本發(fā)明屬于測試試驗臺技術(shù)領(lǐng)域,適用于對輪式車輛自調(diào)平性能的檢測,具體涉及一種車身自調(diào)平試驗臺。
背景技術(shù):
越野車的行駛環(huán)境通常都比較惡劣,所以對整車的越野性能、行駛的舒適性和車輛的可靠性要求較高;重型車是超高、超寬、超重物件運輸?shù)淖罴压ぞ?,為了確保運輸?shù)陌踩?,防止物件傾翻或滑落,發(fā)生車毀人亡的嚴(yán)重事故,行駛過程中其運載平臺必須保持一定的水平度;隨著對戰(zhàn)術(shù)車輛機動發(fā)射性能要求的不斷提高,戰(zhàn)術(shù)車輛對多變道路的適應(yīng)性成為重要的發(fā)展方向之一,要求車輛通過崎嶇、坑洼路面的能力增強,能夠迅速滿足發(fā)射條件;山地拖拉機在工作過程中要克服地塊形狀不規(guī)則、山地坡度大等因素對山地拖拉機應(yīng)用的制約,以大幅減輕山地農(nóng)民的工作強度。鑒于以上車輛作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜,行駛工況連續(xù)實時變化,人工實時判斷調(diào)平非常困難,所以都需要一套車身自調(diào)平系統(tǒng),及時有效地調(diào)整車身位姿,使其水平度持續(xù)保證在允許范圍內(nèi)。
為預(yù)測和評價具有自調(diào)平系統(tǒng)的車輛在復(fù)雜路面行駛的動力學(xué)性能,提高自調(diào)平車輛在復(fù)雜路面工作時的穩(wěn)定性和適應(yīng)性,有必要在試驗臺環(huán)境下模擬實現(xiàn)復(fù)雜路面對自調(diào)平車輛進行試驗,以保證自調(diào)平車輛的性能滿足工作環(huán)境的要求。另外試驗臺是在可控制的條件下進行,可全天候工作,縮短試驗及研究周期,加快研究進度,提高測試進度。
當(dāng)前有能夠提供一定傾斜角度和變角度的試驗臺,但是其功能都很簡單,不能復(fù)現(xiàn)復(fù)雜路面工況,不能為自調(diào)平車輛的研發(fā)提供試驗條件;自調(diào)平系統(tǒng)的自動調(diào)平功能也尚不完善,通常只是簡單地實現(xiàn)車身的上升、下降和傾斜,主要應(yīng)用于履帶式車輛調(diào)平中,應(yīng)用范圍較窄。
專利CNIO3264629A公開了一種山地農(nóng)業(yè)機器人車身調(diào)平裝置,該車身調(diào)平裝置能實現(xiàn)山地農(nóng)業(yè)機器人的車身自動調(diào)平,提高了山地農(nóng)業(yè)機器人在復(fù)雜環(huán)境條件下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
專利CN104097479B發(fā)明了一種車身萬向調(diào)平裝置,包括車身、萬向節(jié)、調(diào)平缸和底架,采用萬向節(jié)連接車身和底架,并用調(diào)平缸輔助支撐車身和實現(xiàn)車身調(diào)平,可實現(xiàn)車身在各種不平路況下的自動調(diào)平,反應(yīng)靈敏迅速,無調(diào)平死角,增加了車身的穩(wěn)定性。
專利CN1O4913939A公開了一種山地微型拖拉機試驗臺,提出了一種可模擬實現(xiàn)山地田間路況的拖拉機試驗臺機構(gòu),機構(gòu)能夠提供實驗所需的任意坡度,加快了研究與測試的進度。
上述現(xiàn)有技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)車身自調(diào)平功能或提供實驗所需的任意坡度,但是實現(xiàn)功能較簡單,不能應(yīng)用于輪式車輛自調(diào)平中,不能復(fù)現(xiàn)同時具有俯仰和側(cè)傾的坡地路面,不具有模擬復(fù)雜路面情況并根據(jù)復(fù)現(xiàn)路面進行輪式車輛實時調(diào)平的能力,現(xiàn)有技術(shù)中還沒有能解決此類問題的技術(shù)方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供了一種車身自調(diào)平試驗臺,在該試驗臺上能夠模擬實現(xiàn)復(fù)雜路面工況以及自調(diào)平功能,輸出自調(diào)平車輛的姿態(tài)信息,且該試驗臺適用于多種車型試驗,通用性強。結(jié)合說明書附圖,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種車身自調(diào)平試驗臺,所述試驗臺包括路面譜激勵系統(tǒng)和車身自調(diào)平系統(tǒng)兩部分;所述路面譜激勵系統(tǒng)由路面譜激勵裝置、路面譜激勵液壓系統(tǒng)和路面譜激勵控制系統(tǒng)組成;所述車身自調(diào)平系統(tǒng)由車身自調(diào)平裝置、車身自調(diào)平液壓系統(tǒng)和車身自調(diào)平控制系統(tǒng)組成;
