一种用于多轴重型车辆的车高调节控制方法及装置与流程

本发明涉及车辆底盘技术领域，尤其涉及一种用于多轴重型车辆的车高调节控制方法及装置。

背景技术：

为了提高多轴重型车辆的通过性及满足特殊工况的功能需求，车辆配有基于油气弹簧的车身高度调节系统，鉴于多轴重型车辆载荷大、车身长、轴数多、行驶路况复杂的特点，必须设计合适的车高调节控制逻辑，满足多轴重型车辆车高调节的功能需求。

技术实现要素：

本发明旨在至少克服上述缺陷之一提供一种用于多轴重型车辆的车高调节控制方法及装置，以实现多模式下的车身高度调节。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种用于多轴重型车辆的车高调节控制方法，包括：设置多轴重型车辆的前两桥同侧连通，后四桥同侧连通，将整车分为左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点以及右后等效支撑点；在单点调高模式状态下，通过控制调高液压系统各回路中相应的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点的单独升降；在公路行驶模式状态下，预先设定调节高度的第一目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第一目标值；在铁路运输模式状态下，预先设定调节高度的第二目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第二目标值。

另外，控制比例流量阀的油源开启之前，方法还包括：对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时控制比例流量阀的油源开启。

另外，对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时控制比例流量阀的油源开启包括：读取上装角度信号和接近开关信号；若角度信号大于1°或接近开关不正常，则禁止调高；若角度信号小于1°或接近开关正常，则确定调高环境合适，允许开启油源进行调高操作，调节先导式溢流阀的输出电压，确定油源输出压力满足预设需求，控制比例流量阀的油源开启。

另外，对比例流量阀按照初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的规律进行控制。

另外，方法还包括：在调高之前，检测调高液压油源压力信号，若压力不符合预设范围，则禁止调高；在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，空载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第二预设值，停止调高；在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，满载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；检测四点油气弹簧的位移信号，若四点之间的高度差绝对值大于x，则输出提示信息。

另外，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第一目标值包括：控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第一目标值；控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第二目标值包括：控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第二目标值。

本发明另一方面提供了一种用于多轴重型车辆的车高调节控制装置，设置多轴重型车辆的前两桥同侧连通，后四桥同侧连通，将整车分为左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点以及右后等效支撑点；装置包括：模式确定模块，用于确定模式为单点调高模式状态；控制模块，用于在单点调高模式状态下，通过控制调高液压系统各回路中相应的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点的单独升降；模式确定模块，还用于确定模式为公路行驶模式；控制模块，还用于在公路行驶模式状态下，预先设定调节高度的第一目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第一目标值；模式确定模块，还用于确定模式为铁路运输模式；控制模块，还用于在铁路运输模式状态下，预先设定调节高度的第二目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第二目标值。

另外，装置还包括：检测模块，用于在控制模块控制比例流量阀的油源开启之前，对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时通知控制模块控制比例流量阀的油源开启。

另外，检测模块，通过如下方式实现对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时控制比例流量阀的油源开启：检测模块，用于读取上装角度信号和接近开关信号；若角度信号大于1°或接近开关不正常，则禁止调高；若角度信号小于1°或接近开关正常，则确定调高环境合适，允许开启油源进行调高操作，调节先导式溢流阀的输出电压，确定油源输出压力满足预设需求，通知控制模块控制比例流量阀的油源开启。

另外，控制模块，具体用于对比例流量阀按照初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的规律进行控制。

另外，检测模块，还用于在调高之前，检测调高液压油源压力信号，若压力不符合预设范围，则禁止调高；在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，空载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第二预设值，停止调高；在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，满载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；检测四点油气弹簧的位移信号，若四点之间的高度差绝对值大于x，则输出提示信息。

另外，控制模块通过如下方式控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第一目标值：控制模块，用于控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第一目标值；控制模块通过如下方式控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第二目标值：控制模块，用于控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第二目标值。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过本发明提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法及装置，应用于某多轴重型车辆底盘调高系统，实现了多模式下的车身高度调节，调高精度高、速度可控，满足多工况下调高需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节系统液压原理图；

图2为本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法的具体流程图；

图4为本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法中比例流量阀的控制电流变化规律示意图；

图5为本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。

本发明考虑多轴重型车辆的自身特点和使用工况，将调高分为单点调高模式、公路行驶模式、铁路运输模式三种，针对每一种调高模式提出相应的控制方案，以满足多轴重型车辆在各种工况下的调高需求。

图1示出了本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节系统液压原理图，参见图1，对本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节系统做出如图1的设置，令前两桥同侧连通，后四桥同侧连通，整车采用等效四点支撑，将整车分为左前、右前、左后、右后四个等效支撑点。

同时，对车身高度调节系统的结构原理进行透彻分析，梳理出控制对象、系统输入和输出，根据功能需求、控制要求、精度要求，作为设计控制策略的输入和依据。如表1所示。车高调节控制系统包括14个电磁换向阀dya1～dya14控制电压信号输出、4个比例流量阀bl1～bl4控制电流信号输出、4个位移传感器电压信号输入、4个油气弹簧压力传感器电压信号输入、1个调高压力传感器电压信号输入。

