專利名稱：一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓與控制的方法，更具體地涉及一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法。
背景技術(shù)：
車輛的姿態(tài)或高度調(diào)節(jié)在工程車輛、越野車輛、高級轎車、軍用車輛中有較廣泛的應(yīng)用。目前車輛的姿態(tài)調(diào)節(jié)，一般均是通過測量車高傳感器的位移信號，計算車輛當(dāng)前位移信號與命令值的差值，通過控制液壓或氣動閥件動作，實現(xiàn)對油缸或氣缸的充放油或充放氣來實現(xiàn)車輛高度的調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)車高，從而可以最大限度地提高車輛適應(yīng)路況的能力， 可以提高車輛的越野通過能力、鍘坡行駛的能力。在良好路面上行駛時，降低車體高度，提高車輛的行駛穩(wěn)定性；在惡劣路面上行駛時，增加車體高度，提高車輛的通過性，從而提高越野能力，但是對于車高調(diào)節(jié)技術(shù)，往往會由于控制方法不當(dāng)，而造成輪載負(fù)荷分布不合理的問題，從而對懸架部件、輪胎的使用壽命造成不利影響。如在車姿升降的過程中，前后左右不能同步升降，雖然最終車高或姿態(tài)達(dá)到要求，但這樣極易造成輪胎載荷與設(shè)計值不符。 因此在車姿調(diào)節(jié)的過程中，車姿的同步升降是極為重要的。但是即使能夠?qū)崿F(xiàn)車姿前后左右的同步升降，由于液壓缸的摩擦力、懸架擺臂的摩擦力的問題，也會造成輪胎載荷最終與設(shè)計值不符。本發(fā)明提出了一種可以在車姿調(diào)節(jié)過程中解決輪胎載荷分布不合理的方法，從而能夠解決由于車姿調(diào)節(jié)而帶來的輪胎載荷分布不合理的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，通過控制器對油缸位移和壓力信息的監(jiān)測，使四個懸架油缸的壓力分布合理，在車姿調(diào)節(jié)的過程中，保證輪胎載荷分布合理，解決以往由于車姿調(diào)節(jié)而帶來的車輪載荷分配不合理的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明提供的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，該車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括懸架、油箱、液壓泵、液控單向閥、三位四通比例換向閥、可調(diào)節(jié)流閥、油缸、兩位兩通閥；所述油箱內(nèi)設(shè)有液壓泵，所述液壓泵出油口連接有出油管，所述可調(diào)節(jié)流閥一端依次與所述出油管連接，所述可調(diào)節(jié)流閥另一端分別與三位四通比例換向閥的進(jìn)油口連接，所述三位四通比例換向閥的工作油口分別與液控單向閥一端連接，所述液控單向閥另一端分別與油缸連接；所述三位四通比例換向閥的回油口分別與可調(diào)節(jié)流閥一端連接，所述可調(diào)節(jié)流閥另一端依次與回油管連接，所述回油管與油箱連接，所述回油管與油箱之間還設(shè)有兩位兩通閥；所述油缸上分別設(shè)置直線位移傳感器，所述油缸內(nèi)分別設(shè)置壓力傳感器；所述液控單向閥、三位四通比例換向閥、可調(diào)節(jié)流閥以及兩位兩通閥分別配置有控制器；其特征在于所述控制方法包括步驟如下步驟1、預(yù)設(shè)一個目標(biāo)車高，所述目標(biāo)車高為車輛在正常路面行駛狀態(tài)下的車高； 預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，所述目標(biāo)速度為車高變化過程中系統(tǒng)可實現(xiàn)和人可接受的上升速度， 一般不大于0. 05m/s ；預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，所述目標(biāo)載荷百分比為車輛在正常路面靜止?fàn)顟B(tài)下的油缸的載荷占總載荷的百分比；步驟2、檢測當(dāng)前車高，將檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高進(jìn)行對比分析；步驟3、根據(jù)檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果，分三種情況進(jìn)行處理，a、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高大于目標(biāo)車高時，液壓泵供油，兩位兩通換向閥換向，此時三位四通比例換向閥的電磁鐵通電，高壓油進(jìn)入液控單向閥的控制端，各油缸內(nèi)的油液分別通過液控單向閥進(jìn)入對應(yīng)的三位四通比例換向閥，從而流入油箱，對車高進(jìn)行下降調(diào)節(jié)完成；在下降的過程中，先預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，然后控制器對各個三位四通比例換向閥進(jìn)行控制，控制器通過對單位時間間隔的車體下降位移的采樣，得到當(dāng)前速度，