專利名稱：空氣懸架試驗(yàn)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣懸架試驗(yàn)車，更具體地涉及適用于多種試驗(yàn)場(chǎng)合、為懸架性能以及電控空氣懸架系統(tǒng)控制策略提供驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)的空氣懸架試驗(yàn)車。
背景技術(shù)：
在汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中，汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性這兩項(xiàng)重要性能評(píng)價(jià)指標(biāo)始終保持著對(duì)立關(guān)系，很難兼顧，即剛性較大的懸架相應(yīng)地操縱穩(wěn)定性較好，而要滿足平順性的要求，又需要懸架有足夠的柔性，這又會(huì)限制其操縱穩(wěn)定性的提高。傳統(tǒng)客車懸架由于采用鋼板彈簧或是螺旋彈簧作為其彈性元件，所以很難同時(shí)兼顧上述兩方面的需求?？諝鈶壹芟到y(tǒng)是以空氣彈簧為彈性元件，利用空氣的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈性作用，壓縮空氣的氣壓能夠隨載荷和道路條件變化而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)?？諝鈴椈傻倪\(yùn)動(dòng)性能特點(diǎn)是空氣彈簧具有非線性特性，可將其特性曲線設(shè)計(jì)成理想形狀；空氣彈簧質(zhì)量小，內(nèi)摩擦極小，對(duì)高頻振動(dòng)有很好的隔振消聲能力；空氣彈簧的剛度和承載能力可以通過(guò)調(diào)節(jié)橡膠氣囊內(nèi)的壓力來(lái)調(diào)整；彈性系數(shù)隨負(fù)載變化；負(fù)載變化時(shí)，固有頻率幾乎不變；固有頻率較低。以空氣彈簧為彈性元件的空氣懸架系統(tǒng)因其獨(dú)特的性能和適應(yīng)性，在提高車輛舒適性、平順性等方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，隨著國(guó)內(nèi)外空氣懸架的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展，在傳統(tǒng)空氣懸架基礎(chǔ)上，對(duì)電控空氣懸架的性能開發(fā)和控制策略研究也越來(lái)越受重視。傳統(tǒng)的空氣懸架控制模式是采用機(jī)械高度閥，即通過(guò)高度閥閥門的開啟來(lái)對(duì)氣囊的充放氣進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保持車輛恒定的行駛高度。隨著系統(tǒng)應(yīng)用的推廣和車輛控制技術(shù)的發(fā)展，電子控制逐漸取代傳統(tǒng)的機(jī)械控制，電子控制系統(tǒng)不僅提高了操作的舒適性和反應(yīng)的靈敏度，而且可以附加很多輔助功能。剛度可調(diào)、減振器阻尼力也可無(wú)極調(diào)節(jié)的電控空氣懸架(ECAS系統(tǒng))是未來(lái)的主流產(chǎn)品，ECAS系統(tǒng)主要由電子控制單元(ECU)、電磁閥、高度傳感器、氣囊等部件組成。它的基本工作原理是高度傳感器檢測(cè)車輛高度(車架和車橋間的距離)的變化，并把這一信息傳遞給ECU，除高度信息外，ECU還接受其它的輸入信息，如車速信息、制動(dòng)信息、車門信息和供氣壓力信息等，然后ECU綜合所有的輸入信息，判斷當(dāng)前車輛狀態(tài)，按照其內(nèi)部的控制邏輯，激發(fā)電磁閥工作，電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)氣囊的充放氣調(diào)節(jié)。電控空氣懸架在國(guó)內(nèi)和國(guó)外都引起了極大的關(guān)注，而我國(guó)對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的研究較晚，與國(guó)外研究水平差距較大。再者，電控空氣懸架的應(yīng)用成本較高，系統(tǒng)比較復(fù)雜。為了更加廣泛地運(yùn)用電控空氣懸架，需要對(duì)解決這些問(wèn)題進(jìn)行探索。因此，除了理論上的設(shè)計(jì)與仿真研究，更重要的是需要硬件方面的空氣懸架試驗(yàn)臺(tái)作為依托進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。目前國(guó)內(nèi)的空氣懸架試驗(yàn)臺(tái)只能做原理性的實(shí)驗(yàn)或者是靜態(tài)測(cè) 試，還沒(méi)有適用于實(shí)車路面測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)，所以無(wú)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，對(duì)于空氣懸架系統(tǒng)的應(yīng)用效果也無(wú)法得到很好的驗(yàn)證
