RU2603703C1 - Method of vehicle dynamic loading reduction when moving over surface and vehicle - Google Patents

Method of vehicle dynamic loading reduction when moving over surface and vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2603703C1
RU2603703C1 RU2015136631/11A RU2015136631A RU2603703C1 RU 2603703 C1 RU2603703 C1 RU 2603703C1 RU 2015136631/11 A RU2015136631/11 A RU 2015136631/11A RU 2015136631 A RU2015136631 A RU 2015136631A RU 2603703 C1 RU2603703 C1 RU 2603703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vehicle
stiffness
shock
pneumatic accumulator
logic
Prior art date
Application number
RU2015136631/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Андреевич Долгополов
Владимир Петрович Соколянский
Юрий Юрьевич Мерзликин
Василий Андреевич Брусов
Дмитрий Александрович Чижов
Алексей Сергеевич Меньшиков
Данила Юрьевич Авраменко
Виктор Федорович Брагазин
Сергей Георгиевич Баженов
Антон Николаевич Варюхин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
Priority to RU2015136631/11A priority Critical patent/RU2603703C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2603703C1 publication Critical patent/RU2603703C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B60G17/0155Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit pneumatic unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: group of inventions relates to automotive industry, namely to vehicle dynamic loading reducing method when moving on uneven surface. Vehicle comprises chassis damper strut, logic-computing subsystem including computer, reference model and controller, generating control signal to vary damper strut stiffness and dampening. Incoming information on support surface and vehicle motion parameters is analyzed by algorithm. Logic computing subsystem generates electromagnetic proportional signals to control valves with proportional electromagnetic control and valves installed on membranes, separating pneumatic accumulator into cavities. Actuators open or close corresponding pneumatic lines and channels, thus changing pneumatic accumulator volume, as well as varying its inert gas supply pressure.
EFFECT: higher speed of damping device stiffness coefficient variation in vehicle motion on rough surface while increasing quality of generated signal for damping device.
7 cl, 4 dwg

Description

Группа изобретений относится к области транспорта, а именно к способу снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности и транспортным средствам, реализующим этот способ.The group of inventions relates to the field of transport, and in particular to a method of reducing the dynamic load of a vehicle when moving on the surface and vehicles that implement this method.

Из уровня техники известны способы снижения вертикальных и угловых перегрузок (то есть динамической нагруженности) транспортного средства при движении по поверхности и транспортные средства, реализующие эти способы.The prior art methods for reducing vertical and angular overloads (that is, dynamic loading) of a vehicle when moving on the surface and vehicles that implement these methods.

Так, в патенте России №2483938, дата регистрации 10.06.2013, МПК: B60W 10/22; B60W 40/10; В64С 25/00 [1], представлен способ снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности, основанный на регулировании жесткости и демпфирования установленного на транспортном средстве по меньшей мере одного амортизирующего устройства посредством подачи на него управляющего сигнала, вырабатываемого логико-вычислительной подсистемой, оснащенной сканирующим устройством, определяющим параметры неровностей на впереди расположенной опорной поверхности и передающим информацию в логико-вычислительную подсистему.So, in the patent of Russia No. 2483938, registration date 06/10/2013, IPC: B60W 10/22; B60W 40/10; B64C 25/00 [1], a method for reducing the dynamic load of a vehicle when driving on the surface is presented, based on controlling the stiffness and damping of at least one shock-absorbing device installed on the vehicle by supplying it with a control signal generated by a logic-computing subsystem equipped with a scanning device that determines the parameters of the irregularities on the front of the supporting surface and transmitting information to the logical-computational sub a topic.

Недостаток данного способа снижения динамической нагруженности транспортных средств состоит в том, что быстродействие изменения характеристики по жесткости амортизационной стойки недостаточно. При этом присущее исполнительным органам запаздывание в отработке сигналов управления ограничивает возможности снижения динамических нагрузок при встрече с неровностями пути.The disadvantage of this method of reducing the dynamic load of vehicles is that the speed of changing the characteristics of the stiffness of the suspension strut is not enough. At the same time, the delay in the development of control signals inherent in the executive bodies limits the possibility of reducing dynamic loads when meeting path irregularities.

В патенте [1] также представлено транспортное средство (в том числе самолет), реализующее этот способ, содержащее корпус, амортизирующее устройство, систему управления жесткостью и демпфированием амортизирующего устройства, систему управления, блоком измерения координат пространственного положения транспортного средства и производных координат по времени, блоком формирования управляющего сигнала, подаваемого на амортизирующее устройство транспортного средства.The patent [1] also provides a vehicle (including an airplane) that implements this method, comprising a housing, a shock absorber, a control system for the stiffness and damping of the shock absorber, a control system, a unit for measuring coordinates of the vehicle’s spatial position and time derivatives, a control signal generating unit supplied to the shock absorbing device of the vehicle.

Недостаток такого транспортного средства состоит в том, что быстродействие изменения характеристики по жесткости амортизационной стойки недостаточно. При этом присущее исполнительным органам запаздывание в отработке сигналов управления ограничивает возможности снижения нагрузок при встрече с неровностями пути.The disadvantage of this vehicle is that the speed of changing the characteristics of the stiffness of the suspension strut is not enough. At the same time, the delay in the processing of control signals inherent in the executive bodies limits the possibilities of reducing loads when meeting path irregularities.

Изобретение [1] принято в качестве наиболее близкого аналога заявленного способа и транспортного средства.The invention [1] is taken as the closest analogue of the claimed method and vehicle.

Решаемой группой изобретений задачей является снижение динамических нагрузок транспортного средства при движении по неровной поверхности.The problem being solved by the group of inventions is to reduce the dynamic loads of a vehicle when driving on an uneven surface.

Технический результат группы изобретений состоит в повышении быстродействия срабатывания изменения коэффициента жесткости амортизирующего устройства при движении транспортного средства по поверхности при повышении качества вырабатываемого сигнала для амортизирующего устройства.The technical result of the group of inventions is to increase the response time of changes in the stiffness coefficient of the shock-absorbing device when the vehicle moves on the surface while improving the quality of the generated signal for the shock-absorbing device.

Сущность группы изобретений состоит в следующем.The essence of the group of inventions is as follows.

Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности, основанный на регулировании жесткости и демпфирования, установленного на транспортном средстве по меньшей мере одного амортизирующего устройства посредством подачи на него управляющего сигнала, вырабатываемого логико-вычислительной подсистемой, оснащенной сканирующим устройством, определяющим параметры неровностей на впереди расположенной опорной поверхности и передающим информацию в логико-вычислительную подсистему, но в отличие от наиболее близкого аналога [1] в качестве исходных данных от логико-вычислительной подсистемы в систему управления поступают команды на изменение коэффициентов жесткости и демпфирования амортизационных стоек амортизирующего устройства, перегрузки транспортного средства в различных его частях, скорости движения транспортного средства, по которым в вычислителе логико-вычислительной подсистемы вычисляют перегрузку, сравнивают перегрузку с эталонной моделью логико-вычислительной подсистемы, затем подают сигналы с вычислителя и эталонной модели на регулятор логико-вычислительной подсистемы, посредством которого выдают команды на изменение характеристик по жесткости и демпфированию по меньшей мере одного амортизирующего устройства, при этом характеристики жесткости и демпфирования изменяют путем регулирования объема пневмоаккумулятора посредством клапанов с пропорциональным управлением, находящихся между ресивером (компрессором) и пневмоаккумулятором, а также стравливающих клапанов пневмоаккумулятора.A method of reducing the dynamic load of a vehicle when driving on the surface, based on the regulation of stiffness and damping installed on the vehicle of at least one shock-absorbing device by supplying it with a control signal generated by a logic-computing subsystem equipped with a scanning device that determines the parameters of irregularities in front located supporting surface and transmitting information to the logical-computational subsystem, but unlike the closest analogue [1], as a source of data from the logical-computational subsystem, the control system receives commands to change the stiffness and damping coefficients of the suspension struts of the shock-absorbing device, the vehicle overload in its various parts, the vehicle speed, according to which the calculator the computing subsystem calculates the overload, compares the overload with the reference model of the logical-computing subsystem, then sends signals from the calculator and the standard of the second model to the controller of the logic-computing subsystem, by means of which commands are issued to change the stiffness and damping characteristics of at least one shock-absorbing device, while the stiffness and damping characteristics are changed by adjusting the volume of the pneumatic accumulator by means of proportionally controlled valves located between the receiver (compressor) and pneumatic accumulator, as well as bleeding valves of the pneumatic accumulator.

Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства, характеризующийся тем, что при перегрузке, превышающей нормируемую величину, уменьшают коэффициенты жесткости амортизационных стоек амортизирующего устройства путем увеличения объема пневмоаккумулятора соответствующей амортизационной стойки амортизирующего устройства при сохранении уровня давления запитки пневмоаккумулятора с сохранением запасов прямого и обратного хода при использовании сигнала датчика перемещения штока амортизационной стойки.A method of reducing the dynamic load of a vehicle, characterized in that when overload exceeds a standardized value, the stiffness coefficients of the suspension struts of the shock absorber are reduced by increasing the volume of the pneumatic accumulator of the corresponding suspension strut of the shock-absorbing device while maintaining the pressure level of the pneumatic accumulator, while maintaining the forward and reverse reserves by using the signal depreciation rod displacement sensor.

Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства, характеризующийся тем, что при уменьшении величин неровностей поверхности, полученных при сканировании, коэффициенты жесткости увеличивают путем уменьшения объема пневмоаккумулятора и повышения в рабочем объеме пневмоаккумулятора избыточного давления инертного газа соответствующей амортизационной стойки амортизирующего устройства.A method of reducing the dynamic load of a vehicle, characterized in that, when the values of surface roughness obtained by scanning are reduced, the stiffness coefficients are increased by reducing the volume of the pneumatic accumulator and increasing the inert gas overpressure in the working volume of the pneumatic accumulator of the corresponding suspension strut of the shock-absorbing device.

Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства, характеризующийся тем, что при снижении перегрузки из логико-вычислительной подсистемы в систему управления подается команда на возможное увеличение скорости транспортного средства.A method of reducing the dynamic load of a vehicle, characterized in that when reducing overload from the logic-computing subsystem, a command is sent to the control system for a possible increase in vehicle speed.

Транспортное средство, содержащее корпус, амортизирующего устройство, систему управления жесткостью и демпфированием амортизирующего устройства, систему управления, логико-вычислительную подсистему, оснащенную блоком памяти, содержащим информацию о реакции модели транспортного средства с разными характеристиками жесткости и демпфирования амортизирующего устройства на характерные типы неровностей по координатам пространственного и углового положения модели и их первой и второй производных по времени, сканером, блоком сравнения характеристик поверхности с имеющимися в блоке памяти типами неровностей поверхности и реакцией модели транспортного средства на аналогичные характеристики поверхности, блоком измерения координат пространственного положения транспортного средства и производных координат по времени, блоком формирования управляющего сигнала, подаваемого на амортизирующее устройство транспортного средства, но в отличие от наиболее близкого аналога [1] логико-вычислительная подсистема дополнительно содержит вычислитель и регулятор, по меньшей мере одно амортизирующее устройство содержит амортизационную стойку с пневмоаккумулятором, выполненным с возможностью изменения своего объема и давления запитки, при этом пневмоаккумулятор оснащен мембранами с образованием по меньшей мере трех отсеков, пневматически связанных между собой клапанами с электромагнитным управлением, каждый из отсеков пневматически связан посредством клапанов с электромагнитным управлением с системой подкачки, по меньшей мере один из клапанов выполнен с пропорциональным электромагнитным управлением.A vehicle comprising a housing, a shock-absorbing device, a control system for the stiffness and damping of the shock-absorbing device, a control system, a logic-computational subsystem equipped with a memory unit containing information about the reaction of the vehicle model with different characteristics of stiffness and damping of the shock-absorbing device to characteristic types of unevenness in coordinates spatial and angular position of the model and their first and second time derivatives, scanner, comparison unit x surface characteristics with the types of surface irregularities available in the memory unit and the reaction of the vehicle model to similar surface characteristics, a unit for measuring the coordinates of the vehicle’s spatial position and time derivatives, a control signal generation unit supplied to the vehicle’s shock-absorbing device, but unlike the most close analogue [1] the logic and computing subsystem further comprises a calculator and a controller, at least one o the shock-absorbing device comprises a shock-absorbing strut with a pneumatic accumulator configured to change its volume and supply pressure, while the pneumatic accumulator is equipped with membranes with the formation of at least three compartments pneumatically interconnected by solenoid valves, each of the compartments pneumatically connected by means of valves with electromagnetic control with a swap system, at least one of the valves is made with proportional electromagnetic control.

Транспортное средство, характеризующееся тем, что система подкачки оснащена ресивером или компрессором.A vehicle characterized in that the paging system is equipped with a receiver or compressor.

Транспортное средство, характеризующееся тем, что пневматическая связь пневмоаккумулятора с амортизационной стойкой содержит дроссель, выполненный с возможностью изменения площади проходного отверстия.A vehicle, characterized in that the pneumatic connection of the pneumatic accumulator with the suspension strut contains a throttle configured to change the area of the passage opening.

Представленные признаки образуют совокупность, обеспечивающую достижение заявленного технического результата.The presented features form a combination that ensures the achievement of the claimed technical result.