從而可以計算出速度差值，得到速度差值后，即可利用PID算法對控制量進(jìn)行計算，并得到速度差值的控制量；再預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，通過壓力傳感器測量各當(dāng)前油缸載荷，對當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比進(jìn)行計算，得到載荷百分比差值，進(jìn)而可對載荷差值的PID控制最進(jìn)行計算，并得到載荷差值的控制量；得到兩個控制量后，對兩個控制量進(jìn)行優(yōu)化，得到綜合控制量，即可對車高下降過程中的三位四通比例換向閥進(jìn)行控制；b、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高小于目標(biāo)車高時，液壓泵供油，兩位兩通換向閥換向，此時三位四通比例換向閥的電磁鐵通電，則高壓油通過液控單向閥進(jìn)入液控單向閥的充油端，因此各油缸均充油，對車高進(jìn)行上升調(diào)節(jié)完成；在上升的過程中，先預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，控制器對各個三位四通比例換向閥進(jìn)行控制，控制器通過對單位時間間隔的車體上升位移的采樣，得到當(dāng)前速度，從而可以計算出速度差值，得到速度差值后，即可利用PID算法對控制量進(jìn)行計算，并得到速度差值的控制量；再預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，通過壓力傳感器測量各當(dāng)前油缸載荷，對當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比進(jìn)行計算，得到載荷百分比差值，進(jìn)而可對載荷差值的PID控制最進(jìn)行計算，并得到載荷差值的控制量；得到兩個控制量后，對兩個控制量進(jìn)行優(yōu)化，得到綜合控制量，即可對車高上升過程中的三位四通比例換向閥進(jìn)行控制；C、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高等于目標(biāo)車高時，則不進(jìn)行車高調(diào)節(jié)；所述液壓泵采用電動機驅(qū)動，所述油箱與液壓泵之間設(shè)有濾油器，所述液壓泵出油口的出油管還連接有溢流閥。本發(fā)明提供的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法技術(shù)方案中，所述油缸內(nèi)部分別設(shè)置直線位移傳感器。
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本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法技術(shù)方案中，所述油缸外部分別設(shè)置直線位移傳感器。本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法技術(shù)方案中，所述油缸內(nèi)部分別設(shè)置與懸架相關(guān)聯(lián)的角位移傳感器。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法技術(shù)方案中，在所述步驟3中，計算速度差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥的 PWM控制的占空比。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法技術(shù)方案中，在所述步驟3中，計算載荷百分比差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥的PWM控制的占空比。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法技術(shù)方案中，在所述步驟3中，所述速度差值是目標(biāo)速度與當(dāng)前速度的差值；所述載荷百分比差值是當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比與目標(biāo)載荷百分比的差值。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法技術(shù)方案中，在所述步驟3中，綜合控制量=Al*速度差值的PID控制量+A2*載荷百分比差值的PID控制量， 其中Al 0，A1+A2 = 1，A1與A2要根據(jù)實際情況進(jìn)行取值；在車高升降的過程中如發(fā)現(xiàn)車高變化緩慢或前后左右不能同步，則適當(dāng)增大Al值，相應(yīng)減小了 A2值；如在車高升降的過程中測量到四個油缸23、油缸1、油缸10、油缸11的載荷分布不均的且差值較大， 則應(yīng)適當(dāng)增大A2值，相應(yīng)減小了 Al值。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明得到的有益效果是1、本發(fā)明通過控制器對油缸位移和壓力信息的監(jiān)測，對比例換向閥進(jìn)行控制，使四個懸架油缸的壓力分布合理，從而有利于解決由于車姿調(diào)節(jié)而帶來的輪載分配不合理的問題。2、在油缸的內(nèi)部或外部設(shè)置直線位移傳感器，或設(shè)置與懸架相關(guān)聯(lián)的角位移傳感器，以實現(xiàn)對車高變化信息的測量。3、三位四通比例換向閥同時配置控制器，以實現(xiàn)對各比例換向閥與電磁換向閥的控制，同時采集車高變化的信息。4、四個油缸內(nèi)設(shè)置四個壓力傳感器以檢測壓力的變化，同時實現(xiàn)車輪載荷的合理控制，從而反映輪胎載荷的信息，為控制器實現(xiàn)對輪載的合理控制提供依據(jù)。


