1.3.8重型越野车半主动油气悬架系统
    重型越野车是一种适合于行驶在越野路面的特殊车辆。由于应用对象比较特殊，对其悬架系统的综合性能有严格的要求。油气悬架作为汽车的悬挂装置具有很独特的优点，尤其对处于野外作业的重型越野车来说更具优势。高性能的越野车对悬架系统的要求除了有效隔振、提供良好的行驶平顺性以及操纵稳定性之外，还要求提高车辆的越野通过性，即在崎岖不平的路面上尽量提高行驶速度以充分发挥其机动灵活性；此外，还应附带高度调节功能。油气悬架可以很好地满足越野车辆的这些要求，因而具有很好的发展前景。同时，要使车辆在各种路面上行驶的各项性能指标均达到较高的水平，被动式悬架已经不能满足需要，因此必须对悬架施行主动控制，构成主动或半主动式油气悬架系统。
    （1）重型越野车半主动油气悬架系统
    图83为某重型越野车的四桥全独立半主动油气悬架系统原理图。该油气悬架系统包含8个油气弹簧，4组高度、阻尼控制回路，以及PLC和触摸屏电控系统。其中，每组控制回路的结构相同，均由2个油气弹簧、2个高速开关阀、1个电液比例节流阀、1个限载阀、1个蓄能器，以及压力传感器和位移传感器等组成。其中，特制的电液比例节流阀用于半主动油气悬架的阻尼调节。

    （2）系统工作原理
    在该悬架系统中，当载荷增加，车架与车桥之间距离缩短时，油气弹簧的主活塞上移，迫使工作液经比例节流阀进入蓄能器，使蓄能器气体容积减小，氮气压力增高。升高了的氮气压力通过工作液的传递变为作用在主活塞上部的力，当此力与外界载荷相等时，活塞便停止运动。于是，车架与车桥的相对位置不再变化。当载荷减小即推动活塞上移的作用力减小时，工作液在高压氮气的作用下经比例节流阀流回油气弹簧，并推动主活塞向下移动，车架与车桥间距离变长，直到氮气室内压力通过工作液的传递使作用在主活塞上的力与外界减小的载荷相等时，主活塞才停止移动。汽车在行驶过程中，油气弹簧所受到的载荷是变化的，因此主活塞便相应地在油气弹簧中处于不同的位置。由于氮气充满在密闭的气室内，作用在活塞上的载荷小时，气体弹簧的刚度较小，随着载荷的增加，气体弹簧的刚度变大，即它有刚度特性。另外，该油气弹簧又起液力减振器的作用。工作液通过比例节流阀时，消耗一部分能量，以热量的形式散发出去，从而保证了振动的迅速衰减。
    ①被动控制原理。在被动控制模式中，比例阀的控制电流分为三级。可由驾驶员人工或计算机根据传感器的信号自动选择所需的阻尼级别，以使悬架的性能接近最优。其优点是在路况很坏或起动、制动时，能将比例阀的阻尼调节到很大，仅靠油气弹簧内的气室吸收振动能量，使行驶安全性大幅度提高。
    ②半主动控制原理。在半主动控制模式中，计算机从传感器采集到速度、位移、加速度等信号，根据最优控制律计算出相应的阻尼值，然后输出控制信号到比例阀，使比例阀节流孔面积无级变化，从而实现油气悬架的半主动控制。
    在触摸屏上预先设定。高度调节阀采用响应速度快、密封性能好、抗干扰能力强的高速开关阀。两种调节模式均可实现局部区域调节或整体调节。
    在人工调节模式中，驾驶员根据载重和车身高度在触摸屏上接通或断开高度调节阀（图84）。当高速开关阀1接通，而开关阀2断电时，车身提高；反之，当高速开关阀1断电，而开关阀2通电时，车身降低。

    在自动调节模式中，驾驶员预先在触摸屏上设置好所需车身高度，计算机根据车身高度传感器（位移传感器）检测到的实际高度，按照一定的控制律不断调整。
    ③车身高度调节原理。车身高度的调节分人工和自动两种工作模式，可通过高速开关阀，使得实际车身高度达到要求。
    ④油气悬架系统的平衡原理。为使该重型越野车悬架的控制系统简单，油气悬架的平衡采用分组局部平衡方案，即将同侧的一轴与二轴、三轴与四轴的油气弹簧的油室相连（图83）。
    在该平衡方式中，由于油室相通，每相连的两个油气弹簧的载荷总是相等的。当一个油气弹簧的载荷增大时，另一个油气弹簧的载荷也自动增大，又由于总载荷一定，因此这种平衡方式可以自动调节各轴间的载荷分配，防止个别油气弹簧过载。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32]  下一页