Действительно, в способе снижения динамической нагруженности транспортного средства, основанном на регулировании жесткости и демпфирования установленного на транспортном средстве по меньшей мере одного амортизирующего устройства посредством подачи на него управляющего сигнала, вырабатываемого логико-вычислительной подсистемой, оснащенной сканирующим устройством, определяющим параметры неровностей на впереди расположенной опорной поверхности и передающим информацию в логико-вычислительную подсистему, при использовании в качестве исходных данных от логико-вычислительной подсистемы в систему управления коэффициентов жесткости и демпфирования амортизационных стоек амортизирующего устройства, перегрузки транспортного средства в различных его частях, скорости движения транспортного средства, в логико-вычислительной подсистеме вычисляют перегрузку, сравнивают перегрузку с максимально допустимой для данного типа транспортного средства и выдают команды на изменение характеристик по жесткости и демпфированию по меньшей мере одного амортизирующего устройства, обеспечивается повышение быстродействия изменения коэффициента жесткости амортизационной системы при движении транспортного средства по поверхности. При этом вычисление в вычислителе логико-вычислительной подсистемы перегрузки, сравнение перегрузки с эталонной моделью логико-вычислительной подсистемы, допустимой для данного типа транспортного средства, подача сигналов с вычислителя и эталонной модели на регулятор логико-вычислительной подсистемы, посредством которого выдаются команды на изменение характеристик по жесткости и демпфированию путем регулирования объема пневмоаккумулятора посредством клапанов с пропорциональным управлением, повышают качество вырабатываемого сигнала на амортизационную систему.Indeed, in the method of reducing the dynamic load of a vehicle, based on the regulation of stiffness and damping of at least one shock-absorbing device installed on the vehicle by supplying it with a control signal generated by a logic-computing subsystem equipped with a scanning device that determines the parameters of irregularities on the front of the supporting surface and transmitting information to the logical-computational subsystem, when used as All the input data from the logic and computing subsystem to the control system for the stiffness and damping coefficients of the suspension struts of the shock absorber, vehicle overload in its various parts, vehicle speed, the overload is calculated in the logic and computer subsystem, and the overload is compared with the maximum allowable for this type of transport funds and issue commands to change the characteristics of stiffness and damping of at least one shock-absorbing device Is provided by increasing the speed of variation of the coefficient of rigidity of the suspension system when the vehicle along the surface. In this case, the calculation in the calculator of the logical-computational subsystem of the overload, the comparison of the overload with the reference model of the logical-computational subsystem valid for a given type of vehicle, the supply of signals from the calculator and the reference model to the controller of the logical-computational subsystem, through which commands are issued to change the characteristics of rigidity and damping by adjusting the volume of the pneumatic accumulator through valves with proportional control, improve the quality of the produced Nala on the depreciation system.

Уменьшение коэффициента жесткости амортизационных стоек путем увеличения объема пневмоаккумулятора соответствующей амортизационной стойки амортизирующего устройства при превышении максимально допустимой величины перегрузки и сохранении давления с сохранением запасов прямого и обратного хода при использовании сигнала датчика перемещения штока амортизационной стойки обеспечивает снижение вертикальных и угловых перегрузок частей транспортного средства, а за счет подачи сигнала на каждую амортизационную стойку соответствующего амортизирующего устройства повышает быстродействие срабатывания амортизирующего устройства при движении транспортного средства по поверхности.Reducing the stiffness coefficient of depreciation struts by increasing the volume of the pneumatic accumulator of the corresponding depreciation strut of the shock absorber when exceeding the maximum allowable overload and preserving the pressure while maintaining forward and reverse reserves when using the signal of the rod displacement sensor of the suspension strut reduces vertical and angular overloads of vehicle parts, and for account signal for each depreciation rack corresponding the shock-absorbing device increases the response time of the shock-absorbing device when the vehicle moves on the surface.

Увеличение коэффициента жесткости амортизационных стоек путем уменьшения объема пневмоаккумулятора и повышения в рабочем объеме пневмоаккумулятора избыточного давления инертного газа в соответствующей амортизационной стойке амортизирующего устройства обеспечивает снижение вертикальных и угловых перегрузок транспортного средства при уменьшении величин неровностей поверхности, а за счет подачи сигнала на каждую амортизационную стойку соответствующего амортизирующего устройства повышает быстродействие срабатывания амортизационной системы при движении транспортного средства по поверхности.An increase in the stiffness coefficient of depreciation struts by reducing the volume of the pneumatic accumulator and increasing the inert gas overpressure in the working volume of the pneumatic accumulator in the corresponding suspension strut of the shock-absorbing device provides a reduction in the vertical and angular overloads of the vehicle with a decrease in the surface roughness, and by supplying a signal to each suspension strut of the corresponding shock-absorbing devices improves shock response system when the vehicle is moving on the surface.

Подача из логико-вычислительной подсистемы в систему управления команды на увеличение скорости транспортного средства при вертикальных и угловых перегрузках ниже максимально допустимой обеспечивает снижение вертикальных и угловых перегрузок частей транспортного средства.The submission from the logic and computing subsystem to the control system of the command to increase the vehicle speed at vertical and angular overloads below the maximum allowable reduces the vertical and angular overloads of the vehicle parts.

Выполнение транспортного средства содержащим корпус, амортизирующее устройство, систему управления жесткостью и демпфированием амортизационного устройства, систему управления, логико-вычислительную подсистему, оснащенную блоком памяти, содержащим информацию о реакции эталонной модели транспортного средства с разными характеристиками жесткости и демпфирования амортизирующего устройства на характерные типы неровностей по координатам пространственного и углового положения модели и их первой и второй производных по времени, сканером, блоком сравнения характеристик поверхности с имеющимися в блоке памяти типами неровностей поверхности и реакцией эталонной модели транспортного средства на аналогичные характеристики поверхности, блоком измерения координат пространственного положения транспортного средства и производных координат по времени, блоком формирования управляющего сигнала, подаваемого на амортизирующее устройство транспортного средства, оснащение логико-вычислительной подсистемы вычислителем и регулятором и по меньшей мере одного амортизирующего устройства содержащим амортизационную стойку с пневмоаккумулятором, выполненным с возможностью изменения его объема и давления запитки, выполнение пневмоаккумулятора оснащенным мембранами с образованием по меньшей мере трех отсеков, пневматически связанных между собой клапанами с электромагнитным управлением, пневматической связи каждого из отсеков посредством клапанов с электромагнитным управлением с системой подкачки, оснащение транспортного средства системой подкачки, связанной с пневмоаккумулятором, который оснащен по меньшей мере одним стравливающим клапаном, выполнение одного из клапанов с электромагнитным пропорциональным управлением обеспечивает при движении транспортного средства по поверхности повышение быстродействия срабатывания амортизирующего устройства при повышении качества вырабатываемого сигнала амортизирующего устройства.Implementation of a vehicle comprising a housing, a shock-absorbing device, a control system for stiffness and damping of a shock-absorbing device, a control system, a logic-computational subsystem equipped with a memory unit containing information about the reaction of a reference vehicle model with different characteristics of stiffness and damping of a shock-absorbing device to characteristic types of roughnesses according to coordinates of the spatial and angular position of the model and their first and second derivatives with respect to time, scanner ohm, a unit for comparing the surface characteristics with the types of surface irregularities available in the memory unit and the reaction of the vehicle reference model to similar surface characteristics, a unit for measuring coordinates of the vehicle’s spatial position and time derivatives, a control signal generating unit for applying to the vehicle’s shock-absorbing device, equipping the logic and computing subsystem with a calculator and a regulator and at least one shock absorbing a device comprising a suspension strut with a pneumatic accumulator, configured to change its volume and supply pressure, the implementation of a pneumatic accumulator equipped with membranes with the formation of at least three compartments pneumatically connected to each other by solenoid valves, pneumatic connection of each of the compartments via electromagnetic valves with a system paging, equipping the vehicle with a paging system associated with a pneumatic accumulator, which is equipped with at least with at least one bleed valve, the execution of one of the valves with electromagnetic proportional control provides, when the vehicle is moving on the surface, an increase in the response speed of the shock-absorbing device while improving the quality of the generated signal of the shock-absorbing device.

Оснащение системы подкачки ресивером или компрессором обеспечивает повышение быстродействия срабатывания амортизирующего устройства при движении транспортного средства по поверхности вследствие более быстрого наполнения пневмоаккумулятора при создании избыточного давления в ресивере или компрессором.Equipping the pumping system with a receiver or compressor provides an increase in the response time of the shock-absorbing device when the vehicle moves on the surface due to faster filling of the pneumatic accumulator when excessive pressure is created in the receiver or compressor.