所述路面譜激勵裝置由與車身自調(diào)平裝置相對應(yīng)的四組路面譜激勵獨立模塊組成,所述路面譜激勵控制系統(tǒng)與路面譜激勵液壓系統(tǒng)控制連接,路面譜激勵液壓系統(tǒng)基于所接收到的路面譜激勵控制系統(tǒng)的激勵信號,控制路面譜激勵獨立模塊對應(yīng)的激勵伺服液壓缸活塞桿的伸出速度和位移,模擬現(xiàn)實復(fù)雜路面工況;
所述車身自調(diào)平裝置、車身自調(diào)平液壓系統(tǒng)分別與車身自調(diào)平控制系統(tǒng)信號連接,所述車身自調(diào)平裝置在其下方路面譜激勵獨立模塊的激勵下,車身自調(diào)平控制系統(tǒng)基于采集到的車身自調(diào)平裝置的車身姿態(tài)信息生成相應(yīng)的車身自調(diào)平控制信號并發(fā)送給車身自調(diào)平液壓系統(tǒng),進而控制車身自調(diào)平裝置對應(yīng)的調(diào)平伺服液壓缸活塞桿的伸出速度和位移,實現(xiàn)車身自調(diào)平。
一種車身自調(diào)平試驗臺,其中,所述路面譜激勵獨立模塊由基座1、導(dǎo)向機構(gòu)、激勵伺服液壓缸7、升降板8、滑動臺9和車輪限位機構(gòu)組成;所述導(dǎo)向機構(gòu)與激勵伺服液壓缸7通向安裝,升降板8通過導(dǎo)向機構(gòu)與激勵伺服液壓缸7安裝在基座1上,滑動臺9滑動連接在升降板8上,實現(xiàn)左右滑移,車輪限位機構(gòu)安裝在滑動臺9上;
在激勵伺服液壓缸7的帶動下滑動臺9沿導(dǎo)向機構(gòu)上下平穩(wěn)運行。
進一步地,所述導(dǎo)向機構(gòu)由導(dǎo)柱座2、槽鋼支撐3、固定板4、導(dǎo)柱卡5、導(dǎo)柱6和直線軸承13組成,其中,兩根所述導(dǎo)柱6的底部通過導(dǎo)柱座2固定在基座1上,槽鋼支撐3通過固定板4連接在兩根所述導(dǎo)柱6之間,兩組導(dǎo)向機構(gòu)的四根導(dǎo)柱6分別通過直線軸承13與升降板8連接。
進一步地,所述車輪限位機構(gòu)由前后兩個楔面相向設(shè)置的楔形塊12組成,所述楔形塊12通過螺栓固定安裝在滑動臺9上。
更進一步地,所述路面譜激勵獨立模塊固定在地平鐵上,路面譜激勵獨立模塊在地平鐵上的安裝位置與其上方的車身自調(diào)平裝置中車輛的四個車輪位置相匹配,根據(jù)需要對固定位置進行調(diào)節(jié)。
一種車身自調(diào)平試驗臺,其中,所述路面譜激勵液壓系統(tǒng)由油箱22,依次串聯(lián)在供油管路上的濾油器23、電機24、單向閥25、精濾器26、與路面譜激勵獨立模塊對應(yīng)的電液伺服閥28、以及連接在回油管路上的濾油器23和連接在供油管路與回油管路之間的電磁溢流閥27組成,所述電液伺服閥28與激勵伺服液壓缸7對應(yīng)連接。
一種車身自調(diào)平試驗臺,其中,路面譜激勵控制系統(tǒng)包括車身位姿和軸頭加速度采集模塊、路面譜激勵控制模塊、數(shù)據(jù)采集卡、路面譜激勵工控機以及A/D轉(zhuǎn)換器。
所述數(shù)據(jù)采集卡將車身位姿和軸頭加速度采集模塊采集到的不同工況路面譜信號發(fā)送給路面譜激勵工控機,路面譜激勵工控機對路面譜信號進行分析處理形成多個相應(yīng)的復(fù)雜路面復(fù)現(xiàn)算法控制程序,并發(fā)送至路面譜激勵控制模塊,所述路面譜激勵控制模塊將工控機發(fā)來的指令經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后發(fā)送至伺服放大器,進而對路面譜激勵液壓系統(tǒng)進行控制,最終控制與之對應(yīng)的激勵伺服液壓缸7。