表1调高控制系统输入/输出信号

另外，根据多轴重型车辆的特点和使用工况需求，定义三种调高模式：单点调高模式、公路行驶模式和铁路运输模式，针对三种调高模式分别提出相应的控制策略，满足多轴重型车辆的调高工况需求。

图2示出了本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法的流程图，参见图2，本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法，包括：

s201，设置多轴重型车辆的前两桥同侧连通，后四桥同侧连通，将整车分为左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点以及右后等效支撑点；

s202，在单点调高模式状态下，通过控制调高液压系统各回路中相应的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点的单独升降；

s203，在公路行驶模式状态下，预先设定调节高度的第一目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第一目标值；

s204，在铁路运输模式状态下，预先设定调节高度的第二目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第二目标值。

其中，针对单点调高模式，可以通过控制调高液压系统各回路中相应的电磁开关阀和比例流量阀，实现左前、右前、左后、右后四个等效支撑点的单独升降。具体地，在单点调高模式状态下，执行升高操作时，开启液压油源，控制器给调高点液压回路的相应电磁开关阀和比例流量阀输出控制信号，车身开始升高。作为本发明实施例的一个可选实施方式，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第一目标值包括：控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第一目标值。例如，当执行左前升高操作时，开启油源后，给电磁开关阀dya1、dya6、dya7输出电压控制信号，电磁阀由关闭状态变为打开状态；同时给比例流量阀bl1输出电流控制信号，作为本发明实施例的一个可选实施方式，对比例流量阀按照初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的规律进行控制。其电流信号变化规律如图4所示，使升高过程遵循初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的变化规律，保证整个升高过程的平稳进行。同时，作为本发明实施例的一个可选实施方式，还可以实时采集位移传感器dbp1信号，并通过显示器显示出来，车高调节至目标值后，停止升高操作。执行降低操作时，不需要开启油源，给电磁开关阀dya1、dya5、dya7输出电压控制信号，同时给比例流量阀bl1输出电流控制信号，用于控制车身下降的速度，油气弹簧内的油液回流入油箱。

针对公路行驶模式，预先设定高度调节目标值；通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，实现左前、右前、左后、右后四个等效支撑点都达到预设目标高度值；作为本发明实施例的一个可选实施方式，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第二目标值包括：控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第二目标值。各点之间采用“一主三跟随”的控制策略，即以升降速度最慢的点为基准，其它三点跟随。具体地，在公路行驶模式状态下，执行升高操作时，开启油源，控制器给整车左前、右前、左后、右后四个点的液压回路中13个电磁开关阀dya1～dya4、dya6～dya14和4个比例流量阀bl1～bl4输出控制信号，作为本发明实施例的一个可选实施方式，对比例流量阀按照初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的规律进行控制。即比例流量阀电流控制信号变化规律遵循图4执行，整车升高过程遵循初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的变化规律，保证整个升高过程的平稳进行。同时，作为本发明实施例的一个可选实施方式，还可以实时采集位移传感器dbp1～dbp4信号，作为控制器的输入，用于判断升高最慢目标点及四个目标点之间的差值。整车左前、右前、左后、右后四个点遵循“一主三跟随”的控制策略，即以升降最慢的点为基准，其它三点跟随最慢的点，使各升高目标点差值在一定误差范围内，保证整车同步上升。执行降低操作时，不需要开启油源，给13个电磁开关阀dya1～dya5、dya7～dya14和4个比例流量阀bl1～bl4输出控制信号，油气弹簧内的油液回流入油箱。

针对铁路运输模式，同样预设高度调节目标值，控制对象和控制策略都与公路行驶模式类似，只是铁路运输模式要求的整车质心低，车身降低的行程大，且对完成时间有要求，因此，需要对车身下降的精度和速度进行精准控制。具体地，在铁路运输模式状态下，调高控制策略与公路行驶模式类似，不同点有两处：a.预设目标值不同；b.升高/下降的速度不同，即要求比例流量阀的电流控制信号变化规律不同。但

在调高液压油源开启前，对环境进行检测与开启，当环境条件满足要求时才可开启油源。作为本发明实施例的一个可选实施方式，控制比例流量阀的油源开启之前，方法还包括：对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时控制比例流量阀的油源开启。作为本发明实施例的一个可选实施方式，对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时控制比例流量阀的油源开启包括：读取上装角度信号和接近开关信号；若角度信号大于1°或接近开关不正常，则禁止调高；若角度信号小于1°或接近开关正常，则确定调高环境合适，允许开启油源进行调高操作，调节先导式溢流阀的输出电压，确定油源输出压力满足预设需求，控制比例流量阀的油源开启。具体地，参见图3，油源开启之前，读取上装角度信号和接近开关信号，若角度信号小于1°或接近开关正常，则调高环境合适，允许开启油源进行调高操作；若角度信号大于1°或接近开关不正常，则禁止调高。调高环境满足之后，开启油源，根据系统载荷需求，调节先导式溢流阀的输出电压，得到合适的油源输出压力，满足调高系统输出功率需求。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，还可以实现异常处理和提示信息，对调高过程中的系统状态进行实时监测，当系统信号出现异常时，针对调高异常处理等也进行了相应的判断或控制逻辑设计，监测调高系统状态，保证系统正常运行。