Оснащение пневматической связи пневмоаккумулятора с амортизационной стойкой дросселем, выполненным с возможностью изменения площади проходного отверстия, обеспечивает повышение быстродействия срабатывания амортизирующего устройства при движении транспортного средства по поверхности вследствие возможности более быстрого изменения объема пневмоаккумулятора.The pneumatic connection of the pneumatic accumulator with the suspension strut with a throttle configured to change the area of the passage opening provides an increase in the response speed of the shock-absorbing device when the vehicle moves on the surface due to the possibility of a faster change in the volume of the pneumatic accumulator.

Группа изобретений поясняется чертежами.The group of inventions is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена модель и принципиальная схема управления установленной на транспортном средстве амортизационной стойки с регулируемыми характеристиками по жесткости и демпфированию.In FIG. 1 shows a model and a control circuit diagram of a suspension strut mounted on a vehicle with adjustable stiffness and damping characteristics.

На фиг. 2 представлена алгоритмическая схема работы системы управления характеристиками амортизационных стоек шасси по жесткости и демпфированию.In FIG. Figure 2 presents an algorithmic diagram of the operation of the control system for the characteristics of the suspension struts of the chassis for stiffness and damping.

На фиг. 3 представлено нормирование типов неровностей, характерных для поверхности перемещения транспортного средства.In FIG. 3 presents the rationing of the types of irregularities characteristic of the surface of the vehicle.

На фиг. 4 показан общий вид самолета со сканирующим устройством.In FIG. 4 shows a general view of an aircraft with a scanning device.

Реализация группы изобретенийThe implementation of the group of inventions

Предлагаемый способ снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности основан на регулировании жесткости и демпфирования установленного на транспортном средстве по меньшей мере одного амортизирующего устройства посредством подачи на него управляющего сигнала, вырабатываемого логико-вычислительной подсистемой, оснащенной сканирующим устройством, определяющим параметры неровностей на впереди расположенной опорной поверхности и передающим информацию в логико-вычислительную подсистему, содержащую эталонную модель, вычислитель и регулятор, при этом в качестве исходных данных от логико-вычислительной подсистемы в систему управления используются коэффициенты жесткости и демпфирования амортизационных стоек амортизирующего устройства, перегрузки транспортного средства в различных его частях, скорость движения транспортного средства, по которым в вычислителе логико-вычислительной подсистемы вычисляют перегрузку, сравнивают перегрузку с эталонной моделью, результаты сравнения подают на регулятор, который подстраивает управляющие сигналы логико-вычислительной подсистемы, подаваемые на клапаны с пропорциональным управлением, расположенные между ресивером (компрессором) и пневмоаккумулятором, а также на клапаны, стравливающие инертный газ из пневмоаккумулятора.The proposed method of reducing the dynamic load of a vehicle while driving on the surface is based on controlling the stiffness and damping of at least one shock-absorbing device installed on the vehicle by supplying it with a control signal generated by a logic-computing subsystem equipped with a scanning device that determines the parameters of irregularities at the front reference surface and transmitting information to the logical-computational subsystem, contains The reference model, calculator and controller, while the source data from the logic and computing subsystem to the control system are the stiffness and damping coefficients of the suspension struts of the shock absorber, the vehicle overload in its various parts, the vehicle speed, according to which the calculator logically - the computing subsystem calculates the overload, compares the overload with the reference model, the comparison results are fed to the controller, which adjusts the control -governing logic signals computing subsystem supplied to the proportional control valves arranged between the receiver (compressor) and the pneumatic accumulator as well as valves, bleed inert gas from the pressure reservoir.

При перегрузке, превышающей максимально допустимую величину, коэффициенты жесткости амортизационных стоек амортизирующего устройства уменьшают путем увеличения объема пневмоаккумулятора соответствующей амортизационной стойки амортизирующего устройства.In case of overload exceeding the maximum permissible value, the stiffness coefficients of the suspension struts of the shock-absorbing device are reduced by increasing the volume of the pneumatic accumulator of the corresponding suspension strut of the shock-absorbing device.

При перегрузке ниже максимально допустимой величины коэффициенты жесткости увеличивают путем уменьшения объема пневмоаккумулятора и повышения в рабочем объеме пневмоаккумулятора избыточного давления инертного газа соответствующей амортизационной стойки амортизирующего устройства.When overloaded below the maximum permissible value, the stiffness coefficients are increased by reducing the volume of the pneumatic accumulator and increasing the inert gas overpressure in the working volume of the pneumatic accumulator of the corresponding suspension strut of the shock-absorbing device.

Кроме того, при перегрузке ниже максимально допустимой из логико-вычислительной подсистемы в систему управления дается разрешение на возможное увеличение скорости транспортного средства.In addition, when overloaded below the maximum allowable from the logical-computational subsystem, the control system is given permission for a possible increase in vehicle speed.

Для реализации способа необходима по меньшей мере одна амортизационная стойка 1 шасси 2 транспортного средства с моделированием жесткости и демпфирования шасси 2, соединенного с корпусом 3 транспортного средства (фиг. 1). Амортизационная стойка 1 шасси 2 может выполняться как физической, так и математической, обеспечивающей верификацию результатов расчета с физическим экспериментом и физического эксперимента - с динамическими характеристиками транспортного средства. Затем проводят испытания модели амортизирующей стойки транспортного средства при разных параметрах жесткости и демпфирования, а также с различной нагрузкой на корпус 3 транспортного средства при движении над разными типами неровностей с различной скоростью v.To implement the method, at least one suspension strut 1 of the chassis 2 of the vehicle is required with modeling the stiffness and damping of the chassis 2 connected to the body 3 of the vehicle (Fig. 1). The suspension strut 1 of the chassis 2 can be performed both physical and mathematical, providing verification of the calculation results with a physical experiment and a physical experiment - with the dynamic characteristics of the vehicle. Then test the model of the shock-absorbing strut of the vehicle with different parameters of stiffness and damping, as well as with different loads on the body 3 of the vehicle when driving over different types of bumps with different speeds v.

Результаты реакции амортизационной стойки 1 шасси 2 в процессе преодоления неровностей поступают в логико-вычислительную подсистему 4, содержащую вычислитель 5, эталонную модель 6 и регулятор 7 (фиг. 1). При этом в качестве регистрируемых параметров записывают следующие реакции амортизационной стойки 1 шасси 2 транспортного средства: скорость v=dx/dt, угол тангажа ϑ, угловую скорость dϑ/dt и перегрузку в центре тяжести корпуса 3 d2yg/dt2, обжатия yi и перегрузки по осям каждой из амортизационной стоек d2yi/dt2 (фиг. 1), где х - продольная ось, вдоль которой происходит движение транспортного средства, t - время, yg - координата центра тяжести транспортного средства по вертикали, yi - координата i-й амортизационной стойки 1 по вертикали. При этом параметры по жесткости и демпфированию амортизационной стойки 1 шасси 2 зафиксированы при каждом проезде через неровности.The results of the reaction of the suspension strut 1 of the chassis 2 in the process of overcoming irregularities enter the logic and computing subsystem 4 containing the calculator 5, the reference model 6 and the regulator 7 (Fig. 1). At the same time, the following reactions of the suspension strut 1 of the chassis 2 of the vehicle are recorded as recorded parameters: speed v = dx / dt, pitch angle ϑ, angular speed dϑ / dt and overload at the center of gravity of the body 3 d 2 y g / dt 2 , compression y i and overloads along the axes of each of the struts d 2 y i / dt 2 (Fig. 1), where x is the longitudinal axis along which the vehicle moves, t is time, y g is the vertical coordinate of the center of gravity of the vehicle, y i - the coordinate of the i-th suspension strut 1 vertically. In this case, the parameters for rigidity and damping of the suspension strut 1 of the chassis 2 are fixed at each passage through irregularities.

