應用於五軸自卸汽車的油氣懸架電控裝置的製作方法

2023-07-06 18:42:41 1

本實用新型涉及一種應用於五軸自卸汽車的油氣懸架電控裝置，屬於自卸車油氣懸架電控裝置技術領域。

背景技術：

油氣懸架(hydro pneumatic suspension)，即油氣彈簧懸架，是一種採用油氣彈簧的懸架裝置。由於其具有良好的非線性剛度和阻尼特性，因此，能夠最大限度的滿足工程車輛平順性和操縱穩定性方面的要求，通常用於在惡劣環境下行駛的車輛，比如：採礦工地使用的超大砂石車這種大噸位工程用車。這種車輛採用油氣懸架可以緩和衝擊減少顛簸，藉此可減少裝載料的散失，並可改善駕駛的乘坐舒適與提高車速，對工程效率有實質性的幫助。

油氣懸架自卸汽車是指採用油氣懸架系統代替普通鋼板彈簧懸架系統的一種自卸汽車。與鋼板彈簧懸架系統自卸汽車相比，油氣懸架自卸汽車具有以下優點：(1)油氣懸架具有變剛度特性，可以保證汽車具有良好的行駛平順性，特別是工地和礦山用車，其道路條件和裝載條件都很惡劣。採用油氣懸架後，可顯著地緩和衝擊，減少顛簸，從而改善駕駛員的勞動條件和提高平均車速；(2)油氣懸架縱向尺寸小，對整車總布置有利；(3)改變缸筒工作腔的油量和氣室的充氣壓力，可以得到不同的變剛度特性，從而使油氣懸架的主要部件可以在不同噸位的汽車上通用。但是在實際使用過程中，現有油氣懸架控制存在如下問題：

1、當裝載或卸載完成後，車子過低或者過高，穩定性差，無法調將車輛整至一個合適的中間高度；

2、由於車身長，在裝卸貨物時，左右無法進行調平，易造成翻車；

3、無論在空載或者滿載情況下，車子始終處於五軸行駛的狀態，造成了部分輪胎不必要的磨損。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種應用於五軸自卸汽車的油氣懸架電 控裝置，可自動調平，將車輛調整至合適的高度位置，也可進行左右調節，避免發生翻車；三橋升降功能可以滿足駕駛員對車輛行駛狀態更多的選擇。當車輛在較好的路況空載行駛時，可將三橋升起，降低車輛阻力，同時減少輪胎磨損。當車輛滿載行駛或者處於裝卸貨狀態時，三橋下降到中位位置，此時車輛處於五軸行駛的狀態，保證車輛狀態更穩定。

為了實現上述目的，本實用新型採用的一種應用於五軸自卸汽車的油氣懸架電控裝置，包括油氣懸架控制器、安裝在一橋、三橋和五橋上用於檢測各橋狀態的多個接近開關、安裝在車架質心位置處的傾角傳感器、用於控制舉升/懸架切換閥電路通斷的舉升/懸架切換開關、用於控制前後懸掛各橋自動運行到中位位置的回中位翹板開關、三橋升降翹板開關、車架自動調平翹板開關、油氣懸架整體升降翹板開關、左前懸架升降翹板開關、右前懸架升降翹板開關、左後前懸架升降翹板開關、右後懸架升降翹板開關、用於控制左前懸架升降的左前懸架閥組、用於控制右前懸架升降的右前懸架閥組、用於控制左後懸架升降的左後懸架閥組、用於控制右後懸架升降的右後懸架閥組、用於控制三橋升降的三橋升降閥組、蜂鳴器、地面不平整報警燈、懸架運行指示燈以及懸架系統輸入故障指示燈。

油氣懸架控制器接收多個接近開關檢測到的各橋狀態信息和傾角傳感器檢測到的傾角信息，進行處理分析後發送相應的控制調整信號，實現回中位，自動調平，三橋升降，懸架整體升降，左前懸架升降，左後懸架升降，右前懸架升降，右後懸架升降，蜂鳴器運行指示、懸架運行指示燈運行指示、懸架系統輸入故障指示和懸架運行到位指示，地面不平檢測和報警，異常狀態終止運行功能。

所述安裝在一橋、三橋和五橋上用於檢測各橋狀態的多個接近開關包括安裝在一橋上的一橋左上接近開關、一橋左下接近開關、一橋右上接近開關和一橋右下接近開關，安裝在五橋上的五橋左上接近開關、五橋左下接近開關、五橋右上接近開關和五橋右下接近開關，以及安裝在三橋上的三橋左頂接近開關、三橋左上接近開關、三橋左下接近開關、三橋右頂接近開關、三橋右上接近開關和三橋右下接近開關，所有接近開關均將檢測到的信號發送給油氣懸架控制器。

