CN110293808B - 基于位置控制模式的车辆双缸调平装置 - Google Patents

基于位置控制模式的车辆双缸调平装置 Download PDF

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    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements

Abstract

本发明涉及一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,属于车辆双缸调平技术领域,解决了现有技术结构复杂、响应速度慢、调平效果差、环境适应性差的问题。该装置包括:通用控制单元,用于向车辆左、右电动缸伸出设备发出伸出指令,调平过程中接受电动缸伸出设备反馈的实时电信号,以及倾角传感器采集的车辆倾斜角度,进而控制车辆双缸进行位置调平;左、右电动缸伸出设备,用于根据接收的所述伸出指令驱动对应电动缸执行伸出动作,并将包含伸出动作执行程度信息的实时电信号反馈至通用控制单元;倾角传感器,用于采集车辆倾斜角度,并将其发送至通用控制单元。该装置具有结构简单、实用性强、响应速度快、调平效果好等优点,可适用于任何地形。

Description

基于位置控制模式的车辆双缸调平装置
技术领域
本发明涉及车辆双缸调平技术领域,尤其涉及一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置。
背景技术
车辆双缸调平技术在工程车辆中具有广泛的应用。
目前,大部分车辆都采用液压缸调平装置进行双缸调平。该液压缸调平装置一般包括:液压车腿油缸、节流阀、压力传感器、倾角传感器、液压油源、液压泵站、油源比例溢流阀、阀门控制组合、控制上位机。通过设置一定阀开度,让液压车腿油缸以一定的速度伸出,通过压力传感器判断车腿是否落地,通过倾角传感器判断车辆左右方向是否调平。但上述方法的系统较为复杂,调平速度较慢,液压系统出现跑、冒、滴、漏等问题较多,且维护困难。
目前,少数车辆采用电动缸调平装置进行双缸调平,该装置将车腿电动缸处于速度控制模式,车控计算机采集倾角传感器的角度实现位置PID控制。但该方法控制方式复杂,对地形(坡地、凹地)适应性差。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,用以解决现有技术结构复杂、响应速度慢、调平效果差、环境适应性差的问题。
一方面,本发明实施例提供了一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,包括:
通用控制单元,用于调平时向车辆左、右电动缸伸出设备发出伸出指令,调平过程中接受所述电动缸伸出设备反馈的实时电信号,以及倾角传感器采集的车辆倾斜角度,进而控制车辆双缸进行位置调平;
左、右电动缸伸出设备,用于根据接收的所述伸出指令驱动对应电动缸执行伸出动作,并将包含所述伸出动作执行程度信息的实时电信号反馈至通用控制单元;
倾角传感器,用于采集车辆倾斜角度,并将其发送至通用控制单元。
上述技术方案的有益效果如下:采用了位置控制方式,通用控制单元通过左、右电动缸伸出设备反馈的电流和车辆倾斜角度获得调平位置信息,进而控制左、右电动缸伸出设备准确伸出,完成车辆双缸位置调平。该装置具有结构简单、实用性强、响应速度快、调平效果好、适用于任何地形等优点。
基于上述装置的进一步改进,所述左、右电动缸伸出设备对称设置于车辆两侧;并且,所述左、右电动缸伸出设备均包括电机驱动器、车腿电动缸、伺服电机;
所述电机驱动器,用于根据接收的所述伸出指令,驱动相应车腿电动缸执行伸出动作,并采集所述伸出动作执行程度信息的实时电信号,将其反馈至通用控制单元;
所述车腿电动缸,用于执行车腿伸出动作;
所述伺服电机,用于在接收到通用控制单元根据所述实时电信号、所述车辆倾斜角度输出的控制信号后,根据所述控制信号以对应转矩和转速驱动对应车腿电动缸进行位置调平。
上述进一步改进方案的有益效果是:目前,车辆双缸调平一般采用液压缸调平方案,该方案中采用的液压缸调平装置一般结构较为复杂、响应速度较慢,容易出现跑、冒、滴、漏等问题。针对上述缺点,本方案中限定了左、右电动缸伸出设备均包括电机驱动器、车腿电动缸、伺服电机,克服了液压缸调平方案的上述缺点。采用的通用控制单元只需要给电机驱动器发送伸出指令,并向伺服电机发送包含位置信息的控制信号,即可以对应转矩和转速以驱动对应车腿电动缸进行位置调平。
进一步,所述通用控制单元通过CAN总线分别与所述倾角传感器、每个所述电机驱动器及其相应伺服电机连接;
每个所述电机驱动器通过电缆对应车腿电动缸连接;
每个所述伺服电机的输出轴与对应车腿电动缸变速箱的输入轴进行键连接。