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種空氣懸架試驗(yàn)車。本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車的結(jié)構(gòu)接近實(shí)車，因此除了能夠進(jìn)行空氣懸架臺(tái)架試驗(yàn)外還能進(jìn)行空氣懸架路面實(shí)驗(yàn)；本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車中的空氣彈簧、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，并且分別以可拆卸的方式固定在車橋上，因此方便更換空氣彈簧、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，從而能夠研究不同的空氣彈簧、減振器或者導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)整車性能的影響。[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種空氣懸架試驗(yàn)車，包括車廂總成、車架總成和底盤總成，所述底盤總成包括車橋和后懸架系統(tǒng)，所述車橋?yàn)檎w式車橋并在兩端安裝有車輪，所述后懸架系統(tǒng)包括空氣彈簧、減振器、橫向穩(wěn)定桿和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于所述空氣彈簧以可拆卸的方式固定在氣囊座上，所述氣囊座固定在所述車橋上；所述減振器以可拆卸的方式固定在減振器支架上，所述減振器支架固定在所述車橋上；所述橫向穩(wěn)定桿連接至所述車橋；以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以可拆卸的方式設(shè)置在所述車橋上。優(yōu)選地，所述氣囊座由分別接合于所述車橋上下兩側(cè)的上托板和下托板構(gòu)成，并且所述上托板和下托板通過(guò)連接件連接而固定在所述車橋上。優(yōu)選地，在所述空氣彈簧和所述氣囊座的上托板上形成有卡槽結(jié)構(gòu)或螺紋結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述減振器支架由分別接合于所述車橋上下兩側(cè)的上支架和下支架構(gòu)成，并且所述上支架和下支架通過(guò)連接件連接而固定在所述車橋上。優(yōu)選地，在所述減振器和所述減振器支架的上支架上形成有卡槽結(jié)構(gòu)或螺紋結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由V型拉桿和直拉桿構(gòu)成，并且其中所述直拉桿的后端連接至所述下托板，所述V型拉桿的后端連接至V型拉桿后座總成，其中所述V型拉桿后座總成固定在所述車橋上。優(yōu)選地，所述V型拉桿后座總成包括V型拉桿后座、前后筋板、底座、立板和平板，其中所述底座安裝在所述車橋上并且通過(guò)連接件連接于形成在所述車橋上的與所述底座對(duì)應(yīng)的下支座。優(yōu)選地，所述車架總成包括車架體，在所述車架體上焊接有V型拉桿前座總成、直拉桿支腿，所述V型拉桿的前端連接至所述V型拉桿前座總成，所述直拉桿的前端連接至所述直拉桿支腿。優(yōu)選地，所述車架總成包括車架體，在所述車架體上焊接有減振器上座，所述減振器的上端連接至所述減振器上座。優(yōu)選地，所述連接件是螺栓。

圖I是示出根據(jù)本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車的全貌立體圖；圖2是示出根據(jù)本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車的底盤總成的等軸視圖；圖3是示出根據(jù)本實(shí)用新型的V型推力桿后座總成的立體圖；圖4是示出根據(jù)本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車的車架總成的等軸視圖；以及圖5是示出根據(jù)本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車的車箱與車架的連接示意立體圖。