一種車身自調(diào)平試驗臺,其中,所述車身自調(diào)平裝置由傾角傳感器14、可伸縮連架桿15、車輪16、車橋18、調(diào)平伺服液壓缸19、保持架20和車身21組成,所述傾角傳感器14位于車身自調(diào)平裝置的中部下方,且所述車身自調(diào)平裝置前后兩端結(jié)構(gòu)對稱,其中一端結(jié)構(gòu)為:兩個所述調(diào)平伺服液壓缸19向內(nèi)傾斜對稱設(shè)置,且所述調(diào)平伺服液壓缸19的兩端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于車橋18和車身21端部之間,兩組可伸縮連架桿15左右對稱設(shè)置,且所述可伸縮連架桿15兩端通過球副分別與車橋18和車身21中部鉸接,兩個所述車輪16分別安裝在車橋18兩側(cè),保持架20兩端通過轉(zhuǎn)動副分別與車橋18和車身21端部連接。
一種車身自調(diào)平試驗臺,其中,所述路面譜激勵液壓系統(tǒng)由油箱22,依次串聯(lián)在供油管路上的濾油器23、電機24、單向閥25、精濾器26、與車身自調(diào)平裝置車輪相對應(yīng)的電液比例閥29、以及連接在回油管路上的濾油器23和連接在供油管路與回油管路之間的電磁溢流閥27組成,所述電液比例閥29與調(diào)平伺服液壓缸19對應(yīng)連接。
一種車身自調(diào)平試驗臺,其中,所述車身自調(diào)平控制系統(tǒng)包括車身位姿采集模塊、車身位姿控制模塊、數(shù)據(jù)采集卡、車身自調(diào)平工控機以及A/D轉(zhuǎn)換器;
車身位姿采集模塊采集車身自調(diào)平裝置上的傳感器檢測到的車身自調(diào)平裝置姿態(tài)信息,并上傳至數(shù)據(jù)采集卡,數(shù)據(jù)采集卡將車身位姿采集模塊所上傳來的車身自調(diào)平裝置姿態(tài)信息發(fā)送給車身自調(diào)平工控機,車身自調(diào)平工控機接收到車身位姿信號經(jīng)處理獲得相應(yīng)的控制信號,并發(fā)送至車身位姿控制模塊,所述車身位姿控制模塊將車身自調(diào)平工控機發(fā)送的指令經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后發(fā)送至比例放大器,進而對車身自調(diào)平液壓系統(tǒng)進行控制,最終控制與之對應(yīng)的調(diào)平伺服液壓缸19。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明所述的一種車身自調(diào)平試驗臺,能夠模擬實現(xiàn)復(fù)雜路面工況,具有車身自調(diào)平功能,實時輸出車身位姿信息。
2、本發(fā)明所述的一種車身自調(diào)平試驗臺的4個獨立模塊可在地平鐵上自由安裝,方便調(diào)整臺架大小,能夠適應(yīng)多種車型在不同工況下進行試驗,縮短試驗周期及降低試驗經(jīng)費。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2a是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺的主視圖;
圖2b是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺的側(cè)視圖;
圖3是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,路面譜激勵獨立模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4a是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,自調(diào)平裝置的主視圖;
圖4b是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,自調(diào)平裝置的側(cè)視圖;
圖5是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,激勵液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖;
圖6是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,激勵信號處理與回放過程框圖;