Затем логико-вычислительную подсистему 4 размещают на транспортном средстве, оснащенном по меньшей мере одной амортизационной стойкой, принципиальная схема которой совпадает с амортизационной стойкой 1, регулируемой по жесткости и демпфированию, шасси 2 (фиг. 1), соединенного с корпусом 3 транспортного средства. На транспортное средство устанавливают сканирующее устройство, например сканер поверхности, расположенное перед транспортным средством в направлении движения. В вычислитель 5 и эталонную модель 6 логико-вычислительной подсистемы 4 поступают полученные при сканировании данные о высоте ΔhНЕР и длине L впереди расположенной неровности, а также обработанная информация по кинематическим параметрам транспортного средства (v=dx/dt; ϑ; dϑ/dt; d2yg/dt2; d2yi/dt2 и др.) от датчиков (на фиг. не показаны). В регуляторе 7 производится сравнение данных, полученных в вычислителе 5 и эталонной модели 6, и вырабатывается корректирующий сигнал, который с логико-вычислительной подсистемы 4 поступает на соответствующую амортизационную стойку 1.Then, the logic and computing subsystem 4 is placed on a vehicle equipped with at least one suspension strut, the circuit diagram of which coincides with the suspension strut 1, adjustable in stiffness and damping, chassis 2 (Fig. 1) connected to the vehicle body 3. A scanning device is installed on the vehicle, for example a surface scanner located in front of the vehicle in the direction of travel. The calculator 5 and the reference model 6 of the logical-computational subsystem 4 receive data obtained by scanning about the height Δh HEP and the length L in front of the unevenness, as well as processed information on the kinematic parameters of the vehicle (v = dx / dt; ϑ; dϑ / dt; d 2 y g / dt 2 ; d 2 y i / dt 2 , etc.) from sensors (not shown in Fig.). In the controller 7, the data obtained in the calculator 5 and the reference model 6 are compared, and a correction signal is generated, which from the logical-computing subsystem 4 is fed to the corresponding suspension strut 1.

Амортизационная стойка 1 шасси 2 транспортного средства (фиг. 1) содержит регулируемый дроссель 8, пневмоаккумулятор 9 и подкачивающее устройство, например ресивер 10 или компрессор. При этом пневмоаккумулятор 9 содержит по меньшей мере три полости 11, разделенные между собой мембранами 12, каждая из которых оснащена клапанами 13 и 14 с электромагнитными катушками «YS1», «YS2». Пневматическая связь ресивера 10 с каждой из полостей 11 пневмоаккумулятора 9 содержит соответствующие распределители 15, 16, 17 с пропорциональным электромагнитным управлением «YA1», «YA2», «YA3» и соответствующие манометры 18, 19, 20 с выходным сигналом соответственно «SP1», «SP2», «SP3». При этом пневмоаккумулятор 9 оснащен по меньшей мере тремя стравливающими клапанами 21 (фиг. 1) с собственными сигналами управления «YK1», «YK2», «YK3» соответственно.The suspension strut 1 of the chassis 2 of the vehicle (Fig. 1) contains an adjustable throttle 8, an air accumulator 9 and a booster device, such as a receiver 10 or a compressor. At the same time, the pneumatic accumulator 9 contains at least three cavities 11, separated by membranes 12, each of which is equipped with valves 13 and 14 with electromagnetic coils "YS1", "YS2". The pneumatic connection of the receiver 10 with each of the cavities 11 of the pneumatic accumulator 9 contains the respective valves 15, 16, 17 with proportional electromagnetic control "YA1", "YA2", "YA3" and the corresponding pressure gauges 18, 19, 20 with the output signal, respectively, "SP1", "SP2", "SP3". At the same time, the pneumatic accumulator 9 is equipped with at least three bleed valves 21 (Fig. 1) with their own control signals “YK1”, “YK2”, “YK3”, respectively.

В качестве транспортного средства может использоваться самолет, наземное транспортное средство повышенной проходимости, гидросамолет или другое транспортное средство, оснащенные амортизирующим устройством с аналогичными амортизационными стойками, соответствующими амортизационной стойке 1, с регулируемой жесткостью и демпфированием, сканером, логико-вычислительной подсистемой 4, оснащенной вычислителем 5, эталонной моделью 6 и регулятором 7.As a vehicle, you can use an airplane, land-based off-road vehicle, seaplane or other vehicle equipped with a shock-absorbing device with similar suspension struts corresponding to suspension strut 1, with adjustable stiffness and damping, a scanner, logic and computing subsystem 4, equipped with calculator 5 , reference model 6 and controller 7.

Транспортное средство, реализующее способ снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности, работает следующим образом.A vehicle that implements a method of reducing the dynamic load of a vehicle when moving on the surface, operates as follows.

Как показано на фиг. 1, по меньшей мере в конструкции одной амортизационной стойки 1 шасси 2 (например, передней или задней амортизационных стоек транспортного средства, в качестве которого рассматривается самолет) заложена возможность управления характеристиками по жесткости и демпфированию.As shown in FIG. 1, at least in the design of one suspension strut 1 of the chassis 2 (for example, the front or rear suspension struts of a vehicle, which is considered an airplane), the possibility of controlling the stiffness and damping characteristics is laid.

При движении по поверхности транспортное средство, например самолет на этапе разбега и пробега, оборудованное сканером 22 (фиг. 4), сканирует неровности поверхности в направлении движения транспортного средства. Результаты сканирования передаются в вычислитель 5 и эталонную математическую модель 6 амортизационной стойки 1 логико-вычислительной подсистемы 4. В качестве эталонной модели 6 может служить, например, линейное дифференцирующее звено второго или третьего порядка. Затем по уже настроенному алгоритму (фиг. 2) вырабатываются сигналы для исполнительных механизмов, изменяющих характеристики жесткости соответствующей передней и/или задней амортизационной стойки 1 за счет изменения в пневмоаккумуляторе 9 объема, например, полостей 11, образованных между мембранами 12 (фиг. 1), или давления его запитки. Изменение параметров амортизационной стойки 1 шасси 2 происходит также за счет автоматического регулирования диаметра дросселирующего отверстия 8.When moving on the surface of a vehicle, for example, an airplane at the take-off and run stage, equipped with a scanner 22 (Fig. 4), scans surface irregularities in the direction of travel of the vehicle. The scan results are transmitted to the calculator 5 and the reference mathematical model 6 of the depreciation rack 1 of the logic-computing subsystem 4. As the reference model 6, for example, a linear differentiating element of the second or third order can serve. Then, according to the already configured algorithm (Fig. 2), signals are generated for actuators that change the stiffness characteristics of the corresponding front and / or rear suspension strut 1 due to a change in the volume of the air accumulator 9, for example, the cavities 11 formed between the membranes 12 (Fig. 1) , or the pressure of its supply. Changing the parameters of the suspension strut 1 of the chassis 2 is also due to automatic regulation of the diameter of the throttle hole 8.