優選地，當車輛處於靜止狀態時，三橋升降翹板開關向油氣懸架控制器發送信號，三橋與四橋軸間差速連接、三橋制動氣室氣路被切斷，同時三橋切換到空擋狀態，三橋在限定的行程內自由升降。

優選地，當進行回中位操作時，所述油氣懸架控制器根據安裝在一橋、三橋和五橋上用 於檢測各橋狀態的多個接近開關反饋的參數，自動給出相應的控制調整信號，通過調節油氣懸架的各油缸行程高度，讓油缸回到設定的中位位置，將懸掛調整到適合行車的狀態。

優選地，當進行自動調平操作時，傾角傳感器會自動檢測尾橋的水平狀態，並將相應參數反饋給油氣懸架控制器，當不滿足安全需求時將進行自動調平。當油氣懸架控制器檢測到車輛所處位置的水平角度超過設定最大角度時，地面不平報警燈亮起，提示司機更換停車位置重新調平；自動調平完成後通過回中位功能將懸掛調整到適合行車的狀態。

與現有技術相比，本實用新型除了可以將油氣懸架系統代替普通鋼板彈簧懸架外，集成了三橋升降功能，當車輛處於靜止狀態時，操作三橋升降開關，此時，三橋與四橋軸間差速連接、三橋制動氣室氣路被切斷，同時三橋切換到空檔狀態，三橋在限定的行程內可自由升降。三橋升降功能可以滿足駕駛員對車輛行駛狀態更多的選擇。當車輛在較好的路況空載行駛時，可將三橋升起，降低車輛阻力，同時減少輪胎磨損。當車輛滿載行駛或者處於裝卸貨狀態時，三橋下降到中位位置，此時車輛處於五軸行駛的狀態，保證車輛狀態更穩定。

同時，其具備尾橋自動調平功能，依照尾橋處安裝的檢測裝置檢測到的信息，油氣懸架控制器自動給出相應的控制調整信號，通過調節油氣懸掛的各油缸行程高度，讓尾橋達到滿足安全卸貨的水平狀態。

此外，傾角傳感器會自動檢測尾橋的水平狀態，並將相應參數反饋給油氣懸架控制器，當不滿足安全需求時將進行自動調平。當油氣懸架控制器檢測到車輛所處位置的水平角度超過設定最大角度時，地面不平報警燈亮起，提示司機更換停車位置重新調平，起到智能檢測和安全提示功能，進一步為安全卸載提供便利和保障。自動調平完成後可以通過回中位功能將懸掛調整到適合行車的狀態。

附圖說明

圖1為本實用新型的電原理圖；

圖2為本實用新型左前懸架回中位操作邏輯圖；

圖3為本實用新型三橋上升操作邏輯圖；

圖4為本實用新型三橋下降操作邏輯圖；

圖5為本實用新型自動調平操作邏輯圖；

圖6為本實用新型懸架上升操作邏輯圖；

圖7為本實用新型懸架下降操作邏輯圖；

圖8為本實用新型左前懸架上升操作邏輯圖；

圖9為本實用新型左前懸架下降操作邏輯圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種應用於五軸自卸汽車的油氣懸架電控裝置，包括油氣懸架控制器、安裝在一橋、三橋和五橋上用於檢測各橋狀態的多個接近開關、安裝在車架質心位置處的傾角傳感器T、用於控制舉升/懸架切換閥D電路通斷的舉升/懸架切換開關K1、用於控制前後懸掛各橋自動運行到中位位置的回中位翹板開關K2、三橋升降翹板開關K3、車架自動調平翹板開關K4、油氣懸架整體升降翹板開關K5、左前懸架升降翹板開關K6、右前懸架升降翹板開關K7、左後前懸架升降翹板開關K8、右後懸架升降翹板開關K9、用於控制左前懸架升降的左前懸架閥組、用於控制右前懸架升降的右前懸架閥組、用於控制左後懸架升降的左後懸架閥組、用於控制右後懸架升降的右後懸架閥組、用於控制三橋升降的三橋升降閥組、蜂鳴器H、地面不平整報警燈L1、懸架運行指示燈L2以及懸架系統輸入故障指示燈L4，油氣懸架控制器接收多個接近開關檢測到的各橋狀態信息和傾角傳感器T檢測到的傾角信息，進行處理分析後發送相應的控制調整信號，實現回中位，自動調平，三橋升降，懸架升降，左前懸架升降，左後懸架升降，右前懸架升降，右後懸架升降，蜂鳴器運行指示、懸架運行指示燈運行指示、懸架系統輸入故障指示和懸架運行到位指示，地面不平檢測和報警，異常狀態終止運行，以及貨箱舉升和懸掛調整的油路切換功能。