圖7是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,激勵控制系統(tǒng)流程框圖;
圖8是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,調(diào)平液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖;
圖9是本發(fā)明所述一種車身自調(diào)平試驗臺中,調(diào)平控制系統(tǒng)流程框圖。
圖中:
1-基座, 2-導(dǎo)柱座, 3-槽鋼支撐, 4-固定板,
5-導(dǎo)柱卡, 6-導(dǎo)柱, 7-激勵伺服液壓缸, 8-升降板,
9-滑動臺, 10-液壓缸法蘭, 11-直線導(dǎo)軌, 12-楔形塊,
13-直線軸承, 14-傾角傳感器, 15-可伸縮連架桿, 16-車輪,
17-地平鐵, 18-車橋, 19-調(diào)平伺服液壓缸, 20-保持架,
21-車身, 22-油箱, 23-濾油器, 24-電機,
25-單向閥, 26-精濾器, 27-電磁溢流閥, 28-電液伺服閥,
29-電液比例閥。
具體實施方式
為了進一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案,結(jié)合說明書附圖,本發(fā)明的具體實施方式如下:
如圖1、圖2a和圖2b所示,本發(fā)明提供了一種車身自調(diào)平試驗臺,該試驗臺包括路面譜激勵系統(tǒng)和車身自調(diào)平系統(tǒng)兩部分;其中,所述路面譜激勵系統(tǒng)由路面譜激勵裝置、路面譜激勵液壓系統(tǒng)和路面譜激勵控制系統(tǒng)組成;所述車身自調(diào)平系統(tǒng)由車身自調(diào)平裝置、車身自調(diào)平液壓系統(tǒng)和車身自調(diào)平控制系統(tǒng)組成。本發(fā)明所述試驗臺通過路面譜激勵系統(tǒng)模擬現(xiàn)實復(fù)雜路面工況,車身自調(diào)平系統(tǒng)在路面譜激勵系統(tǒng)的作用下進行車身自調(diào)平,最后校驗車身自調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)平能力是否滿足設(shè)計要求。
如圖1所示,所述路面譜激勵裝置由與車輛四個車輪相對應(yīng)的四組路面譜激勵獨立模塊組成,四組路面譜激勵獨立模塊均固定在一塊地平鐵上,四組路面譜激勵獨立模塊在地平鐵上的安裝位置與其上方的車身自調(diào)平裝置中車輛的四個車輪位置相匹配,可根據(jù)需要對固定位置進行調(diào)節(jié),因而能夠適應(yīng)多種車型在不同工況下進行試驗,縮短試驗周期及降低試驗經(jīng)費。
如圖3所示,所述路面譜激勵獨立模塊由基座1、導(dǎo)向機構(gòu)、激勵伺服液壓缸7、升降板8、滑動臺9、車輪限位機構(gòu)組成。所述導(dǎo)向機構(gòu)由導(dǎo)柱座2、槽鋼支撐3、固定板4、導(dǎo)柱卡5、導(dǎo)柱6和直線軸承13組成,底部的基座1經(jīng)調(diào)整后固定安裝在地平鐵上,有兩組導(dǎo)向機構(gòu)前后平行地豎直設(shè)置在基座1上,以其中一組導(dǎo)向機構(gòu)為例,在所述導(dǎo)向機構(gòu)中,兩根所述導(dǎo)柱6的底部通過導(dǎo)柱座2固定在基座1上;所述槽鋼支撐3沿導(dǎo)柱6的方向設(shè)置在兩根所述導(dǎo)柱6之間,槽鋼支撐3與兩根所述導(dǎo)柱6之間通過固定板4固定連接,槽鋼支撐3的設(shè)計提高了導(dǎo)柱6與基座1的連接剛度。所述升降板8上與導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)柱6相對應(yīng)的位置開有通孔,兩組導(dǎo)向機構(gòu)的四根導(dǎo)柱6分別穿過升降板8,在升降板8與導(dǎo)柱6之間安裝有直線軸承13,升降板8沿著四根所述導(dǎo)柱6的軸線方向上下平穩(wěn)移動;所述升降板8的上方通過直線導(dǎo)軌11滑動連接有滑動臺9,所述直線導(dǎo)軌11為兩根,其軌道平行固定安裝在升降板8的前后方,其滑塊固定連接在滑動臺9的底部,滑塊與軌道配合連接,形成滑動副,實現(xiàn)滑動臺9沿所述直線導(dǎo)軌11左右平穩(wěn)滑移。