上述进一步改进方案的有益效果是:尽可能简化了装置的连接方式,方案中,连接方式简单、电缆数量大大减少。
进一步,所述左、右电动缸伸出设备均还包括多圈绝对值编码器;所述多圈绝对值编码器与对应伺服电机同轴连接;
所述多圈绝对值编码器,用于采集对应电动缸伸出设备中车腿电动缸的当前位置,并将其发送至通用控制单元。
上述进一步改进方案的有益效果是:通过多圈绝对值编码器采集的当前位置,可提高通用控制单元获得的位置调平信息准确性,进而更加精准地进行车辆双缸调平。
进一步,所述通用控制单元执行如下程序,控制车辆双缸完成位置调平:
执行车腿电动缸落地程序,向车辆两侧的电机驱动器分别发出伸出指令,控制对应车腿电动缸执行伸出动作,采集伸出过程中电机驱动器反馈的电流,将所述电流与落地电流判断阈值进行比较,直到所述电流大于落地电流判断阈值为止;
执行车辆粗调平程序,获取倾角传感器采集的车辆倾斜角度,以及多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,根据所述车辆倾斜角度与所述左、右车腿电动缸位置计算粗调平位置,然后发出包含粗调平位置信息的控制信号至伺服电机,通过伺服电机驱动车腿电动缸以相应转矩和转速到达所述粗调平位置;
执行车辆精调平程序,获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,判断车辆左侧还是右侧位置较底,控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位,再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,进一步判断左、右车腿电动缸位置之差是否小于预设误差要求,如果不小于,继续执行判断车辆左侧还是右侧位置较底,直到其小于预设误差要求为止。
上述进一步改进方案的有益效果是:可根据不同的汽车双缸调平需求,进行车辆粗调平或者精调平。当车辆粗调平时,执行车腿电动缸落地程序、车辆粗调平程序。而当车辆精调平时,行车腿电动缸落地程序、车辆粗调平程序、车辆精调平程序。并且,限定了车腿电动缸落地程序、车辆粗调平程序、车辆精调平程序的基本内容,方法简单、易实现,可适用于不同环境使用。
进一步,所述通用控制单元执行如下车腿电动缸落地程序,完成两条车腿电动缸可靠着地:
采集车辆一侧电机驱动器反馈的电流I1,将所述电流I1与预设落地电流判断阈值I落地进行比较,如果I1>I落地,判定该车腿已落地,将另一侧落地电流判断阈值修改为I落地/2,执行下一步;如果I1≤I落地,继续伸出该侧车腿电动缸,直至判定该车腿已落地为止;
采集车辆另一侧电机驱动器反馈的电流I2,将所述电流I2与所述落地电流判断阈值I落地/2进行比较,如果I2>I落地/2,判定两条车腿电动缸均可靠着地;否则,继续伸出另一侧车腿电动缸,直至判定两条车腿电动缸均可靠着地为止。
上述进一步改进方案的有益效果是:两条车腿电动缸采用了不同的确认着地策略(落地电流判断阈值),并分先后顺序着地。该方案经大量试验证明,能够实现可靠着地,且稳定性好。
进一步,所述通用控制单元执行如下车辆粗调平程序,完成车辆粗调平:
采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ,通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低;
控制位置较低一侧的多圈绝对值编码器采集相应车腿电动缸位置P1
根据所述车辆倾斜角度θ与所述车腿电动缸位置P1计算相应车腿电动缸粗调平位置Pcu,发出包含所述粗调平位置Pcu的控制指令至相应伺服电机,通过所述伺服电机控制该位置较低一侧的车腿电动缸伸出到所述粗调平位置;
采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ',判断获得的θ'是否小于预设误差角度,如果小于,判定车辆初调平完成,否则,继续执行通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低,直至判定车辆初调平完成为止。
上述进一步改进方案的有益效果是:通过控制车辆倾斜角度进行车辆粗调平,保证粗调平后的实际车辆倾斜角度小于预设误差角度,即,使得车身接近水平。
进一步,所述车腿电动缸粗调平位置Pcu通过如下公式计算
Pcu=P1+L×tanθ
式中,L表示车辆宽度。
上述进一步改进方案的有益效果是:通过上述公式,可准确地根据车辆倾斜角度θ与车腿电动缸位置P1计算相应车腿电动缸粗调平位置Pcu,方法简单、有效,且获得的Pcu贴合一般调平精度要求。
进一步,所述通用控制单元执行如下车辆精调平程序,完成车辆精调平;