Кроме того, измерение текущего значения клиренса транспортного средства и выработка регулятором 7 логико-вычислительной подсистемы 4 сигнала на подачу инертного газа от ресивера 10 обеспечивает поддержание клиренса, соответствующего примерно среднему положению штока, при сохранении запасов прямого и обратного хода (благодаря использованию сигнала датчика перемещения штока амортизационной стойки 1). Это осуществляется за счет подпитки пневмоаккумулятора 9 инертным газом через клапаны 15, 16, 17 из ресивера 10. Оснащение пневмоаккумулятора 9 стравливающими клапанами 21 обеспечивает поддержание необходимого количества инертного газа, достаточного для поддержания транспортного средства при движении по неровностям с заданной величиной его клиренса.In addition, the measurement of the current value of the vehicle’s clearance and the generation by the regulator 7 of the logic-computational subsystem 4 of the signal for the supply of inert gas from the receiver 10 maintains a clearance corresponding to approximately the average position of the rod while maintaining forward and reverse reserves (thanks to the use of the signal of the rod displacement sensor depreciation rack 1). This is done by feeding the pneumatic accumulator 9 with inert gas through the valves 15, 16, 17 from the receiver 10. Equipping the pneumatic accumulator 9 with bleed valves 21 maintains the necessary amount of inert gas, sufficient to maintain the vehicle when driving on bumps with a given clearance.

Например, при обнаружении сканером неровностей (фиг. 3), характерных для неподготовленных ВПП по ходу движения транспортного средства, логико-вычислительной подсистемой 4 подается сигнал на открытие установленных на мембранах 12 между полостями 11 клапанов 13 и 14 с электромагнитным управлением посредством электромагнитных катушек соответственно «YS1» и «YS2» (фиг. 1). При этом происходит увеличение объема пневмоаккумулятора 9 соответствующей амортизационной стойки 1, снижение избыточного давления инертного газа в этом объеме и тем самым снижение жесткости амортизационной стойки 1. Действующие на транспортное средство перегрузки при таких параметрах жесткости будут меньше.For example, when the scanner detects irregularities (Fig. 3), characteristic of unprepared runways in the direction of the vehicle, the logic and computing subsystem 4 sends a signal to open the membranes 12 between the cavities 11 of the electromagnetic valves 13 and 14 through electromagnetic coils, respectively, " YS1 "and" YS2 "(Fig. 1). In this case, an increase in the volume of the pneumatic accumulator 9 of the corresponding suspension strut 1, a decrease in the overpressure of the inert gas in this volume, and thereby a decrease in the rigidity of the suspension strut 1. The overloads acting on the vehicle with such stiffness parameters will be less.

В случае если сканер обнаружит по ходу движения транспортного средства поверхность с неровностями, характерными для хорошо подготовленных ВПП, логико-вычислительная подсистема 4 подает сигналы на исполнительные механизмы, обеспечивающие увеличение коэффициентов жесткости соответствующих амортизационных стоек 1. Для увеличения жесткости амортизационной стойки 1 шасси 2 необходимо повысить избыточное давление инертного газа запитки пневмоаккумулятора 9 либо уменьшить объем пневмоаккумулятора 9. Эти процессы выполняются закрытием клапанов 13 и 14 за счет отключения сигналов с катушек «YS1» и «YS2». Подкачка давления в отдельные полости 12 пневмоаккумулятора 9 выполняется за счет распределителей 15, 16, 17 с пропорциональным электромагнитным управлением при включении сигналов «YA1», «YA2», «YA3» (фиг. 1). Эти распределители устанавливают уровень избыточного давления инертного газа и его массовый расход через себя. Уровень давления определяется манометрами 18, 19, 20, передающими сигналы «SP1», «SP2», «SP3» в логико-вычислительную подсистему 4 и эталонную модель 6. Газ к распределителям поступает от ресивера 10 или компрессора.If the scanner detects in the direction of the vehicle a surface with irregularities characteristic of well-prepared runways, the logic and computing subsystem 4 provides signals to actuators providing an increase in the stiffness coefficients of the corresponding suspension struts 1. To increase the rigidity of the suspension strut 1, chassis 2 must be increased excessive pressure of the inert gas of the pneumatic accumulator 9 or to reduce the volume of the pneumatic accumulator 9. These processes are performed by closing the valve Panels 13 and 14 due to disabling signals from the coils "YS1" and "YS2". The pumping of pressure into separate cavities 12 of the pneumatic accumulator 9 is carried out by means of distributors 15, 16, 17 with proportional electromagnetic control when the signals “YA1”, “YA2”, “YA3” are turned on (Fig. 1). These valves establish the level of overpressure of the inert gas and its mass flow rate through itself. The pressure level is determined by pressure gauges 18, 19, 20, transmitting the signals “SP1”, “SP2”, “SP3” to the logic-computing subsystem 4 and the reference model 6. Gas is supplied to the distributors from the receiver 10 or the compressor.

Управляющие сигналы поступают на исполнительные механизмы от логико-вычислительной подсистемы 4 не напрямую, а после некоторой корректировки полученных на вычислителе 5 и эталонной модели 6 результатов в регуляторе 7. Это происходит следующим образом. В эталонную модель 6 передается информация о движении транспортного средства, результаты реакции эталонной модели 6 сравниваются с реакцией вычислителя 5, после этого вырабатывается сигнал на регулятор 7, и в логико-вычислительной подсистеме 4 корректируются управляющие сигналы на исполнительные органы.The control signals are supplied to the actuators from the logic-computing subsystem 4 not directly, but after some adjustment of the results obtained on the calculator 5 and the reference model 6 in the controller 7. This happens as follows. Information about the vehicle’s movement is transmitted to the reference model 6, the results of the reaction of the reference model 6 are compared with the response of the calculator 5, after which a signal is generated to the regulator 7, and the control signals to the executive bodies are corrected in the logic-computing subsystem 4.

За счет изменения проходной площади отверстия дросселя 8 возможно изменять демпфирующую характеристику амортизационной стойки 1 шасси 2 транспортного средства.By changing the orifice bore area of the throttle 8, it is possible to change the damping characteristic of the suspension strut 1 of the vehicle chassis 2.

При использовании в качестве транспортного средства самолета (фиг. 4) он оснащается тремя амортизационными стойками, соответствующими амортизационной стойке 1: одной передней и двумя задними основными. На самолете установлены: сканер 22 поверхности, блок с логико-вычислительной подсистемой 4, включающей вычислитель 5, эталонную модель 6 и регулятор 7, на которые приходит информация о типах неровностей опорной поверхности, а также информация с датчиков о параметрах движения транспортного средства, затем эта информация обрабатывается и выдаются сигналы для исполнительных механизмов на изменение характеристик жесткости и демпфирования амортизационных стоек 1 шасси 2.When using an aircraft as a vehicle (Fig. 4), it is equipped with three suspension struts corresponding to the suspension strut 1: one front and two rear main. On the plane are installed: a surface scanner 22, a unit with a logic-computing subsystem 4, including a calculator 5, a reference model 6 and a regulator 7, which receive information about the types of roughnesses of the supporting surface, as well as information from the sensors about the vehicle motion parameters, then this information is processed and signals are issued for actuators to change the stiffness and damping characteristics of the suspension struts 1 of the chassis 2.