所述激勵伺服液壓缸7的伸縮桿端通過固定液壓缸法蘭10與升降板8的底面固定連接,激勵伺服液壓缸7下端的缸體通過螺釘固定連接基座1上,實現(xiàn)對激勵伺服液壓缸7的定位。由于滑動臺9的上方將直接承受車輛車輪15的重力,為防止車輪15前后滾動,故在滑動臺9上安裝車輪限位機構(gòu)已實現(xiàn)對車輪的定位。本實施例中,所述車輪限位機構(gòu)由前后兩個楔面相向設(shè)置的楔形塊12組成,所述楔形塊12通過螺栓固定安裝在滑動臺9上。通過控制激勵伺服液壓缸7伸縮桿的伸縮,配以導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向作用,滑動臺9在激勵伺服液壓缸7的帶動下,上下平穩(wěn)運行,且當(dāng)車身21傾斜時,由于滑動臺9在升降板8上滑動連接,使得車橋18所產(chǎn)生的擺動位移被吸收,保證了試驗臺總體不受水平拉力作用。
如圖5所示,所述路面譜激勵液壓系統(tǒng)包括油箱22,依次串聯(lián)在供油管路上的濾油器23、電機24、單向閥25、精濾器26,與車輛四個車輪相對應(yīng)的四組并聯(lián)的電液伺服閥28,與四組并聯(lián)的電液伺服閥28對應(yīng)連接四組激勵伺服液壓缸7,還包括一個連接在回油管路上的濾油器23和連接在供油管路與回油管路之間的電磁溢流閥27。當(dāng)液壓泵站開啟時,電機24旋轉(zhuǎn),油箱22中的油液依次通過濾油器23、單向閥25和精濾器26流至電磁溢流閥27,當(dāng)電磁溢流閥27沒有收到控制電信號,即電磁溢流閥27處于聯(lián)通狀態(tài),油液就會經(jīng)過回油管路上的濾油器23返回油箱22中;如果電磁溢流閥27收到控制電信號,即電磁溢流閥27處于斷開狀態(tài),油液將流向電液伺服閥28,通過控制四組電液伺服閥28各自的電信號大小來調(diào)節(jié)相應(yīng)的電液伺服閥開度,油液通過電液伺服閥28流進并作用于與之對應(yīng)的激勵伺服液壓缸7,進而控制激勵伺服液壓缸7活塞桿的伸出速度和位移。
如圖6和圖7所示,路面譜激勵控制系統(tǒng)包括車身位姿和軸頭加速度采集模塊、路面譜激勵控制模塊、數(shù)據(jù)采集卡、路面譜激勵工控機以及A/D轉(zhuǎn)換器。
試驗前先由安裝車身位姿和軸頭加速度采集模塊的普通車輛采回不同工況路面譜,所述車身位姿和軸頭加速度采集模塊采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的IMX.6型號ARM控制器,采集的信號包括:X/Y/Z軸角加速度、X/Y/Z軸角速度和四個車輪的軸頭位置加速度?;氐皆囼炇噎h(huán)境后,將所采集到的不同工況路面譜信號發(fā)送至數(shù)據(jù)采集卡,而后數(shù)據(jù)采集卡將車身位姿和軸頭加速度采集模塊所上傳來的不同工況路面譜信號發(fā)送給路面譜激勵工控機,所述路面譜激勵工控機為EIP公司設(shè)計的型號為IPC-610型工控機作為人機交互工具,實現(xiàn)顯示界面和存儲數(shù)據(jù);
試驗中,路面譜激勵工控機對路面譜信號通過快速傅里葉變換方法與小波分析法進行分析處理形成路面譜數(shù)據(jù),所述路面譜數(shù)據(jù)包括:車身X/Y軸傾角、車身X/Y軸角加速度和對應(yīng)輪胎的路面激勵數(shù)據(jù);再在工控機內(nèi)將路面譜數(shù)據(jù)通過復(fù)現(xiàn)算法形成多個相應(yīng)的復(fù)雜路面復(fù)現(xiàn)算法控制程序,試驗時由路面譜激勵工控機將復(fù)雜路面復(fù)現(xiàn)算法控制程序發(fā)送至路面譜激勵控制模塊,所述路面譜激勵控制模塊也是采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的IMX.6型號的ARM控制器,所述路面譜激勵控制模塊的功能為接收路面譜激勵工控機控制指令,并依據(jù)路面譜激勵工控機指令發(fā)出相應(yīng)控制信號,所述路面譜激勵控制模塊將工控機發(fā)來的指令經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后發(fā)送至四組伺服放大器,同時打開液壓繼電器和傳感器繼電器,進而對路面譜激勵液壓系統(tǒng)的四組電液伺服閥28進行控制,最終控制與之對應(yīng)的四組激勵伺服液壓缸7,四組激勵伺服液壓缸7按照指令快速反應(yīng)運動,同時使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對路面譜激勵系統(tǒng)實施閉環(huán)控制,給車身自調(diào)平系統(tǒng)提供外部激勵,在自調(diào)平試驗臺上復(fù)現(xiàn)相應(yīng)的路面工況。
