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原文传递货车悬架变刚度辅助装置及控制方法

专利名称：	货车悬架变刚度辅助装置及控制方法
摘要：	本发明公开了货车悬架变刚度辅助装置及控制方法，辅助空气弹簧的充气装置直接加装在现有的空气制动系统中，不需要单独设置供气管路，悬架改造成本低，辅助进气阀打开，则辅助空气弹簧的上表面与车架底部接触并紧贴，此时悬架的刚度由钢板弹簧和辅助空气弹簧并联构成，悬架整体刚度较大；与辅助空气弹簧连接的泄压阀打开放气，刚度减小，提高货车的乘坐舒适性和滤振性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西华大学
发明人：	陈子龙;杨勋;王意东
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910794524.5
公开号：	CN110450593A
分类号：	B60G11/46(2006.01);B;B60;B60G;B60G11
申请人地址：	610039四川省成都市金牛区金周路999号西华大学
主权项：	1.货车悬架变刚度辅助装置，辅助装置安装在货车底盘上，货车底盘上方安装有车架(1)，货车底盘的前部、后部分别设置一个车桥(2)，车桥(2)两端设置车轮(3)，前部车桥(2)为转向桥，后部车桥(2)为驱动桥，车桥(2)与车身之间设置钢板弹簧(4)、减振器(5)；其特征在于：钢板弹簧(4)的内侧、车桥(2)上设置辅助空气弹簧(12)，辅助空气弹簧(12)的底座通过螺栓安装在车桥(2)的壳体上，辅助空气弹簧(2)的上表面与车身底部接触但不连接，辅助空气弹簧(2)内的气压较低时其上表面与车身底部之间留有间隙，辅助空气弹簧(2)内的气压较高时其上表面与车身底部之间接触；辅助空气弹簧(12)的出气口通过一个泄压阀(16)与大气连通；辅助空气弹簧(12)的进气口依次连接辅助进气管、气动电磁阀(13)的出口，气动电磁阀(13)的入口与辅助储气室(15)的出口连接、辅助储气室(15)还设置有两个入口和一个泄压口，泄压口通过一个泄压阀(16)与大气连通，两个入口各连接一个单向阀(14)的出口，单向阀(14)的入口与一个二位三通式电磁阀(17)的一个出口连接，两个三通阀(17)的入口各自分别与前继动阀(18)、后继动阀(19)的排气口连接，三通阀(17)的另一个出口与大气连接；前继动阀(18)的出气口与货车前桥的两个鼓膜式制动分室(20)连接，鼓膜式制动分室(20)的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；后继动阀(19)的出气口与货车后桥的两个鼓膜式制动分室(20)连接，鼓膜式制动分室(20)的推杆推动鼓式制动器的制动蹄，形成制动力；前继动阀(18)、后继动阀(19)各自的进气口分别与前储气室(23)、后储气室(24)各自的一个出气口连接；前继动阀(18)、后继动阀(19)各自的控制气室入口分别与主控制阀(21)的两个出气口连通，主控制阀(21)上设置的两个进气口分别与前储气室(23)、后储气室(24)各自的一个出气口连通，主控制阀(21)的阀体活塞杆通过杠杆与制动踏板(22)连接；前储气室(23)、后储气室(24)的入口分别依次通过干燥器(25)、空气滤清器(26)与气泵(8)的出口连接；气动电磁阀(13)、二位三通式电磁阀(17)、与辅助空气弹簧(12)连接的泄压阀(16)各自的手动控制开关分别通过拉线与设置在驾驶室内的手动开关或旋钮或手柄或拉杆连通。 2.根据权利要求1所述的货车悬架变刚度辅助装置，其特征在于：货车的车架底部的车轮挡泥板上或车架底部相应位置通过螺栓或卡扣方式安装距离传感器(9)；距离传感器(9)检测车轮(3)与车架(1)之间的垂向距离；辅助储气室(15)与气动电磁阀(13)之间设置空气流量传感器(10)，气动电磁阀(13)的出口与辅助空气弹簧(12)的进气口之间设置压力传感器(11)；所述的距离传感器(9)、空气流量传感器(10)、压力传感器(11)的信号线分别与控制器(30)的信号输入端连接，气动电磁阀(13)、二位三通式电磁阀(17)的控制信号线分别与控制器(30)的信号输出端连接；两个泄压阀(16)的控制线分别与控制器(30)的信号输出端连接；距离传感器(9)、空气流量传感器(10)、压力传感器(11)、气动电磁阀(13)、泄压阀(16)、二位三通式电磁阀(17)、控制器(30)各自的电源线分别直接或通过电源适配器与蓄电池连接，蓄电池为12V或24V锂离子蓄电池，或为货车发动机启动用蓄电池。 3.根据权利要求2所述的货车悬架变刚度辅助装置的控制方法，其特征在于：所述控制器(30)在一定时间周期T内实时接受距离传感器(9)采集的车架底部与车轮之间垂向距离H，并计算出T内的H最小值Hmin和H最大值Hmax，设HO＝Hmax-Hminx，提取至少2个T的HO后，取至少2个H0的平均值HOave，若HOave大于某一阈值H1，则说明此时货车悬架的垂向位移较大，需要提高悬架刚度，以减小悬架位移，提高货车行驶稳定性；则控制器(30)控制辅助进气阀(13)打开充气，提高辅助空气弹簧(12)的刚度；若HOave小于某一阈值H2，则说明此时悬架的垂向位移偏小，这会导致悬架中的钢板弹簧和减振器基本不起作用，减振效果较差，乘坐舒适性差，则控制器(30)控制与辅助空气弹簧(12)连接的泄压阀打开，对辅助空气弹簧(12)放气减小其刚度，使钢板弹簧和减振器可以正常工作。 4.根据权利要求3所述的货车悬架变刚度辅助装置的控制方法，其特征在于：所述的控制器(30)的信号输入端还与踏板位移传感器或踏板角度传感器通信连接，踏板位移传感器或踏板角度传感器安装在制动踏板和油门踏板上；当驾驶员踩下制动踏板时，踏板位移传感器或踏板角度传感器将踏板位移量或角度变化值发送给控制器(30)，控制器(30)判断当制动踏板位移量或角度变化值大于某一阈值，则货车前部车桥上安装的两个辅助空气弹簧(12)充气，增大前悬架刚度，货车后部车桥上安装的两个辅助空气弹簧(12)放气，减小后悬架刚度；当驾驶员踩下油门踏板时，踏板位移传感器或踏板角度传感器将踏板位移量或角度变化值发送给控制器(30)，控制器(30)判断当油门踏板位移量或角度变化值大于某一阈值，则货车前部车桥上安装的两个辅助空气弹簧(12)放气，减小前悬架刚度，货车后部车桥上安装的两个辅助空气弹簧(12)充气，增大后悬架刚度。 5.根据权利要求3所述的货车悬架变刚度辅助装置的控制方法，其特征在于：所述的控制器(30)的信号输入端还与货车车身上设置的陀螺仪传感器通信连接，陀螺仪传感器测量货车车身在水平面内的转向角度；陀螺仪传感器为TL740D型陀螺仪或Risym ENC-03M单轴陀螺仪，当转向角度大于某一阈值，说明此时货车正在转弯，则位于货车转弯半径内侧的两个辅助空气弹簧(12)放气，位于货车转弯半径外侧的两个辅助空气弹簧(12)充气。
所属类别：	发明专利