具體實(shí)施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車。如圖I所示，根據(jù)本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車包括車廂總成I、車架總成2和底盤總成3。車廂總成I位于車架總成2之上并相互連接，底盤總成3位于車架總成2之下并相互連接。為了便于說(shuō)明，在此定義本文中的“前”指圖I的圖面中的向右的方向，“后”指圖I的圖面中的向左的方向，即，本文所用的“前”和“后”與實(shí)車中的常規(guī)前后方向一致。如圖2所示，底盤總成3的主體結(jié)構(gòu)包括車橋4和后懸架系統(tǒng)。車橋4為整體式車橋，并在兩端通過(guò)法蘭盤9安裝有車輪10。車橋4上還固定有制動(dòng)分泵總成8。所述后懸架系統(tǒng)包括空氣彈簧5、減振器6、橫向穩(wěn)定桿7以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在底盤總成3的車橋4的左右兩側(cè)分別設(shè)置有空氣彈簧5，每個(gè)空氣彈簧5分別以可拆卸的方式固定在相應(yīng)的氣囊座上，氣囊座轉(zhuǎn)而固定在車橋4上。氣囊座由分別接合 于車橋4上下兩側(cè)的上托板15和下托板16構(gòu)成。上托板15和下托板16通過(guò)諸如螺栓的連接件連接而固定在車橋4上?？梢圆捎靡阎娜魏慰刹鹦哆B接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣彈簧5在氣囊座上的固定，例如形成在空氣彈簧5和氣囊座的上托板15上的卡槽結(jié)構(gòu)、螺紋結(jié)構(gòu)等。這樣，空氣彈簧5可以方便地安裝到氣囊座上或者從氣囊座拆卸下來(lái)以便更換。此外，空氣彈簧5采用模塊化設(shè)計(jì)，以便于在進(jìn)行空氣懸架試驗(yàn)過(guò)程中更換不同的空氣彈簧。類似于空氣彈簧5的布置方式，在底盤總成3的車橋4的左右兩側(cè)分別設(shè)置有減振器6，每個(gè)減振器6在空氣彈簧5的后側(cè)以可拆卸的方式固定在相應(yīng)的減振器支架上，減振器支架轉(zhuǎn)而固定在車橋4上。減振器支架由分別接合于車橋4上下兩側(cè)的上支架11和下支架構(gòu)成。減振器支架的下支架例如是類似于下托板16的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地下托板16兼作減振器支架的下支架以便于改善加工簡(jiǎn)易性和降低生產(chǎn)成本。上支架11和下托板16通過(guò)諸如螺栓的連接件連接而固定在車橋4上。可以采用已知的任何可拆卸連接方式來(lái)實(shí)現(xiàn)減振器6在減振器支架上的固定，例如形成在減振器6和減振器支架的上支架11上的卡槽結(jié)構(gòu)、螺紋結(jié)構(gòu)等。這樣，減振器6可以方便地安裝到減振器支架上或者從減振器支架拆卸下來(lái)以便更換。此外，減振器6采用模塊化設(shè)計(jì)，以便于在進(jìn)行空氣懸架試驗(yàn)過(guò)程中更換不同的減振器。橫向穩(wěn)定桿7在空氣彈簧5的后側(cè)(即與減振器6處在車橋4的同一側(cè))連接至車橋4。橫向穩(wěn)定桿7例如通過(guò)任何已知的方式連接于上述下托板16，從而連接于車橋4。本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車采用V型四連桿結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以可拆卸的方式設(shè)置在底盤總成3的車橋4上。所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由V型拉桿12和兩根直拉桿13構(gòu)成。直拉桿13的后端連接至下托板16，V型拉桿12的后端連接至V型拉桿后座總成14，V型拉桿后座總成14固定在車橋4上。此外，如圖2所示，傳感器總成支架17焊接在所述上支架11上。圖3示出V型拉桿后座總成，如圖3所示，V型拉桿后座總成14包括V型拉桿后座18、前后筋板19和20、底座21、立板22和平板23。V型拉桿后座18、前后筋板19、20和底座21以立板22和平板23為基底固定在一起。底座21安裝在車橋4上，并且通過(guò)諸如螺栓的連接件連接于形成在車橋4上的與底座21對(duì)應(yīng)的下支座，由此將V型拉桿后座總成14固定在車橋4上。V型拉桿12和直拉桿13采用模塊化設(shè)計(jì)，并且如上所述，V型拉桿12的后端連接至V型拉桿后座總成14，直拉桿13的后端連接至下托板16，這樣可以方便地在進(jìn)行空氣懸架試驗(yàn)過(guò)程中更換不同的V型拉桿或直拉桿。進(jìn)一步地，除了 V型拉桿12和直拉桿13采用模塊化設(shè)計(jì)之外，V型拉桿后座總成14也可采用模塊化設(shè)計(jì)，以便于在進(jìn)行空氣懸架試驗(yàn)過(guò)程中整體更換不同的V型拉桿后座總成。圖4所示為車架總成，車架總成2主要包括車架體24，車架體24的前方連接有能由拖車帶動(dòng)行駛的V形車架。V型拉桿前座總成25、直拉桿支腿26、減振器上座28焊接在車架體24上。