圖1為一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法的液壓原理圖；圖2為本發(fā)明下降過程的輪胎載荷控制的流程圖；圖3為本發(fā)明上升過程的輪胎載荷控制的流程圖；其中，1、10、11、23_液壓缸，2、9、12、22_液控單向閥，3、8、13、21_三位四通比例換向閥，4、5、6、7_可調(diào)節(jié)流閥，14、15、16、17-可調(diào)節(jié)流閥；18-兩位兩通閥，19-溢流閥， 20-液壓泵，Cl、Rl-三位四通比例換向閥21的工作油口，C2、R2-三位四通比例換向閥3的工作油口，C4、R4-三位四通比例換向閥8的工作油口，C3、R3-三位四通比例換向閥13的工作油口，SV1、SV2-是三位四通比例換向閥21的電磁鐵，SV3、SV4-三位四通比例換向閥3的電磁鐵，SV7、SV8-三位四通比例換向閥8的電磁鐵，SV5、SV6-三位四通比例換向閥13 的電磁鐵。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施例1 如圖1-3所示，本例發(fā)明的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，該車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括懸架、油箱、液壓泵20、液控單向閥22、液控單向閥2、液控單向閥9、液控單向閥 13、三位四通比例換向閥21、三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、可調(diào)節(jié)流閥17、可調(diào)節(jié)流閥16、可調(diào)節(jié)流閥5、可調(diào)節(jié)流閥4、可調(diào)節(jié)流閥7、可調(diào)節(jié)流閥6、可調(diào)節(jié)流閥14、可調(diào)節(jié)流閥15、油缸23、油缸1、油缸10、油缸11，兩位兩通閥18 ；液壓泵20采用電動機驅(qū)動，油箱內(nèi)設(shè)有液壓泵20，油箱與液壓泵20之間設(shè)有濾油器，液壓泵20出油口連接有出油管，液壓泵20出油口的出油管還連接有溢流閥19，可調(diào)節(jié)流閥17、可調(diào)節(jié)流閥5、可調(diào)節(jié)流閥7、可調(diào)節(jié)流閥14 一端依次與出油管連接，可調(diào)節(jié)流閥 17、可調(diào)節(jié)流閥5、可調(diào)節(jié)流閥7、可調(diào)節(jié)流閥14另一端分別與三位四通比例換向閥21、三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13的進(jìn)油口連接，三位四通比例換向閥21、三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13 的工作油口 C1、R1、C2、R2、C4、R4、C3、R3分別與液控單向閥22、液控單向閥2、液控單向閥 9、液控單向閥13 —端連接，液控單向閥22、液控單向閥2、液控單向閥9、液控單向閥13另一端分別與油缸23、油缸1、油缸10、油缸11連接；三位四通比例換向閥21、三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13的回油口分別與可調(diào)節(jié)流閥16、可調(diào)節(jié)流閥4、可調(diào)節(jié)流閥6、可調(diào)節(jié)流閥 15 一端連接，可調(diào)節(jié)流閥16、可調(diào)節(jié)流閥4、可調(diào)節(jié)流閥6、可調(diào)節(jié)流閥15另一端依次與回油管連接，回油管與油箱連接，回油管與油箱之間還設(shè)有兩位兩通閥18 ；油缸23、油缸1、油缸10、油缸11上分別設(shè)置直線位移傳感器，設(shè)置在內(nèi)部或者外部，油缸23、油缸1、油缸10、油缸11內(nèi)分別設(shè)置壓力傳感器，油缸23、油缸1、油缸10、油缸 11內(nèi)部分別設(shè)置與懸架相關(guān)聯(lián)的角位移傳感器；液控單向閥22、液控單向閥2、液控單向閥 9、液控單向閥13、三位四通比例換向閥21、三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、 三位四通比例換向閥13，可調(diào)節(jié)流閥17、可調(diào)節(jié)流閥16、可調(diào)節(jié)流閥5、可調(diào)節(jié)流閥4、可調(diào)節(jié)流閥7、可調(diào)節(jié)流閥6、可調(diào)節(jié)流閥14、可調(diào)節(jié)流閥15以及兩位兩通閥18分別配置有控制器；其特征在于所述控制方法包括步驟如下步驟1、預(yù)設(shè)一個目標(biāo)車高，所述目標(biāo)車高為車輛在正常路面行駛狀態(tài)下的車高； 預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，所述目標(biāo)速度為車高變化過程中系統(tǒng)可實現(xiàn)和人可接受的上升速度， 一般不大于0. 