其中方法还包括：

在调高之前，检测调高液压油源压力信号，若压力不符合预设范围，则禁止调高；

在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，空载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第二预设值，停止调高；

在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，满载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；

检测四点油气弹簧的位移信号，若四点之间的高度差绝对值大于x，则输出提示信息。

具体地，调高之前，检测调高液压油源压力信号，若压力不在[p1±1,p2±1]范围内，则禁止调高；

升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，空载工况下，若左前、右前压力信号大于p3(卸荷压力)，停止调高；若左后、右后压力信号大于p4(当有一个故障时，四个轴载荷转移至三个轴上，此时系统压力值为p4)，停止调高。

升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，满载工况下，若左前、右前压力信号大于p3(卸荷压力)，停止调高；若左后、右后压力信号大于p3(卸荷压力)，停止调高。

检测四点油气弹簧的位移信号，若四点之间的高度差绝对值大于x，则调高页面显示“升降不同步，停止调高”。

由此可见，通过本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法，实现了多模式下的车身高度调节，调高精度高、速度可控，满足多工况下调高需求。

本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制方法的具体实现可以参见图3，在此不再详述。

图5示出了本发明实施例提供的处理双can总线时序不同步的系统的结构示意图，其应用于上述方法，在此仅对其结构进行简要说明，其他未尽事宜，可参见上述方法的相关说明，参见图5，本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制装置，设置多轴重型车辆的前两桥同侧连通，后四桥同侧连通，将整车分为左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点以及右后等效支撑点；装置包括：

模式确定模块501，用于确定模式为单点调高模式状态；

控制模块502，用于在单点调高模式状态下，通过控制调高液压系统各回路中相应的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点的单独升降；

模式确定模块501，还用于确定模式为公路行驶模式；

控制模块502，还用于在公路行驶模式状态下，预先设定调节高度的第一目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第一目标值；

模式确定模块501，还用于确定模式为铁路运输模式；

控制模块502，还用于在铁路运输模式状态下，预先设定调节高度的第二目标值，通过控制各回路中的电磁开关阀和比例流量阀，控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点和右后等效支撑点均达到第二目标值。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，装置还包括：检测模块503，用于在控制模块控制比例流量阀的油源开启之前，对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时通知控制模块控制比例流量阀的油源开启。作为本发明实施例的一个可选实施方式，检测模块503，通过如下方式实现对环境进行检测，当环境条件满足预设要求时控制比例流量阀的油源开启：检测模块，用于读取上装角度信号和接近开关信号；若角度信号大于1°或接近开关不正常，则禁止调高；若角度信号小于1°或接近开关正常，则确定调高环境合适，允许开启油源进行调高操作，调节先导式溢流阀的输出电压，确定油源输出压力满足预设需求，通知控制模块控制比例流量阀的油源开启。由此保证在调高液压油源开启前，对环境进行检测与开启，当环境条件满足要求时才可开启油源。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，控制模块，具体用于对比例流量阀按照初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的规律进行控制。由此使升高过程遵循初始阶段缓慢加速、中间阶段匀速、末尾阶段缓慢减速的变化规律，保证整个升高过程的平稳进行。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，检测模块503，还用于在调高之前，检测调高液压油源压力信号，若压力不符合预设范围，则禁止调高；在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，空载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第二预设值，停止调高；在升降过程中，检测四点油气弹簧的压力信号，满载工况下，若左前等效支撑点、右前等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；若左后等效支撑点、右后等效支撑点压力信号大于第一预设值，停止调高；检测四点油气弹簧的位移信号，若四点之间的高度差绝对值大于x，则输出提示信息。由此可以对调高过程中的系统状态进行实时监测，当系统信号出现异常时，针对调高异常处理等也进行了相应的判断或控制逻辑设计，监测调高系统状态，保证系统正常运行。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，控制模块502通过如下方式控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第一目标值：控制模块502，用于控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第一目标值；控制模块502通过如下方式控制左前等效支撑点、右前等效支撑点、左后等效支撑点、右后等效支撑点均达到第二目标值：控制模块502，用于控制以升降速度最慢的等效支撑点为基准，其它三个等效支撑点跟随升降速度最慢的等效支撑点，控制四个等效支撑点均达到第二目标值。由此可以保证整个升高过程的平稳进行。

由此可见，通过本发明实施例提供的用于多轴重型车辆的车高调节控制装置，实现了多模式下的车身高度调节，调高精度高、速度可控，满足多工况下调高需求。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。