采集粗调平后多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,对所述左、右车腿电动缸位置作差,通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底;
控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位,再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置;
对移动后获得的左、右车腿电动缸位置作差,判断上述两次作差的结果是否均满足预设误差要求,如果满足,判定车辆精调平完成,否则,继续执行通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底,直到判定车辆精调平完成为止。
上述进一步改进方案的有益效果是:在一些调平精度要求很高的场合,粗调平后还需要进一步精调平,以进一步提高车身水平度。可通过控制左、右车腿电动缸位置之差进行车辆精调平,保证前后两次微调后的左、右车腿电动缸位置之差均小于预设误差,经大量试验证明,上述方案能够精确地保证车身水平,精调效果很好。
进一步,所述通用控制单元在执行车辆粗调平程序之前,执行如下程序:将车辆两侧车腿电动缸在垂直向上方向上伸出相同的高度;
所述通用控制单元在粗调平过程中,多次执行所述车辆粗调平程序,保证每次执行所述车辆粗调平程序时,所述倾角传感器测得的车辆倾斜角度θ满足|θ|<θmax,其中,θmax为车辆所能忍受的极限倾斜角度。
上述进一步改进方案的有益效果是:在一些复杂环境下,由于着地后车腿电动缸的调整位置可能受限,不便于进行双缸调平,因此可选择将其先升高一定高度再进行车辆粗调平,所述高度视不同工况而定。并且,在粗调平过程中,为了保证车辆不至于倾斜过多,当倾角传感器测得的车辆倾斜角度θ达到车辆所能忍受的极限倾斜角度θmax时,伸出较快的车腿电动缸应停留在当前位置,待另一条车腿电动缸移动至适当位置再与该车腿电动缸进行调平,在一些复杂场合,一次调平可能无法到达预期位置,可多次调平。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例1基于位置控制模式的车辆双缸调平装置结果示意图;
图2为本发明实施例2基于位置控制模式的车辆双缸调平装置结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明的一个具体实施例,公开了一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,如图1所示,包括通用控制单元、左、右电动缸伸出设备、倾角传感器。所述通用控制单元分别与所述左、右电动缸伸出设备、所述倾角传感器连接。
通用控制单元,用于调平时向车辆左、右电动缸伸出设备发出伸出指令,调平过程中接受所述电动缸伸出设备反馈的实时电信号,以及倾角传感器采集的车辆倾斜角度,进而控制车辆双缸进行位置调平。
左、右电动缸伸出设备,用于根据接收的所述伸出指令驱动对应电动缸执行伸出动作,并将包含所述伸出动作执行程度信息的实时电信号反馈至通用控制单元。
倾角传感器,用于采集车辆倾斜角度,并将其发送至通用控制单元。
与现有技术相比,本实施例提供的车辆双缸调平装置采用了位置控制方式。具体地,通用控制单元通过左、右电动缸伸出设备反馈的电流和车辆倾斜角度获得调平位置信息,进而控制左、右电动缸伸出设备准确伸出,完成双缸位置调平。该装置具有结构简单、实用性强、响应速度快、调平效果好、适用于任何地形等优点。
实施例2
在实施例1的基础上进行优化,左、右电动缸伸出设备对称设置于车辆两侧;并且,所述左、右电动缸伸出设备均包括电机驱动器、车腿电动缸、伺服电机,如图2所示。电极驱动器输入端与通用控制单元输出端电连接,其输出端与车腿电动缸输入端电连接。伺服电机输入端与通用控制单元输出端电连接,其输出端与车腿电动缸输入端机械连接。
电机驱动器,用于根据接收的通用控制单元输出的所述伸出指令,驱动相应车腿电动缸执行伸出动作,并采集所述伸出动作执行程度信息的实时电信号,将其反馈至通用控制单元。示例性地,电机驱动器可采用现有的6SL3210-5FB10-1UF0型号驱动器。
车腿电动缸,用于执行车腿伸出动作。示例性地,车腿电动缸可采用现有的ET100型号电动缸或者其他型号。具体地,车腿电动缸包括传动箱、滚珠丝杠、缸体等。工作原理是伺服电机旋转通过传动箱将旋转运动传递到滚珠丝杠,滚珠丝杠将旋转运动变为直线运动,推动缸体运动。
伺服电机,用于在接收到通用控制单元根据所述实时电信号、所述车辆倾斜角度输出的控制信号后,根据所述控制信号以对应转矩和转速驱动对应车腿电动缸进行位置调平。示例性地,伺服电机可采用现有的MAS-D500E18型号伺服电机。