05m/s ；預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，所述目標(biāo)載荷百分比為車輛在正常路面靜止?fàn)顟B(tài)下的油缸的載荷占總載荷的百分比；步驟2、檢測當(dāng)前車高，將檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高進(jìn)行對比分析；步驟3、根據(jù)檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果，分三種情況進(jìn)行處理，
a、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高大于目標(biāo)車高時，液壓泵20供油，兩位兩通換向閥18換向，此時三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21的電磁鐵SV4、SV8、SV6、SV2通電，高壓油進(jìn)入液控單向閥2、液控單向閥9、 液控單向閥12、液控單向閥22的控制端，各油缸23、油缸1、油缸10、油缸11內(nèi)的油液分別通過液控單向閥2、液控單向閥9、液控單向閥12、液控單向閥22進(jìn)入對應(yīng)的三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21，從而流入油箱，對車高進(jìn)行下降調(diào)節(jié)完成；在下降的過程中，先預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，然后控制器對各個三位四通比例換向閥 3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21進(jìn)行控制，控制器通過對單位時間間隔的車體下降位移的采樣，得到當(dāng)前速度，從而可以計算出速度差值， 得到速度差值后，即可利用PID算法對控制量進(jìn)行計算，并得到速度差值的控制量，所述速度差值是目標(biāo)速度與當(dāng)前速度的差值；計算速度差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21的PWM控制的占空比，實現(xiàn)的效果是速度差值變大則增大占空比，差值變小，則減小占空比；再預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，通過壓力傳感器測量各當(dāng)前油缸載荷，對當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比進(jìn)行計算，得到載荷百分比差值，進(jìn)而可對載荷差值的PID控制最進(jìn)行計算，并得到載荷差值的控制量，所述載荷百分比差值是當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比與目標(biāo)載荷百分比的差值，計算載荷百分比差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21的PWM控制的占空比，實現(xiàn)的效果是載荷差值變大則增大占空比，差值變小，則減小占空比；得到兩個控制量后，對兩個控制量進(jìn)行優(yōu)化，得到綜合控制量，即可對車高下降過程中的三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21進(jìn)行控制，綜合控制量=Al*速度差值的PID控制量+A2*載荷百分比差值的PID控制量，其中Al彡0，A2彡0，A1+A2 = 1，Al與A2要根據(jù)實際情況進(jìn)行取值，調(diào)節(jié)方法如下過程在車高升降的過程中如發(fā)現(xiàn)車高變化緩慢或前后左右不能同步，則適當(dāng)增大Al值，相應(yīng)減小了 A2值；如在車高升降的過程中測量到四個油缸23、油缸1、油缸10、油缸11的載荷分布不均的且差值較大，則應(yīng)適當(dāng)增大A2值，相應(yīng)減小了 Al值。綜合控制量等于控制比例換向閥當(dāng)前下降比例線圈的PWM占空比；b、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高小于目標(biāo)車高時，液壓泵20供油，兩位兩通換向閥18換向，此時三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21的電磁鐵SV3、SV7、SV5、SVl通電，則高壓油通過液控單向閥進(jìn)入液控單向閥 2、液控單向閥9、液控單向閥12、液控單向閥22的充油端，因此各油缸23、油缸1、油缸10、 油缸11均充油，對車高進(jìn)行上升調(diào)節(jié)完成；在上升的過程中，先預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，控制器對各個三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21進(jìn)行控制，控制器通過對單位時間間隔的車體上升位移的采樣，得到當(dāng)前速度，從而可以計算出速度差值，得到速度差值后，所述速度差值是目標(biāo)速度與當(dāng)前速度的差值，即可利用PID算法對控制量進(jìn)
