器上的载荷为G，轴距为L，牵引器的前置距，即牵引器的中心与第二轴的轴心的距离为H，常规牵引车开发定型后，L和H为确定值无法变动，因此轴荷的分配比例也是固定的。在车辆行驶、转向和牵引不同重量的货物时，各轴的轴荷都是按恒定比例分配的，无法根据具体车辆工况进行自适应调节，最优化驱动力和转向力分配。
发明内容
本发明的目的是提供一种牵引车轴荷自适应分配方法及调节系统，以解决现有技术的牵引车的轴荷比例固定不能自行调节的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种牵引车轴荷自适应分配方法，包括：
轴荷传感器传递即时信号给控制器；
车速传感器传递即时车速V信号给控制器，控制器通过计算，判定即时车速V与设定车速V0的差值；
方向盘转角传感器传递方向盘即时转角θ信号给所述控制器，所述控制器通过计算，判定方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值；
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，所述控制器控制牵引器调整，减少前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，所述控制器控制牵引器调整，增加前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，所述控制器控制牵引器调整，减少前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，所述控制器控制牵引器调整，增加前置距H。
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值时，前置距的调节量ΔH满足：0<ΔH<ΔH1，其中，ΔH1为前置距的设定调节量。
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值时，前置距的调节量ΔH满足：ΔH1<ΔH<ΔHmax，其中，ΔH1为前置距的设定调节量，ΔHmax为前置距的最大调节量。
所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，所述控制器控制牵引器调整，减少前置距H，并满足第一轴的轴荷G1同时小于设定的第一轴的轴荷G1a和G1b，同时，第二轴的轴荷G2小于G2max，其中，G2max为第二轴最大轴荷。
所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，所述控制器控制牵引器调整，增加前置距H，并满足第一轴的轴荷处于设定的第一轴的轴荷G1a和G1b的范围内。
一种牵引车轴荷自适应分配调节系统，包括第一轴轴荷传感器、第二轴轴荷传感器、车速传感器、方向盘转角传感器、控制器、牵引器载荷传感器及轴心可调牵引器总成；
所述第一轴轴荷传感器、所述第二轴轴荷传感器、所述车速传感器、所述方向盘转角传感器及牵引器载荷传感器均通过信号线与所述控制器连接；所述控制器通过信号线与轴心可调牵引器连接。
所述轴心可调牵引器总成包括轴心可调牵引器及执行控制器，所述执行控制器与所述轴心可调牵引器的动力系统信号连接，所述控制器通过信号线与所述执行控制器连接。
本发明的有益效果是：
本技术方案通过轴荷传感器、牵引器载荷传感器和车速传感器采集控制系统所需的信号，控制器根据信号判断整车工况，在下达系统动作指令给轴心可调的牵引器总成来调节前置距H，以达到对车辆轴荷进行识别控制，优化驱动力和转向力分配，从而降低整车油耗水平。
附图说明
图1为现常规牵引车轴荷分配示意图；
图2为本发明牵引车轴荷自适应分配调节系统示意图；
图3为电器原理示意图；
图4为车速V<V0，方向盘转角θ<θ0时牵引器调节示意图；
图5为车速V<V0，方向盘转角θ>θ0时牵引器调节示意图；
图6为车速V>V0，方向盘转角θ<θ0时牵引器调节示意图；
图7为车速V>V0，方向盘转角θ>θ0时牵引器调节示意图。
附图标记说明
01第一轴，02第二轴，1第一轴荷传感器，2第二轴荷传感器，3车速传感器，4方向盘转角传感器，5控制器，6牵引器载荷传感器，7轴心可调牵引器总成。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
前置距，即牵引器的轴向中点与第二轴的中点之间的距离。
轴心可调牵引器，是指轴心的位置能够根据需要进行调整的牵引器。
第一轴最大允许轴荷G1max。
G1a和G1b为第一轴最适合转向的设定轴荷值，第一轴的轴荷在G1a和G1b时，处于最佳的转向性能。且G1a和G1b均小于G1max。
第二轴最大允许轴荷G2max。
轴心可调牵引器初始设置的前置距H0，最大调节范围ΔHmax。
方向盘转角θ，系统设定的启动调节牵引器轴心位置的方向盘转角为θ0，即当方向盘转角大于θ0时，系统判定驾驶员有转向需求，开始调节牵引器轴心位置，即前置距H，从而调节G1。
车速V，为确保行车安全，系统设定车速V>V0时，控制器调节牵引器轴心位置的调节量0<ΔH<ΔH1，当车速V<V0时，控制器调节牵引器轴心位置的调节量ΔH1<ΔH<ΔHmax。即车辆低速时的前置距调节幅度明显大于在高速时的调节幅度。
本申请提供一种牵引车轴荷自适应分配方法，包括：
轴荷传感器传递即时信号给控制器；
车速传感器传递即时车速V信号给控制器，控制器通过计算，判定即时车速V与设定车速V0的差值；
方向盘转角传感器传递方向盘即时转角θ信号给控制器，控制器通过计算，判定方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值；
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值，且方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，控制器控制牵引器调整，减少前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值，且方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，控制器控制牵引器调整，增加前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值，且方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，控制器控制牵引器调整，减少前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值，且方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，控制器控制牵引器调整，增加前置距H。