Способ изменения характеристик по жесткости и демпфированию амортизационной стойки 1 включает алгоритм обработки, вычисления и подачи сигналов на исполнительные механизмы (фиг. 2). На вход вычислителя 5 и эталонной модели 6 логико-вычислительной подсистемы 4 поступают и обрабатываются сигналы о движении транспортного средства, информация со сканера 22 о неровностях впереди расположенной опорной поверхности. Реакции вычислителя 5 и эталонной модели 6 логико-вычислительной подсистемы 4 сравниваются. Корректирующий сигнал для управляющих сигналов на исполнительные механизмы поступает на вход регулятора 7. Затем информация поступает на изменение параметров жесткости и демпфирования амортизационных стоек 1 способом, описанным выше, с подачей электромагнитных сигналов на соответствующие клапаны 15, 16, 17, 13, 14 (на фиг. 2 не показаны). С использованием данного алгоритма (фиг. 2), а также при использовании экспериментальных исследований конкретных транспортных средств можно корректировать алгоритм, изменять коэффициенты усиления управляющих пропорциональных сигналов, а также изменять структуру электронной эталонной модели 6 и логико-вычислительной подсистемы 4 транспортного средства.The method of changing the characteristics of stiffness and damping of the depreciation strut 1 includes an algorithm for processing, computing and signaling to actuators (Fig. 2). The input of the calculator 5 and the reference model 6 of the logic-computing subsystem 4 receives and processes signals about the movement of the vehicle, information from the scanner 22 about the irregularities in front of the supporting surface. The reactions of the calculator 5 and the reference model 6 of the logical-computational subsystem 4 are compared. The correction signal for the control signals to the actuators is fed to the input of the controller 7. Then, the information is supplied to change the stiffness and damping parameters of the suspension struts 1 in the manner described above, with the supply of electromagnetic signals to the corresponding valves 15, 16, 17, 13, 14 (in FIG. 2 not shown). Using this algorithm (Fig. 2), as well as using experimental studies of specific vehicles, it is possible to correct the algorithm, change the gain of control proportional signals, and also change the structure of the electronic reference model 6 and the logic and computing subsystem 4 of the vehicle.

Представленная на фиг. 2 алгоритмическая схема работы системы управления характеристиками амортизационных стоек 1 шасси 2 по жесткости рассмотрена на примере выполнения транспортного средства в виде самолета (фиг. 4).Presented in FIG. 2, the flow chart of the control system for the characteristics of the suspension struts 1 of the chassis 2 for rigidity is considered using an example of a vehicle in the form of an airplane (Fig. 4).

Работа системы управления заключается в следующем. В качестве исходных данных от информационной подсистемы в систему управления поступают коэффициенты жесткости cj и демпфирования kj амортизационных стоек 1, перегрузки ni, различных частей самолета, скорость движения самолета по ВПП vЛА, а также параметры расположенной впереди неровности ВПП ΔhНЕРi, L, сканируемой и распознаваемой сканером. Затем при разбеге самолета по ВПП сравнивается перегрузка в различных частях самолета ni с допускаемой нормированной для данного типа самолета перегрузкой nнорм. Если текущая перегрузка ниже нормированной, то система управления дает команду на дальнейшее повышение скорости. Сравнение перегрузок происходит через интервалы времени Δt. Работа системы управления продолжается до тех пор, пока самолет не наберет взлетную скорость. После отрыва самолета от ВПП система управления параметрами амортизационных стоек 1 шасси 2 отключается.The operation of the control system is as follows. As the initial data from the information subsystem, the control system receives stiffness coefficients c j and damping k j of depreciation struts 1, overload n i , various parts of the aircraft, the speed of the aircraft along the runway v LA , and also the parameters of the runway roughness ahead Δh HEPi , L scanned and recognized by the scanner. Then, when the aircraft takes off over the runway, the overload in different parts of the aircraft n i is compared with the allowable overload of n norms normalized for this type of aircraft. If the current overload is lower than normal, then the control system gives a command to further increase the speed. Overloads are compared at time intervals Δt. The control system continues until the aircraft picks up take-off speed. After the separation of the aircraft from the runway, the control system for the parameters of the suspension struts 1 of the chassis 2 is turned off.

В случае если текущие перегрузки превышают максимально допустимые, алгоритм работы системы управления происходит по другому сценарию. Начинается сравнение сканируемой неровности ΔhНЕР и некоторой максимально установленной. При этом включается счетчик циклов «m». Если неровность больше максимально установленной, то ВПП (фиг. 3) относится к полосам типа «Б» (элементарно подготовленные) или «В» (неподготовленные). Для такого типа ВПП необходимо снижать коэффициенты жесткости амортизационных стоек 1 за счет увеличения объема пневмоаккумулятора 9, т.е. открывая установленные в мембранах 12 клапаны 13, 14 электромагнитными катушками «YS1» и «YS2» и соединяя полости 11 пневмоаккумулятора 9 между собой. Через промежуток времени Δt опять сравниваются текущие перегрузки с максимально допустимыми. Если текущие перегрузки снова являются более высокими по сравнению с максимально допустимыми, сценарий алгоритма системы управления идет по этой же ветви. В случае появления впереди расположенных сканируемых неровностей ВПП, характерных для полос типа «А» (бетонные ВПП), коэффициенты жесткости, наоборот, повышают, уменьшив объем пневмоаккумулятора 9 и повысив в рабочем объеме избыточное давление инертного газа. Это осуществляется за счет закрытия установленных в мембранах 12 клапанов 13, 14 с электромагнитными катушками «YS1», «YS2», открытия распределителя с пропорциональным электромагнитным управлением, например 15 (сигнал «YA1» на определенный ход золотника, соответствующий заданному избыточному давлению инертного газа) (фиг. 1).If the current overloads exceed the maximum allowable, the control system operation algorithm proceeds according to another scenario. The comparison of the scanned irregularity Δh HEP and a certain maximum set begins. In this case, the cycle counter “m” is turned on. If the roughness is greater than the maximum established, then the runway (Fig. 3) refers to the bands of type "B" (elementary prepared) or "C" (unprepared). For this type of runway, it is necessary to reduce the stiffness coefficients of the suspension struts 1 by increasing the volume of the pneumatic accumulator 9, i.e. opening the valves 13, 14 installed in the membranes 12 with the electromagnetic coils “YS1” and “YS2” and connecting the cavities 11 of the pneumatic accumulator 9 with each other. After a period of time Δt, the current overloads are again compared with the maximum permissible ones. If the current overloads are again higher than the maximum permissible ones, the control system algorithm scenario goes along the same branch. In the case of frontal scanned irregularities of runways that are characteristic of type “A” strips (concrete runways), the stiffness coefficients, on the contrary, are increased by decreasing the volume of the pneumatic accumulator 9 and increasing the inert gas overpressure in the working volume. This is done by closing the valves 13, 14 with YS1, YS2 solenoid coils installed in the membranes, opening the valve with proportional electromagnetic control, for example 15 (signal “YA1” for a certain valve stroke corresponding to a given inert gas overpressure) (Fig. 1).