8行計算，并得到速度差值的控制量，計算速度差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21的PWM控制的占空比，實現(xiàn)的效果是速度差值變大則增大占空比，差值變小，則減小占空比；再預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，通過壓力傳感器測量各當(dāng)前油缸載荷，對當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比進(jìn)行計算，得到載荷百分比差值，進(jìn)而可對載荷差值的PID控制最進(jìn)行計算，并得到載荷差值的控制量，所述載荷百分比差值是當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比與目標(biāo)載荷百分比的差值。計算載荷百分比差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21的PWM控制的占空比，實現(xiàn)的效果是載荷差值變大則增大占空比，差值變小，則減小占空比；得到兩個控制量后，對兩個控制量進(jìn)行優(yōu)化，得到綜合控制量，即可對車高上升過程中的三位四通比例換向閥3、三位四通比例換向閥8、三位四通比例換向閥13、三位四通比例換向閥21進(jìn)行控制，綜合控制量=Al*速度差值的PID控制量+A2*載荷百分比差值的PID控制量，其中Al彡0，A2彡0，A1+A2 = 1，Al與A2要根據(jù)實際情況進(jìn)行取值，調(diào)節(jié)方法如下過程在車高升降的過程中如發(fā)現(xiàn)車高變化緩慢或前后左右不能同步，則適當(dāng)增大Al值，相應(yīng)減小了 A2值；如在車高升降的過程中測量到四個油缸23、油缸1、油缸10、油缸11的載荷分布不均的且差值較大，則應(yīng)適當(dāng)增大A2值，相應(yīng)減小了 Al值。綜合控制量等于控制比例換向閥當(dāng)前上升比例線圈的PWM占空比；C、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高等于目標(biāo)車高時，則不進(jìn)行車高調(diào)節(jié)；液壓泵20提供車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)的油源供應(yīng)，溢流閥19限定液壓泵輸出的最高壓力； 可調(diào)節(jié)流閥5、可調(diào)節(jié)流閥7、可調(diào)節(jié)流閥14和可調(diào)節(jié)流閥17分別對上升的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)， 以利于實現(xiàn)前后的上升同步；可調(diào)節(jié)流閥4、可調(diào)節(jié)流閥6、可調(diào)節(jié)流閥15和可調(diào)節(jié)流閥16 分別對下降的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以利于實現(xiàn)前后的下降同步。三位四通換向閥3實現(xiàn)對前橋油缸1的充放油控制，液控單向閥2實現(xiàn)對前橋油缸1內(nèi)部油液的鎖止；三位四通換向閥21實現(xiàn)對前橋油缸23的充放油控制，液控單向閥22 實現(xiàn)對前橋油缸23內(nèi)部油液的鎖止；三位四通換向閥8實現(xiàn)對后橋油缸10的充放油控制， 液控單向閥9實現(xiàn)對后橋油缸10內(nèi)部油液的鎖止；三位四通換向閥13實現(xiàn)對后橋油缸11 的充放油控制，液控單向閥12實現(xiàn)對后橋油缸11內(nèi)部油液的鎖止。實施例2:如圖1-3所示，本例發(fā)明的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，該系統(tǒng)和步驟與實施例1的基本相同，區(qū)別在于步驟3、設(shè)定一個基礎(chǔ)差值，基礎(chǔ)差值的取值取決了車高調(diào)節(jié)的控制精度要求與傳感器所能達(dá)到的精度，將檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果與基礎(chǔ)差值進(jìn)行對比，分三種情況進(jìn)行處理，a、當(dāng)檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果大于基礎(chǔ)差值時，對車高進(jìn)行下降調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式及步驟與實施例1完全一致；b、當(dāng)檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果小于基礎(chǔ)差值，對車高進(jìn)行上升調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式及步驟與實施例1完全一致；