优选地,通用控制单元通过CAN总线分别与倾角传感器、每个电机驱动器及其相应伺服电机连接。每个所述电机驱动器通过电缆对应车腿电动缸连接;每个所述伺服电机的输出轴与对应车腿电动缸变速箱的输入轴进行键连接。
优选地,所述左、右电动缸伸出设备均还包括多圈绝对值编码器。所述多圈绝对值编码器与对应伺服电机同轴连接。
多圈绝对值编码器,用于采集对应电动缸伸出设备中车腿电动缸的当前位置,并将其发送至通用控制单元。示例性地,多圈绝对值编码器可采用现有的CSS58-JS型号高精度电机编码器。
优选地,所述通用控制单元执行如下程序,控制车辆双缸完成位置调平:
S1.执行车腿电动缸落地程序,向车辆两侧的电机驱动器分别发出伸出指令,控制对应车腿电动缸执行伸出动作,采集伸出过程中电机驱动器反馈的电流,将所述电流与落地电流判断阈值进行比较,直到所述电流大于落地电流判断阈值为止;
S2.执行车辆粗调平程序,获取倾角传感器采集的车辆倾斜角度,以及多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,根据所述车辆倾斜角度与所述左、右车腿电动缸位置计算粗调平位置,然后发出包含粗调平位置信息的控制信号至伺服电机,通过伺服电机驱动车腿电动缸以相应转矩和转速到达所述粗调平位置;
S3.执行车辆精调平程序,获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,判断车辆左侧还是右侧位置较底,控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位,再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,进一步判断左、右车腿电动缸位置之差是否小于预设误差要求,如果不小于,继续执行判断车辆左侧还是右侧位置较底,直到其小于预设误差要求为止。
优选地,上述步骤S1可进一步细化,所述通用控制单元执行如下车腿电动缸落地程序,完成两条车腿电动缸可靠着地:
S11.采集车辆一侧电机驱动器反馈的电流I1,将所述电流I1与预设落地电流判断阈值I落地(设置的I落地与车身重量有关,具体数值通过试验确定)进行比较,如果I1>I落地,判定该车腿已落地,将另一侧落地电流判断阈值修改为I落地/2,执行下一步;如果I1≤I落地,继续伸出该侧车腿电动缸,直至判定该车腿已落地为止;
S12.采集车辆另一侧电机驱动器反馈的电流I2,将所述电流I2与所述落地电流判断阈值I落地/2进行比较,如果I2>I落地/2,判定两条车腿电动缸均可靠着地;否则,继续伸出另一侧车腿电动缸,直至判定两条车腿电动缸均可靠着地为止。
优选地,上述步骤S2可进一步细化,所述通用控制单元执行如下车辆粗调平程序,完成车辆粗调平;
S21.采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ,通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低;
S22.控制位置较低一侧的多圈绝对值编码器采集相应车腿电动缸位置P1
S23.根据所述车辆倾斜角度θ与所述车腿电动缸位置P1计算相应车腿电动缸粗调平位置Pcu,发出包含所述粗调平位置Pcu的控制指令至相应伺服电机,通过所述伺服电机控制该位置较低一侧的车腿电动缸伸出以相应转矩M和转速V到达所述粗调平位置Pcu
优选地,所述转速V和转矩M可通过如下公式计算
V=Kpe(Pi)+Ki∑e(Pi)+Kd(e(Pi)-e(Pi-1)) (1)
M=K'pV (2)
其中
e(P)=Pcu-P1
式中,Kp、K'p分别表示比例系数,Ki表示积分系数,Kd分别表示微分系数,上述系数一般通过标定获得,e(Pi)表示本次车辆粗调平的位置偏差,e(Pi-1)表示上一次车辆粗调平的位置偏差,初始值为0。
S24.采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ',判断获得的θ'是否小于预设误差角度,如果小于,判定车辆初调平完成,否则,继续执行步骤S21中的通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低,直至判定车辆初调平完成为止。
优选地,步骤S23中,所述车腿电动缸粗调平位置Pcu可通过如下公式计算
Pcu=P1+L×tanθ (3)
式中,L表示车辆宽度。
优选地,上述步骤S3可进一步细化,所述通用控制单元执行如下车辆精调平程序,完成车辆精调平;
S31.采集粗调平后多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,对所述左、右车腿电动缸位置作差,通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底;