如圖1所示，油氣懸架控制器的接口S1與回中位翹板開關K2連接，回中位翹板開關K2為兩檔自復位，S1為回中位指令，點選時含義為前懸掛與後懸掛各橋自動運行到中位位置，為車輛正常行車做準備，以左前懸架為例，具體回中位的操控控制流程如圖2所示，在此不再贅述。

油氣懸架控制器的接口S2、S3與三橋升降翹板開關K3的上、下兩檔對應連接，三橋升降翹板開關K3為三擋自復位，S2為三橋上升指令，點選時含義為三橋提升到預設上限位置，為車輛三橋脫離地面並正常行車做準備，三橋上升的具體操控流程如圖3所示，在此不再贅 述。S3為三橋下降指令，點選時含義為三橋提下降到預設中位位置，為車輛五橋狀態下正常行車做準備，三橋下降的具體操控流程如圖4所示，在此不再贅述。

油氣懸架控制器的接口S4與車架自動調平翹板開關K4連接，車架自動調平翹板開關K4為兩檔自復位，S41為自動調平指令，點選時含義為將車架調整至預設水平面位置，為車輛裝卸物料做準備，自動調平的具體操控流程如圖5所示，在此不再贅述。

油氣懸架控制器的接口S5、S6與油氣懸架整體升降翹板開關K5的上下兩檔對應連接，油氣懸架整體升降翹板開關K5為三擋自復位，S5為懸架整體上升指令，S6為懸架整體下降指令，點選時懸架執行升或降動作；按住時執行，鬆開停止，懸架整體上升、下降的具體操控如圖6、圖7所示，在此不再贅述。

油氣懸架控制器的接口S7、S8與左前懸架升降翹板開關K6的上下兩檔對應連接，左前懸架升降翹板開關K6為三擋自復位，S7為左前懸架上升指令，S6為左前懸架下降指令，點選時左前懸架執行升或降動作；按住時執行，鬆開停止，左前懸架上升、下降的具體操控流程如圖8、圖9所示，在此不再贅述。

同理，油氣懸架控制器的接口S9、S10與右前懸架升降翹板開關K7的上下兩檔對應連接，油氣懸架控制器的接口S11、S12與左後前懸架升降翹板開關K8的上下兩檔對應連接，油氣懸架控制器的接口S13、S14與右後懸架升降翹板開關K9的上下兩檔對應連接，輸入功能類似於油氣懸架控制器的接口S7、S8，故不再贅述。

舉升/懸架切換開關K1負責控制舉升/懸架切換閥D的電路通斷，舉升/懸架切換開關K1斷開時，液壓系統主要作用為貨箱舉升提供動力，懸架系統只可以完成懸架下降動作，無法實現懸架上升動作；舉升/懸架切換開關K1閉合時，液壓系統主要作用為懸架系統提供動力，懸架系統可以完成升或降，但車輛貨廂無法實現舉升功能。

所述安裝在一橋、三橋和五橋上用於檢測各橋狀態的多個接近開關包括安裝在一橋上的一橋左上接近開關G1、一橋左下接近開關G2、一橋右上接近開關G3和一橋右下接近開關G4，安裝在五橋上的五橋左上接近開關G5、五橋左下接近開關G6、五橋右上接近開關G7和五橋右下接近開關G8，以及安裝在三橋上的三橋左頂接近開關G9、三橋左上接近開關G10、三橋左下接近開關G11、三橋右頂接近開關G12、三橋右上接近開關G13和三橋右下接近開關G14。這些接近開關為三線制，NPN常開型，並與油氣懸架控制器的接口AD1-AD14對應連接。

傾角傳感器與油氣懸架控制器的接口AD15連接，油氣懸架控制器的接口AD16為三橋空 檔信號輸入，當三橋不處於空檔狀態時，信號輸入懸空；當三橋處於空檔狀態時，信號輸入為低電平。