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C、當(dāng)檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果等于基礎(chǔ)差值，則不進(jìn)行車高調(diào)節(jié)；最后應(yīng)該說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，該車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括 懸架、油箱、液壓泵00)、液控單向閥02、2、9、13)、三位四通比例換向閥01、3、8、 13)、可調(diào)節(jié)流閥(17、16、5、4、7、6、14、15)、油缸(23、1、10、11)、兩位兩通閥(18)；所述油箱內(nèi)設(shè)有液壓泵(20)，所述液壓泵00)出油口連接有出油管，所述可調(diào)節(jié)流閥 (17、5、7、14) 一端依次與所述出油管連接，所述可調(diào)節(jié)流閥(17、5、7、14)另一端分別與三位四通比例換向閥01、3、8、13)的進(jìn)油口連接，所述三位四通比例換向閥01、3、8、13)的工作油口 (C1、R1)、(C2、R2)、(C4、R4)、(C3、R3)分別與液控單向閥(22、2、9、13) 一端連接， 所述液控單向閥02、2、9、13)另一端分別與油缸Q3、l、10、ll)連接；所述三位四通比例換向閥(21、3、8、13)的回油口分別與可調(diào)節(jié)流閥(16、4、6、15) 一端連接，所述可調(diào)節(jié)流閥(16、4、6、1幻另一端依次與回油管連接，所述回油管與油箱連接，所述回油管與油箱之間還設(shè)有兩位兩通閥(18)；所述油缸(23UU0U1)上分別設(shè)置直線位移傳感器，所述油缸(23UU0U1)內(nèi)分別設(shè)置壓力傳感器；所述液控單向閥02、2、9、13)、三位四通比例換向閥01、3、8、13)、可調(diào)節(jié)流閥(17、16、5、4、7、6、14、15)以及兩位兩通閥(18)分別配置有控制器； 其特征在于所述控制方法包括步驟如下步驟1、預(yù)設(shè)一個目標(biāo)車高，所述目標(biāo)車高為車輛在正常路面行駛狀態(tài)下的車高；預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，所述目標(biāo)速度為車高變化過程中系統(tǒng)可實現(xiàn)和人可接受的上升速度，一般不大于0. 05m/s ；預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，所述目標(biāo)載荷百分比為車輛在正常路面靜止?fàn)顟B(tài)下的油缸的載荷占總載荷的百分比；步驟2、檢測當(dāng)前車高，將檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高進(jìn)行對比分析；步驟3、根據(jù)檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果，分三種情況進(jìn)行處理，a、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高大于目標(biāo)車高時，液壓泵00)供油，兩位兩通換向閥(18)換向，此時三位四通比例換向閥(3、8、13、21)的電磁鐵(SV4、SV8、SV6、SV2)通電，高壓油進(jìn)入液控單向閥0、9、12、22)的控制端，各油缸O3、l、10、ll)內(nèi)的油液分別通過液控單向閥 (2,9,12,22)進(jìn)入對應(yīng)的三位四通比例換向閥(3、8、13、21)，從而流入油箱，對車高進(jìn)行下降調(diào)節(jié)完成；在下降的過程中，先預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，然后控制器對各個三位四通比例換向閥(3、8、 13,21)進(jìn)行控制，控制器通過對單位時間間隔的車體下降位移的采樣，得到當(dāng)前速度，從而可以計算出速度差值，得到速度差值后，即可利用PID算法對控制量進(jìn)行計算，并得到速度差值的控制量；再預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，通過壓力傳感器測量各當(dāng)前油缸載荷，對當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比進(jìn)行計算，得到載荷百分比差值，進(jìn)而可對載荷差值的PID控制最進(jìn)行計算，并得到載荷差值的控制量；得到兩個控制量后，對兩個控制量進(jìn)行優(yōu)化，得到綜合控制量，即可對車高下降過程中的三位四通比例換向閥(3、8、13、21)進(jìn)行控制；b、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高小于目標(biāo)車高時，液壓泵00)供油，兩位兩通換向閥(18)換向，此時三位四通比例換向閥(3、8、13、21)的電磁鐵(SV3、SV7、SV5、SV1)通電，則高壓油通過液控單向閥進(jìn)入液控單向閥(2、9、12、22)的充油端，因此各油缸O3、l、10、ll)均充油， 