[发明专利]一种三轴以上油气悬挂车辆的调平系统及调平方法

权利要求书

1.一种三轴以上油气悬挂车辆的调平系统的调平方法，所述的调平系统包括油箱、进油滤清器、液压泵、低位开关阀、高位开关阀、电磁换向阀、油压传感器、回油滤清器、溢流阀、油气弹簧液压缸、二维倾角传感器、位移传感器、车轮、车架；其特征在于：液压泵为油气弹簧液压缸供油，油箱与液压泵之间安装进油滤清器，溢流阀与油箱之间安装回油滤清器，油气弹簧液压缸的活塞为无阀孔活塞，有杆腔与无杆腔之间不连通，每个油气弹簧液压缸的有杆腔底面与对应车轮间安装有位移传感器，每个油气弹簧液压缸的无杆腔通过油管依次与油压传感器、电磁换向阀、低位开关阀串联而后共同接入液压泵，每个油气弹簧液压缸的有杆腔通过油管依次与油压传感器、电磁换向阀串联而后共同接入溢流阀，车架同侧每个油气弹簧液压缸的无杆腔通过油管依次相连，且每相邻两个油气弹簧液压缸间安装有高位开关阀；所述的调平方法包括以下步骤：

步骤1，将任一侧任一中间车轴上油气弹簧液压缸的活塞调整至中位，具体如下：以各油气弹簧液压缸的活塞位于其有效行程的中点设定其上安装的位移传感器的零位，将电磁换向阀置中位，启动液压泵，开启所有的低位开关阀，开启所有的高位开关阀，由任一侧任一中间车轴上的位移传感器测取对应油气弹簧液压缸与对应车轮的距离h，并计算其活塞相对于其零位的上下，当活塞位于零位之上时，将所有电磁换向阀置左位，无杆腔进油，有杆腔回油，直至活塞降低至零位，进而将所有电磁换向阀置中位，将所有高位开关阀关闭；当活塞位于零位之下时，将所有电磁换向阀置右位，有杆腔进油，无杆腔回油，直至活塞升高至零位，进而将所有电磁换向阀置中位，将所有高位开关阀关闭；

步骤2，按照车轴数n进行主、从动油缸划分，具体如下：

情况1：当n为偶数且可以被4整除时，令n＝2m，沿车架纵向将车轴按照m/2：m：m/2的方式进行划分，将任一侧的前m/2根与后m/2根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，将对侧中部的m根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，其余所有油气弹簧液压缸定义为从动油缸；

情况2：当n为偶数但不可以被4整除时，令n＝2m+2，沿车架纵向将车轴按照m/2：m+1：m/2+1的方式进行划分，将任一侧的前m/2根与后m/2+1根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，将对侧中部的m+1根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，其余所有油气弹簧液压缸定义为从动油缸；

情况3：当n为奇数且n-1可以被4整除时，令n＝2m+1，沿车架纵向将车轴按照m/2：m+1：m/2的方式进行划分，将任一侧的前m/2根与后m/2根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，将对侧中部的m+1根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，其余所有油气弹簧液压缸定义为从动油缸；

情况4：当n为奇数但n-1不可以被4整除时，令n＝2m+3，沿车架纵向将车轴按照m/2+1：m+1：m/2+1的方式进行划分，将任一侧的前m/2+1根与后m/2+1根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，将对侧中部的m+1根油气弹簧液压缸定义为主动油缸，其余所有油气弹簧液压缸定义为从动油缸；

步骤3，将各从动油缸收缩至虚腿，具体如下：将同侧相邻从动油缸之间的高位开关阀开启，若无同侧相邻从动油缸，则不开高位开关阀，将从动油缸对应的电磁换向阀置右位，从动油缸有杆腔进油，无杆腔回油，各位移传感器检测并计算各从动油缸的活塞高度，直至各从动油缸收缩至其所连接轮胎脱离地面，且各从动油缸的活塞高度均高于各主动油缸的活塞高度，将各从动油缸对应的电磁换向阀置中位，同侧相邻从动油缸之间的高位开关阀关闭；

步骤4，测量车架倾角，计算调平作动量，具体如下：以车架几何中心为坐标系原点，车架的纵、横、垂向分别为x、y、z轴建立坐标系，车架倾角的正方向根据右手螺旋定则判定，取同侧相邻主动油缸与车架连接点的中点为等效主动支点的坐标，若无同侧相邻主动油缸，则取主动油缸与车架连接点为等效主动支点的坐标，分别记为(x_i，y_i，z_i)，i＝1～3，利用二维倾角传感器测量车架绕x、y轴的倾斜角度α和β，根据βx_i-αy_i计算各等效主动支点的调平作动量；

步骤5，控制主动油缸进行初始调平，具体如下：将同侧相邻主动油缸之间的高位开关阀开启，若无同侧相邻主动油缸，则不开高位开关阀，根据步骤4计算所得各等效主动支点的调平作动量是正值和负值分别将主动油缸对应的电磁换向阀置左位和右位，进而使主动油缸升和降，各位移传感器检测并计算各主动油缸的调平作动量，作动完成后，利用二维倾角传感器测量车架绕x、y轴的倾斜角度，若任一倾角的绝对值大于设定的侧倾阈值ε_α，则返回执行步骤4，若两个倾角的绝对值均小于设定的侧倾阈值ε_α，则执行步骤6；

步骤6，测量并计算各主动油缸有杆腔与无杆腔对应油压传感器之间的压差，并取得其中的最小值，将各主动油缸对应的电磁换向阀置中位，同侧相邻主动油缸之间的高位开关阀关闭；

步骤7，依次执行各区域从动油缸的补偿作动，具体如下：所述主动油缸与从动油缸将车架划分成三个区域，将任一区域从动油缸对应的电磁换向阀置左位，若其同侧有相邻从动油缸，则将二者之间的高位开关阀开启，观测从动油缸有杆腔与无杆腔对应油压传感器之间的压差，同时测量车架绕x、y轴的倾斜角度变化量，直至压力差值达到步骤6所述最小值的γ倍或任一倾斜角度变化量的绝对值超过设定的极限侧倾变化阈值ε_β时，将电磁换向阀置中位，关闭低位开关阀，关闭高位开关阀，该区域从动油缸的补偿作动完成，以相同步骤执行另外两个区域从动油缸的补偿作动，关闭液压泵，调平结束。