V型拉桿12的前端連接至V型拉桿前座總成25，直拉桿13的前端連接至直拉桿支腿26，減振器6的上端連接至減振器上座28。由此，車架體24通過(guò)后懸架系統(tǒng)與車橋4相連。此外，傳感器總成27連接至車架體24，并通過(guò)傳感器總成支架17連接至車橋4。圖5示出了車箱與車架的連接，如圖5所示，車廂總成I在車架體24的上方，通過(guò)車廂總成I底部的矩形鋼與車架體24焊接在一起，并用斜撐29加固。本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車的車廂采用欄板設(shè)計(jì)。車廂總成I可以作為空氣懸架試驗(yàn)車的加載部分，以使 試驗(yàn)車能達(dá)到指定載荷。在本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車中，在空氣彈簧、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器的安裝固定中充分考慮了其它形式或其它型號(hào)產(chǎn)品的替換，一方面，空氣彈簧、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器均采用了模塊化設(shè)計(jì)，另一方面，空氣彈簧、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器通過(guò)作為固定裝置的例如上托板和下托板、上支架和下支架、底座和下支座等固定在車橋上，由此能夠方便地在進(jìn)行空氣懸架試驗(yàn)過(guò)程中更換不同的相應(yīng)產(chǎn)品，從而能夠研究不同的空氣彈簧、減振器或者導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)整車性能的影響，比如V型四連桿桿系的長(zhǎng)度及不同類型的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)整車性能的影響。此外，國(guó)內(nèi)目前的空氣懸架試驗(yàn)臺(tái)普遍把輪胎簡(jiǎn)化為一個(gè)彈簧與阻尼器的形式，對(duì)車輛其它結(jié)構(gòu)也都做了簡(jiǎn)化，因而試驗(yàn)臺(tái)只能算是一個(gè)原理性試驗(yàn)臺(tái)。而本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車還原了車輛大部分的結(jié)構(gòu)，其狀態(tài)接近車輛實(shí)際狀態(tài)，能更好的反映懸架系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)車后的效果。而且，現(xiàn)有空氣懸架試驗(yàn)臺(tái)形式多為龐大的龍門框式，因而只能進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試，而本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車是一個(gè)能進(jìn)行實(shí)車路面測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)，除了靜態(tài)測(cè)試之外還能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，能獲取更加真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車同時(shí)還具有很強(qiáng)的拓展性，可以以本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車為基礎(chǔ)，引入CAN總線，優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，進(jìn)行集成化控制等。而且，利用本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車能對(duì)ECAS系統(tǒng)進(jìn)行側(cè)跪、側(cè)傾功能測(cè)試。剛度和阻尼都可調(diào)的ECAS系統(tǒng)是未來(lái)的主流產(chǎn)品，本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車可加裝可變剛度的空氣彈簧和可調(diào)阻尼的減振器，實(shí)現(xiàn)剛度、阻尼皆可調(diào)節(jié)的策略控制試驗(yàn)及剛度、阻尼的匹配試驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種空氣懸架試驗(yàn)車，包括車廂總成、車架總成和底盤總成，所述底盤總成包括車橋和后懸架系統(tǒng)，所述車橋?yàn)檎w式車橋并在兩端安裝有車輪，所述后懸架系統(tǒng)包括空氣彈簧、減振器、橫向穩(wěn)定桿和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于 所述空氣彈簧以可拆卸的方式固定在氣囊座上，所述氣囊座固定在所述車橋上； 所述減振器以可拆卸的方式固定在減振器支架上，所述減振器支架固定在所述車橋上； 所述橫向穩(wěn)定桿連接至所述車橋；以及 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以可拆卸的方式設(shè)置在所述車橋上。