油氣懸架控制器的接口OUT1-OUT3接左前懸架閥組F1，分別控制左前懸掛的左前單調專用閥2YA，左前上升閥4YA和左前下降閥6YA；油氣懸架控制器的接口OUT4-OUT6接右前懸架閥組F2，分別控制右前懸掛的右前單調專用閥5YA，右前上升閥5YA和右前下降閥7YA；油氣懸架控制器的接口OUT7-OUT9接左後懸架閥組F3，分別控制左後懸掛的左後單調專用閥8YA，左後上升閥10YA和左後下降閥12YA；油氣懸架控制器的接口OUT10-OUT12接右後懸架閥組F4，分別控制右後懸掛的右後單調專用閥9YA，右後上升閥11YA和右後下降閥13YA；油氣懸架控制器的接口OUT13-OUT16接三橋升降閥組，分別控制三橋的左上升閥14YA，左下降閥16YA，右上升閥15YA和右下降閥17YA。

油氣懸架控制器的接口OUT17為蜂鳴器輸出，當油氣懸掛系統調節功能正在正常運行中時，蜂鳴器按照2Hz頻率工作。當自動調節完成後且翹板開關K2和車架自動調平翹板開關K4處於未點選狀態時，蜂鳴器自動停止工作。蜂鳴器提示：運行結束間隔1秒後長鳴1秒作為運行結束信號，各輸出如出現運行15秒後仍未到位，則升降閥復位，蜂鳴器長鳴3秒報警。

油氣懸架控制器的接口OUT18為地面不平整報警燈輸出，當車輛所處地面與水平面角度大於預設角時，報警燈常亮，車輛無法實現自動調平，提醒駕駛員更換裝卸貨位置。

油氣懸架控制器的接口OUT19為懸架運行指示燈，指示燈閃爍提示：缸體調整輸出正在執行時為常亮，運行結束間隔一秒後以2HZ頻率按照規定次數閃爍(懸架同步調整或懸架單動時，回中位到位閃數2次，三橋高限到位閃爍4次，其餘調節方式均統一閃爍2次)。

油氣懸架控制器的接口OUT20輸出作用為切斷三橋氣室氣路、三橋切換為空檔狀態及同時打開三橋軸差，只有當上述三種情況同時滿足時，三橋方可升降。油氣懸架控制器的接口OUT21為懸掛系統輸入故障指示燈輸出，當控制器信號輸入錯誤或者超時，油氣懸架控制器的接口OUT21輸出，同時控制器停止其他輸出(油氣懸架控制器的接口OUT1-OUT20)，提醒駕駛員維修檢測車輛。

當車輛處於靜止狀態時，油氣懸架控制器接收第三翹板開關發送的信號，三橋與四橋軸間差速連接、三橋制動氣室氣路被切斷，同時三橋切換到空擋狀態，三橋在限定的行程內自由升降。三橋升降功能可以滿足駕駛員對車輛行駛狀態更多的選擇。當車輛在較好的路況空載行駛時，可將三橋升起，降低車輛阻力，同時減少輪胎磨損。當車輛滿載行駛或者處於裝 卸貨狀態時，三橋下降到中位位置，此時車輛處於五軸行駛的狀態，保證車輛狀態更穩定。

所述油氣懸架控制器根據各個接近開關反饋的參數，自動給出相應的控制調整信號，通過調節油氣懸架的各油缸行程高度，讓尾橋達到滿足安全卸貨的水平狀態，並在調整後將油路切換給貨箱舉升功能使用。

當進行自動調平時，傾角傳感器會自動檢測尾橋的水平狀態，並將相應參數反饋給油氣懸架控制器，當不滿足安全需求時將進行自動調平。當油氣懸架控制器檢測到車輛所處位置的水平角度超過設定最大角度時，地面不平報警燈亮起，提示司機更換停車位置重新調平；自動調平完成後通過回中位功能將懸掛調整到適合行車的狀態。

最終，本實用新型不僅可以保證汽車具有良好的行駛平順性，顯著地緩和衝擊，減少顛簸，從而改善駕駛員的勞動條件和提高平均車速。而且，可實現自動調平功能，讓尾橋達到滿足安全卸貨的水平狀態，並在調節完成後將油路切換給貨箱舉升功能使用。當不滿足安全需求時將進行自動調平。當油氣懸架控制器檢測到車輛所處位置的水平角度超過設定最大角度時，地面不平報警燈亮起，提示司機更換停車位置重新調平，起到智能檢測和安全提示功能，進一步為安全卸載提供便利和保障。自動調平完成後可以通過回中位功能將懸掛調整到適合行車的狀態。此外，三橋升降功能可以滿足駕駛員對車輛行駛狀態更多的選擇。當車輛在較好的路況空載行駛時，可將三橋升起，降低車輛阻力，同時減少輪胎磨損。當車輛滿載行駛或者處於裝卸貨狀態時，三橋下降到中位位置，此時車輛處於五軸行駛的狀態，保證車輛狀態更穩定。