如圖4a和圖4b所示,所述車身自調(diào)平裝置由傾角傳感器14、可伸縮連架桿15、車輪16、車橋18、調(diào)平伺服液壓缸19、保持架20和車身21組成。所述傾角傳感器14位于車身自調(diào)平裝置的中部下方,且所述車身自調(diào)平裝置前后兩端對稱式結(jié)構(gòu),其中一端結(jié)構(gòu)為:兩個所述調(diào)平伺服液壓缸19向內(nèi)傾斜對稱設(shè)置,且所述調(diào)平伺服液壓缸19的兩端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于車橋18和車身21端部之間,兩組可伸縮連架桿15左右對稱設(shè)置,且所述可伸縮連架桿15兩端通過球副分別與車橋18和車身21中部鉸接,兩個所述車輪16分別安裝在車橋18兩側(cè),保持架20兩端通過轉(zhuǎn)動副分別與車橋18和車身21端部連接;車身自調(diào)平裝置的另一端結(jié)構(gòu)與前述結(jié)構(gòu)相同。當(dāng)調(diào)平伺服液壓缸19伸縮時,車橋18與車身21之間發(fā)生相對位移,由于車橋18受保持架20的限位作用,車橋18只能在固定平面內(nèi)擺動運動,為保證施加在車身21上的外部縱向載荷不破壞調(diào)平機構(gòu),加裝帶阻尼的可伸縮連架桿15抵抗外部縱向載荷,保證調(diào)平機構(gòu)的正常工作。
如圖8所示,車身自調(diào)平液壓系統(tǒng)包括油箱22、濾油器23、電機24、單向閥25、精濾器26、電磁溢流閥27、電液比例閥29和調(diào)平伺服液壓缸19;工作原理和激勵液壓系統(tǒng)相同。所述路面譜激勵液壓系統(tǒng)包括油箱22,依次串聯(lián)在供油管路上的濾油器23、電機24、單向閥25、精濾器26,與車輛四個車輪相對應(yīng)的四組并聯(lián)的電液比例閥29,與四組并聯(lián)的電液比例閥29對應(yīng)連接四組調(diào)平伺服液壓缸19,還包括一個連接在回油管路上的濾油器23,和連接在供油管路與回油管路之間的電磁溢流閥27。當(dāng)液壓泵站開啟時,電機24旋轉(zhuǎn),油箱22中的油液依次通過濾油器23、單向閥25和精濾器26流至電磁溢流閥27,當(dāng)電磁溢流閥27沒有收到控制電信號,即電磁溢流閥27處于聯(lián)通狀態(tài),油液就會經(jīng)過回油管路上的濾油器23返回油箱22中;如果電磁溢流閥27收到控制電信號,即電磁溢流閥27處于斷開狀態(tài),油液將流向電液比例閥29,通過控制四組電液比例閥29各自的電信號大小來調(diào)節(jié)相應(yīng)的電液比例閥29開度,油液通過電液比例閥29流進并作用于與之對應(yīng)的調(diào)平伺服液壓缸19,進而控制調(diào)平伺服液壓缸19活塞桿的伸出速度和位移。
如圖9所示,車身自調(diào)平控制系統(tǒng)包括車身位姿采集模塊、車身位姿控制模塊、數(shù)據(jù)采集卡、車身自調(diào)平工控機以及A/D轉(zhuǎn)換器。
傾角傳感器14檢測到的車身傾斜角信號、調(diào)平油缸位移信號以及經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的調(diào)平油缸壓力信號均發(fā)送至車身位姿采集模塊,并由車身位姿采集模塊上傳至數(shù)據(jù)采集卡,所述車身位姿采集模塊采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的IMX.6型號的ARM控制器,所述車身位姿采集模塊的功能為檢測調(diào)平伺服液壓缸運動速度、位移以及采集并上傳車身位姿數(shù)據(jù)信息,而后數(shù)據(jù)采集卡將車身位姿采集模塊所上傳來的車身自調(diào)平裝置姿態(tài)信息發(fā)送給車身自調(diào)平工控機,所述車身自調(diào)平工控機為EIP公司設(shè)計的型號為IPC-610型工控機作為人機交互工具,實現(xiàn)顯示界面和存儲數(shù)據(jù);車身自調(diào)