2.如權(quán)利要求I所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，所述氣囊座由分別接合于所述車橋上下兩側(cè)的上托板和下托板構(gòu)成，并且所述上托板和下托板通過(guò)連接件連接而固定在所述車橋上。
3.如權(quán)利要求2所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，在所述空氣彈簧和所述氣囊座的上托板上形成有卡槽結(jié)構(gòu)或螺紋結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，所述減振器支架由分別接合于所述車橋上下兩側(cè)的上支架和下支架構(gòu)成，并且所述上支架和下支架通過(guò)連接件連接而固定在所述車橋上。
5.如權(quán)利要求4所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，在所述減振器和所述減振器支架的上支架上形成有卡槽結(jié)構(gòu)或螺紋結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求2所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由V型拉桿和直拉桿構(gòu)成，并且其中所述直拉桿的后端連接至所述下托板，所述V型拉桿的后端連接至V型拉桿后座總成，其中所述V型拉桿后座總成固定在所述車橋上。
7.如權(quán)利要求6所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，所述V型拉桿后座總成包括V型拉桿后座、前后筋板、底座、立板和平板，其中所述底座安裝在所述車橋上并且通過(guò)連接件連接于形成在所述車橋上的與所述底座對(duì)應(yīng)的下支座。
8.如權(quán)利要求7所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，所述車架總成包括車架體，在所述車架體上焊接有V型拉桿前座總成、直拉桿支腿，所述V型拉桿的前端連接至所述V型拉桿前座總成，所述直拉桿的前端連接至所述直拉桿支腿。
9.如權(quán)利要求I所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，所述車架總成包括車架體，在所述車架體上焊接有減振器上座，所述減振器的上端連接至所述減振器上座。
10.如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的空氣懸架試驗(yàn)車，其特征在于，所述連接件是螺栓。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種空氣懸架試驗(yàn)車，包括車廂總成、車架總成和底盤總成，底盤總成包括車橋和后懸架系統(tǒng)，車橋?yàn)檎w式車橋并在兩端安裝有車輪，后懸架系統(tǒng)包括空氣彈簧、減振器、橫向穩(wěn)定桿和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其中，空氣彈簧以可拆卸的方式固定在氣囊座上，氣囊座固定在車橋上；減振器以可拆卸的方式固定在減振器支架上，減振器支架固定在車橋上；橫向穩(wěn)定桿連接至車橋；以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以可拆卸的方式設(shè)置在車橋上。在本實(shí)用新型的空氣懸架試驗(yàn)車中，空氣彈簧、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器均采用模塊化設(shè)計(jì)，并且分別通過(guò)上托板和下托板、上支架和下支架、底座和下支座以可拆卸的方式固定在車橋上，由此能夠方便地在進(jìn)行空氣懸架試驗(yàn)過(guò)程中更換不同的相應(yīng)產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B60G11/27GK202382946SQ20112041563
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者孫逢春, 張軍, 徐瑞, 段嗣盛 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)