S32.控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位Pmin,再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置;
S33.对移动后获得的左、右车腿电动缸位置作差,判断上述两次作差的结果是否均满足预设误差要求(即小于预设误差),如果满足,判定车辆精调平完成,否则,继续执行步骤S31中的通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底,直到判定车辆精调平完成为止。
通过上述步骤S31~S33,在每个控制周期增加Pmin,直至连续两次作差的结果均满足预设误差要求,完成车辆精调平。
优选地,所述通用控制单元在执行步骤S2的车辆粗调平程序之前,执行如下程序:
S20.将车辆两侧车腿电动缸在垂直向上方向上伸出相同的高度H1。H1视不同使用工况而定。
优选地,所述通用控制单元在执行步骤S2的车辆粗调平程序之后,执行如下程序:
S25.将车辆两侧车腿电动缸在垂直向下方向上回退相同的高度H1
优选地,所述通用控制单元在粗调平过程中,多次执行所述车辆粗调平程序,保证每次执行所述车辆粗调平程序时,所述倾角传感器测得的车辆倾斜角度θ满足|θ|<θmax,其中,θmax为车辆所能忍受的极限倾斜角度。即实现多次调平下放。
与实施例1相比,本实施例提供的装置对左、右电动缸伸出设备进行了细化,未采用液压油源、泵站、各种液压阀件、压力传感器,系统简单、可靠性高,并降低了成本,同时,左、右车腿电动缸维护简单,不存在液压设备维护困难的问题。此外,还对通用控制单元涉及的程序进行了进一步细化,通过采集多圈绝对值编码器直接获得车腿电动缸当前位置,结合倾角传感器获得的车身倾角信息,对车辆双缸进行位置调平,控制方法简单、高效。通过粗调平、精调平两个步骤,保证调平快速且具有连贯性。经大量试验证明该装置调平精度较高,调平精度可以达到2'以内,并对各种地形(如斜坡、凹凸地形)都适用。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,包括:
通用控制单元,用于调平时向车辆左、右电动缸伸出设备发出伸出指令,调平过程中接受所述电动缸伸出设备反馈的实时电信号,以及倾角传感器采集的车辆倾斜角度,进而控制车辆双缸进行位置调平;
左、右电动缸伸出设备,用于根据接收的所述伸出指令驱动对应电动缸执行伸出动作,并将包含所述伸出动作执行程度信息的实时电信号反馈至通用控制单元;所述左、右电动缸伸出设备均包括多圈绝对值编码器;所述多圈绝对值编码器,用于采集对应电动缸伸出设备中车腿电动缸的当前位置,并将其发送至通用控制单元;
倾角传感器,用于采集车辆倾斜角度,并将其发送至通用控制单元;
所述通用控制单元执行如下程序,控制车辆双缸完成位置调平:
执行车辆粗调平程序,获取倾角传感器采集的车辆倾斜角度θ,以及多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置P1,根据所述车辆倾斜角度θ与所述左、右车腿电动缸位置计算粗调平位置Pcu,然后发出包含粗调平位置信息的控制信号至伺服电机,通过伺服电机驱动车腿电动缸以相应转矩M和转速V到达所述粗调平位置Pcu
V=Kpe(Pi)+Ki∑e(Pi)+Kd(e(Pi)-e(Pi-1))
M=K'pV
Pcu=P1+L×tanθ
其中
e(P)=Pcu-P1
式中,L表示车辆宽度,Kp、K'p分别表示比例系数,Ki表示积分系数,Kd分别表示微分系数,上述系数通过标定获得,e(Pi)表示本次车辆粗调平的位置偏差,e(Pi-1)表示上一次车辆粗调平的位置偏差,初始值为0;
执行车辆精调平程序,获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,判断车辆左侧还是右侧位置较底,控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位,再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,进一步判断左、右车腿电动缸位置之差是否小于预设误差要求,如果不小于,继续执行判断车辆左侧还是右侧位置较底,直到其小于预设误差要求为止。
2.根据权利要求1所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述左、右电动缸伸出设备对称设置于车辆两侧;并且,所述左、右电动缸伸出设备均包括电机驱动器、车腿电动缸、伺服电机;