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值时，前置距的调节量ΔH满足：0<ΔH<ΔH1，其中，ΔH1为前置距的设定调节量。
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值时，前置距的调节量ΔH满足：ΔH1<ΔH<ΔHmax，其中，ΔH1为前置距的设定调节量，ΔHmax为前置距的最大调节量。
方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，控制器控制牵引器调整，减少前置距H，并满足第一轴的轴荷G1同时小于设定的第一轴的轴荷G1a和G1b，同时，第二轴的轴荷G2小于G2max，其中，G2max为第二轴最大轴荷。
方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，控制器控制牵引器调整，增加前置距H，并满足第一轴的轴荷处于设定的第一轴的轴荷G1a和G1b的范围内。
本系统在车辆上首次装车或系统故障进行维修以后，要根据车辆空载时各轴的实际轴荷(可用常规地磅进行称重测量)对轴荷传感器进行校准，同时调节轴心可调牵引器的轴心位置处于整车初始位置。
如图4所示，当车速V<V0时，V0为设定车速，方向盘转角θ<θ0，即车辆在低速无转向的工况行驶时(比如车辆起步阶段或直线爬坡)，车辆以驱动力需求为主，控制器控制轴心可调牵引器减小前置距H，使得G1<(G1a,G1b)且G2<G2max。
如图5所示，车速V<V0，方向盘转角θ>θ0，即车辆在低速有转向的工况行驶时(比如车辆停车入库或路口转弯)，车辆以转向力需求为主，控制器控制轴心可调牵引器增大前置距H，使得G1处于(G1a,G1b)范围内即可。
如图6所示，当车速V>V0，方向盘转角θ<θ0，即车辆在高速无转向的工况行驶时(比如车辆在高速公路上行驶)，车辆以驱动力需求为主，轴心可调牵引器减小前置距H，使得G1<(G1a,G1b)且G2<G2max。
如图7所示，当车速V>V0，方向盘转角θ>θ0，即车辆在高速有转向的工况行驶时(比如车辆在高速行驶时紧急避让从而大幅转弯)，车辆以转向力需求为主，控制器控制轴心可调牵引器增大前置距H，使得G1处于(G1a,G1b)范围内即可。
本申请还提供一种牵引车轴荷自适应分配调节系统，如图2和图3所示，包括第一轴轴荷传感器1、第二轴轴荷传感器2、车速传感器3、方向盘转角传感器4、控制器5、牵引器载荷传感器6及轴心可调牵引器总成7；若是牵引车包括三个或三个以上的车轴，则每个车轴均需要设置轴荷传感器。
第一轴轴荷传感器、第二轴轴荷传感器、车速传感器、方向盘转角传感器及牵引器载荷传感器均通过信号线与控制器连接；控制器通过信号线与轴心可调牵引器连接。
轴心可调牵引器总成包括轴心可调牵引器及执行控制器，执行控制器与轴心可调牵引器的动力系统信号连接，控制器通过信号线与执行控制器连接。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种牵引车轴荷自适应分配方法，其特征在于，包括：
轴荷传感器传递即时信号给控制器；
车速传感器传递即时车速V信号给控制器，控制器通过计算，判定即时车速V与设定车速V0的差值；
方向盘转角传感器传递方向盘即时转角θ信号给所述控制器，所述控制器通过计算，判定方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值；
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，所述控制器控制牵引器调整，减少前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，所述控制器控制牵引器调整，增加前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，所述控制器控制牵引器调整，减少前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值，且所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，所述控制器控制牵引器调整，增加前置距H；
若即时车速V与设定车速V0的差值为正值时，前置距的调节量ΔH满足：0<ΔH<ΔH1，其中，ΔH1为前置距的设定调节量；
若即时车速V与设定车速V0的差值为负值时，前置距的调节量ΔH满足：ΔH1<ΔH<ΔHmax，其中，ΔH1为前置距的设定调节量，ΔHmax为前置距的最大调节量。
2.根据权利要求1所述的牵引车轴荷自适应分配方法，其特征在于，所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为负值，所述控制器控制牵引器调整，减少前置距H，并满足第一轴的轴荷G1同时小于设定的第一轴的轴荷G1a和G1b，G1a和G1b为第一轴最适合转向的设定轴荷值，且G1a和G1b均小于G1max；同时，第二轴的轴荷G2小于G2max，其中，G2max为第二轴最大轴荷。
3.根据权利要求1所述的牵引车轴荷自适应分配方法，其特征在于，所述方向盘即时转角θ与方向盘设定转角θ0的差值为正值，所述控制器控制牵引器调整，增加前置距H，并满足第一轴的轴荷处于设定的第一轴的轴荷G1a和G1b的范围内，G1a和G1b为第一轴最适合转向的设定轴荷值，且G1a和G1b均小于G1max。
4.一种牵引车轴荷自适应分配调节系统，用于上述权利要求1至3中任一项的分配方法，其特征在于，包括第一轴轴荷传感器、第二轴轴荷传感器、车速传感器、方向盘转角传感器、控制器、牵引器载荷传感器及轴心可调牵引器总成；
所述第一轴轴荷传感器、所述第二轴轴荷传感器、所述车速传感器、所述方向盘转角传感器及牵引器载荷传感器均通过信号线与所述控制器连接；所述控制器通过信号线与轴心可调牵引器连接。
5.根据权利要求4所述的牵引车轴荷自适应分配调节系统，其特征在于，所述轴心可调牵引器总成包括轴心可调牵引器及执行控制器，所述执行控制器与所述轴心可调牵引器的动力系统信号连接，所述控制器通过信号线与所述执行控制器连接。
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