對車高進(jìn)行上升調(diào)節(jié)完成；在上升的過程中，先預(yù)設(shè)一個目標(biāo)速度，控制器對各個三位四通比例換向閥(3、8、13、 21)進(jìn)行控制，控制器通過對單位時間間隔的車體上升位移的采樣，得到當(dāng)前速度，從而可以計算出速度差值，得到速度差值后，即可利用PID算法對控制量進(jìn)行計算，并得到速度差值的控制量；再預(yù)設(shè)一個目標(biāo)載荷百分比，通過壓力傳感器測量各當(dāng)前油缸載荷，對當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比進(jìn)行計算，得到載荷百分比差值，進(jìn)而可對載荷差值的PID控制進(jìn)行計算，并得到載荷差值的控制量；得到兩個控制量后，對兩個控制量進(jìn)行優(yōu)化，得到綜合控制量，即可對車高上升過程中的三位四通比例換向閥(3、8、13、21)進(jìn)行控制；C、當(dāng)將檢測到的當(dāng)前車高等于目標(biāo)車高時，則不進(jìn)行車高調(diào)節(jié)；
2.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于所述液壓泵00)采用電動機驅(qū)動，所述油箱與液壓泵00)之間設(shè)有濾油器，所述液壓泵OO)出油口的出油管還連接有溢流閥(19)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于所述油缸 (23UU0U1)內(nèi)部分別設(shè)置直線位移傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于所述油缸 (23UU0U1)外部分別設(shè)置直線位移傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于所述油缸 (23UU0U1)內(nèi)部分別設(shè)置與懸架相關(guān)聯(lián)的角位移傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于在所述步驟3中，計算速度差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥(3、8、 13,21)的PWM控制的占空比。
7.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于在所述步驟3中，計算載荷百分比差值的PID控制量是利用PID算法求得控制三位四通比例換向閥 (3、8、13、21)的PWM控制的占空比。
8.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于在所述步驟3中，所述速度差值是目標(biāo)速度與當(dāng)前速度的差值；所述載荷百分比差值是當(dāng)前油缸載荷占總載荷的百分比與目標(biāo)載荷百分比的差值。
9.如權(quán)利要求1所述的一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，其特征在于在所述步驟3中，綜合控制量=Al*速度差值的PID控制量+A2*載荷百分比差值的PID控制量，其中Al > 0，A2 ^ 0，A1+A2 = 1，A1與A2要根據(jù)實際情況進(jìn)行取值；在車高升降的過程中如發(fā)現(xiàn)車高變化緩慢或前后左右不能同步，則適當(dāng)增大Al值，相應(yīng)減小了 A2值；如在車高升降的過程中測量到四個油缸23、油缸1、油缸10、油缸11的載荷分布不均的且差值較大，則應(yīng)適當(dāng)增大A2值，相應(yīng)減小了 Al值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓與控制的方法，更具體地涉及一種車姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)輪胎載荷控制方法，調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括懸架、油箱、液壓泵、液控單向閥、三位四通比例換向閥、可調(diào)節(jié)流閥、油缸、兩位兩通閥；先預(yù)設(shè)車輛在正常路面行駛狀態(tài)下的目標(biāo)車高、目標(biāo)速度、目標(biāo)載荷百分比，然后檢測當(dāng)前車高，將檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高進(jìn)行對比分析，再根據(jù)檢測到的當(dāng)前車高與目標(biāo)車高對比得到的結(jié)果，分上升、下降和不調(diào)節(jié)三種情況進(jìn)行處理，本發(fā)明通過控制器對油缸位移和壓力信息的監(jiān)測，使四個懸架油缸的壓力分布合理，在車姿調(diào)節(jié)的過程中，保證輪胎載荷分布合理，解決以往由于車姿調(diào)節(jié)而帶來的車輪載荷分配不合理的問題。
文檔編號B60G17/015GK102390231SQ20111024319
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者侯友山, 宋慧新, 曹宇, 肖潔, 賈川, 趙寧, 陳宇 申請人:中國北方車輛研究所