平工控機接收到車身位姿信號后,對其進行計算處理以獲得相應(yīng)的控制信號,然后將處理獲得的控制信號發(fā)送至車身位姿控制模塊,所述車身位姿控制模塊也是采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的IMX.6型號的ARM控制器,所述車身位姿控制模塊的功能為接收工控機控制指令,并依據(jù)工控機指令發(fā)出相應(yīng)控制信號,所述車身位姿控制模塊將工控機發(fā)來的指令經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后發(fā)送至4組比例放大器,同時打開液壓繼電器和傳感繼電器,進而對車身自調(diào)平液壓系統(tǒng)的4組電液比例閥29進行控制,最終控制與之對應(yīng)的4組調(diào)平伺服液壓缸19,4組調(diào)平伺服液壓缸19按照指令快速反應(yīng)運動,進行車身自調(diào)平,調(diào)平后車身的姿態(tài)信息將迅速輸出并顯示在工控機的顯示界面上,調(diào)平系統(tǒng)的車身自調(diào)平必須在很短時間內(nèi)完成,才能夠保證車身的穩(wěn)定性和駕駛的舒適性。
終上所述,本發(fā)明所述車身自調(diào)平試驗臺在實際工作過程中,即通過路面譜激勵工控機對路面譜激勵系統(tǒng)的四個激勵伺服液壓缸7進行聯(lián)合控制,讓四個車輪16實現(xiàn)不同的運動規(guī)律,模擬實現(xiàn)復(fù)雜路面工況,給車身自調(diào)平系統(tǒng)提供外部激勵;再通過車身自調(diào)平工控機接收并處理傳感器模組14的信號,給自調(diào)平系統(tǒng)的電液比例閥以控制信號控制對應(yīng)的調(diào)平伺服液壓缸進行車身自調(diào)平,校驗自調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)平能力是否滿足設(shè)計要求。下面對試驗中幾種運動形式進行具體論述:
當(dāng)自調(diào)平樣機遇到復(fù)現(xiàn)的左傾坡路時,即工控機控制路面譜激勵裝置右側(cè)的兩個滑動臺9向上以相同的運動規(guī)律移動時,車身自調(diào)平控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡采集此時傾斜車身21的姿態(tài)信息,發(fā)送給車身自調(diào)平工控機進行計算處理,隨后車身自調(diào)平工控機發(fā)送指令給車身自調(diào)平裝置左側(cè)的兩組調(diào)平電液比例閥,讓車身自調(diào)平裝置左側(cè)的兩個調(diào)平伺服液壓缸19以同樣速度伸出相同位移,進行調(diào)平運動,并顯示車身21調(diào)平后的實時位姿信息。
當(dāng)自調(diào)平樣機遇到復(fù)現(xiàn)的前傾坡路時,即工控機控制路面譜激勵裝置后側(cè)的兩個滑動臺9向上以相同的運動規(guī)律移動時,車身自調(diào)平控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡采集此時傾斜車身21的姿態(tài)信息,發(fā)送給車身自調(diào)平工控機進行計算處理,隨后車身自調(diào)平工控機發(fā)送指令給車身自調(diào)平裝置左側(cè)的兩組調(diào)平電液比例閥,讓車身自調(diào)平裝置前側(cè)的兩個調(diào)平伺服液壓缸19以同樣速度伸出相同位移,進行調(diào)平運動,并顯示車身21調(diào)平后的實時位姿信息。
當(dāng)自調(diào)平樣機遇到復(fù)現(xiàn)的復(fù)雜坡路時,即工控機控制路面譜激勵裝置的四個滑動臺9向上以分別以不同的運動規(guī)律移動時,車身自調(diào)平控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡采集此時傾斜車身21的姿態(tài)信息,發(fā)送給車身自調(diào)平工控機進行計算處理,隨后車身自調(diào)平工控機發(fā)送指令給車身自調(diào)平裝置四組調(diào)平電液比例閥,讓車身自調(diào)平裝置的四個調(diào)平伺服液壓缸19以相應(yīng)的速度伸出不同位移,進行調(diào)平運動,并顯示車身21調(diào)平后的實時位姿信息。