所述电机驱动器,用于根据接收的所述伸出指令,驱动相应车腿电动缸执行伸出动作,并采集所述伸出动作执行程度信息的实时电信号,将其反馈至通用控制单元;
所述车腿电动缸,用于执行车腿伸出动作;
所述伺服电机,用于在接收到通用控制单元根据所述实时电信号、所述车辆倾斜角度输出的控制信号后,根据所述控制信号以对应转矩和转速驱动对应车腿电动缸进行位置调平。
3.根据权利要求2所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述通用控制单元通过CAN总线分别与所述倾角传感器、每个所述电机驱动器及其相应伺服电机连接;
每个所述电机驱动器通过电缆对应车腿电动缸连接;
每个所述伺服电机的输出轴与对应车腿电动缸变速箱的输入轴进行键连接。
4.根据权利要求2或3所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述多圈绝对值编码器与对应伺服电机同轴连接。
5.根据权利要求4所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述通用控制单元执行如下程序,控制车辆双缸完成位置调平:
执行车腿电动缸落地程序,向车辆两侧的电机驱动器分别发出伸出指令,控制对应车腿电动缸执行伸出动作,采集伸出过程中电机驱动器反馈的电流,将所述电流与落地电流判断阈值进行比较,直到所述电流大于落地电流判断阈值为止;
执行车辆粗调平程序;
执行车辆精调平程序。
6.根据权利要求5所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述通用控制单元执行如下车腿电动缸落地程序,完成两条车腿电动缸可靠着地:
采集车辆一侧电机驱动器反馈的电流I1,将所述电流I1与预设落地电流判断阈值I落地进行比较,如果I1>I落地,判定该车腿已落地,将另一侧落地电流判断阈值修改为I落地/2,执行下一步;如果I1≤I落地,继续伸出该侧车腿电动缸,直至判定该车腿已落地为止;
采集车辆另一侧电机驱动器反馈的电流I2,将所述电流I2与所述落地电流判断阈值I落地/2进行比较,如果I2>I落地/2,判定两条车腿电动缸均可靠着地;否则,继续伸出另一侧车腿电动缸,直至判定两条车腿电动缸均可靠着地为止。
7.根据权利要求5或6所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述通用控制单元执行如下车辆粗调平程序,完成车辆粗调平:
采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ,通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低;
控制位置较低一侧的多圈绝对值编码器采集相应车腿电动缸位置P1
根据所述车辆倾斜角度θ与所述车腿电动缸位置P1计算相应车腿电动缸粗调平位置Pcu,发出包含所述粗调平位置Pcu的控制指令至相应伺服电机,通过所述伺服电机控制该位置较低一侧的车腿电动缸伸出到所述粗调平位置;
采集倾角传感器输出的车辆倾斜角度θ',判断获得的θ'是否小于预设误差角度,如果小于,判定车辆初调平完成,否则,继续执行通过所述车辆倾斜角度的正负判断车辆左侧还是右侧位置较低,直至判定车辆初调平完成为止。
8.根据权利要求5或6所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述通用控制单元执行如下车辆精调平程序,完成车辆精调平:
采集粗调平后多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置,对所述左、右车腿电动缸位置作差,通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底;
控制位置较低一侧的伺服电机驱动相应车腿电动缸移动一个最小精调单位,再次获取多圈绝对值编码器采集的左、右车腿电动缸位置;
对移动后获得的左、右车腿电动缸位置作差,判断上述两次作差的结果是否均满足预设误差要求,如果满足,判定车辆精调平完成,否则,继续执行通过左、右车腿电动缸位置之差正负判断车辆左侧还是右侧位置较底,直到判定车辆精调平完成为止。
9.根据权利要求7所述的基于位置控制模式的车辆双缸调平装置,其特征在于,所述通用控制单元在执行车辆粗调平程序之前,执行如下程序:将车辆两侧车腿电动缸在垂直向上方向上伸出相同的高度;
所述通用控制单元在粗调平过程中,多次执行所述车辆粗调平程序,保证每次执行所述车辆粗调平程序时,所述倾角传感器测得的车辆倾斜角度θ满足|θ|<θmax,其中,θmax为车辆所能忍受的极限倾斜角度。
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