Эта ветвь алгоритма повторяется, в случае необходимости, «z» раз, где «z» - целое число, установленное ответственным исполнителем. В случае если z>m, происходит подача сигнала пилоту о том, что данная ВПП не предполагает взлет самолета без превышения установленного предприятием-изготовителем допустимого уровня вертикальных перегрузок, и пилотом принимается решение на торможение или продолжение взлета самолета. После этого система управления заканчивает свою работу и отключается.This branch of the algorithm is repeated, if necessary, “z” times, where “z” is an integer set by the responsible executor. If z> m, a signal is sent to the pilot that this runway does not involve taking off the aircraft without exceeding the permissible level of vertical overloads established by the manufacturer, and the pilot decides to slow down or continue taking off the aircraft. After that, the control system finishes its work and shuts down.

Описанная совокупность признаков представленного способа и транспортного средства обеспечивает повышение качества вырабатываемого сигнала и быстродействия срабатывания амортизационного устройства, что способствует более эффективному снижению перегрузок (за счет откорректированного сигнала управления эталонной моделью) при движении транспортного средства по неровной поверхности.The described set of features of the presented method and vehicle provides an increase in the quality of the generated signal and the response speed of the depreciation device, which contributes to a more effective reduction of overloads (due to the adjusted control signal of the reference model) when the vehicle moves on an uneven surface.

Представленный уровень раскрытия способа и устройства, реализующего способ, достаточен для разработки в специализированных организациях транспортных средств и его систем, использующих заявленный способ.The presented level of disclosure of a method and device that implements the method is sufficient for the development in specialized organizations of vehicles and its systems using the claimed method.

Обозначения к описанию группы изобретенийDESCRIPTION OF THE INVENTION GROUP

1 - амортизационная стойка;1 - depreciation rack;

2 - шасси транспортного средства;2 - the chassis of the vehicle;

3 - корпус транспортного средства;3 - vehicle body;

4 - логико-вычислительная подсистема;4 - logical computing subsystem;

5 - вычислитель;5 - calculator;

6 - эталонная модель;6 - reference model;

7 - регулятор;7 - regulator;

8 - регулируемый дроссель;8 - adjustable throttle;

9 - пневмоаккумулятор;9 - pneumatic accumulator;

10 - ресивер;10 - receiver;

11 - полости пневмоаккумулятора 9;11 - the cavity of the pneumatic accumulator 9;

12 - мембраны пневмоаккумулятора 9;12 - pneumatic accumulator membranes 9;

13 - клапан с электромагнитным управлением YS1;13 - valve with electromagnetic control YS1;

14 - клапан с электромагнитным управлением YS2;14 - valve with electromagnetic control YS2;

15 - распределитель с клапаном с пропорциональным электромагнитным управлением YA1;15 - valve with proportional solenoid valve YA1;

16 - распределитель с клапаном с пропорциональным электромагнитным управлением YA2;16 - valve with proportional solenoid valve YA2;

17 - распределитель с клапаном с пропорциональным электромагнитным управлением YA3;17 - valve with proportional solenoid valve YA3;

18 - манометр с выходным электромагнитным сигналом SP1;18 - pressure gauge with the output electromagnetic signal SP1;

19 - манометр с выходным электромагнитным сигналом SP2;19 - a manometer with an output electromagnetic signal SP2;

20 - манометр с выходным электромагнитным сигналом SP3;20 - pressure gauge with the output electromagnetic signal SP3;

21 - стравливающий клапан;21 - a bleeding valve;

22 - сканер;22 - scanner;

v=dx/dt - скорость корпуса 3 транспортного средства;v = dx / dt is the speed of the vehicle body 3;

ϑ - угол тангажа корпуса 3 транспортного средства;ϑ - pitch angle of the vehicle body 3;

dϑ/dt - угловая скорость;dϑ / dt is the angular velocity;

d2yg/dt2 - перегрузка в центре тяжести корпуса 3;d 2 y g / dt 2 - overload at the center of gravity of the housing 3;

d2yi/dt2 - перегрузки по оси каждой амортизационной стойки;d 2 y i / dt 2 - overload along the axis of each suspension strut;

ΔhНЕР - высота впереди расположенной неровности;Δh HEP - the height in front of the unevenness;

L - длина впереди расположенной неровности;L is the length in front of the unevenness;

cj - коэффициент жесткости амортизационных стоек;cj is the stiffness coefficient of depreciation struts;

kj - коэффициент демпфирования амортизационных стоек;kj is the damping coefficient of depreciation struts;

ni - перегрузки различных частей транспортного средства, например самолета;n i - overload of various parts of the vehicle, such as aircraft;

vЛА - скорость движения транспортного средства, например самолета;v LA - the speed of the vehicle, such as an airplane;

nНОРМ - допустимая нормированная перегрузка для данного типа движения транспортного средства, например самолета;n NORM - permissible normalized overload for a given type of movement of a vehicle, such as an airplane;

Δt - интервалы времени сравнения перегрузок;Δt - time intervals for comparing overloads;

m - счетчик циклов;m is the counter of cycles;

ВПП - взлетно-посадочная полоса;Runway - runway;

неровности типа «А» - бетонные ВПП;“A” type irregularities - concrete runways;

неровности типа «Б» - элементарно подготовленные ВПП;“B” type irregularities - elementary prepared runways;

неровности типа «В» - неподготовленные ВПП;“B” type irregularities - unprepared runways;

«YS1» - электромагнитная катушка клапана 13;"YS1" - the electromagnetic coil of the valve 13;

«YS2» - электромагнитная катушка клапана 14;"YS2" - the electromagnetic coil of valve 14;

«YA1» - сигнал управления клапаном 15;"YA1" - valve control signal 15;

«YA2» - сигнал управления клапаном 16;"YA2" - valve control signal 16;

«YA3» - сигнал управления клапаном 17."YA3" - valve control signal 17.

«YK1», «YK2», «YK3» - сигналы управления стравливающими клапанами 21.“YK1”, “YK2”, “YK3” - control signals for bleed valves 21.

Claims (7)

1. Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности, основанный на регулировании жесткости и демпфирования установленного на транспортном средстве по меньшей мере одного амортизирующего устройства посредством подачи на него управляющего сигнала, вырабатываемого логико-вычислительной подсистемой, оснащенной сканирующим устройством, определяющим параметры неровностей на впереди расположенной опорной поверхности и передающим информацию в логико-вычислительную подсистему, отличающийся тем, что в качестве исходных данных от логико-вычислительной подсистемы в систему управления поступают команды на изменение коэффициентов жесткости и демпфирования амортизационных стоек амортизирующего устройства, перегрузки транспортного средства в различных его частях, скорости движения транспортного средства, по которым в вычислителе логико-вычислительной подсистемы вычисляют перегрузку, сравнивают перегрузку с эталонной моделью логико-вычислительной подсистемы, подают сигналы с вычислителя и эталонной модели на регулятор логико-вычислительной подсистемы, посредством которого выдают команды на изменение характеристик по жесткости и демпфированию по меньшей мере одного амортизирующего устройства, при этом характеристики жесткости и демпфирования изменяют путем регулирования объема пневмоаккумулятора посредством по меньшей мере одного клапана с пропорциональным электромагнитным управлением, расположенного на пневмолиниях между ресивером (компрессором) и пневмоаккумулятором, а также стравливающих клапанов пневмоаккумулятора.1. A method of reducing the dynamic loading of a vehicle while driving on the surface, based on the regulation of stiffness and damping of at least one shock-absorbing device installed on the vehicle by supplying it with a control signal generated by a logic-computing subsystem equipped with a scanning device that determines the parameters of irregularities on in front of the located supporting surface and transmitting information to the logical-computational subsystem, characterized we note that, as initial data from the logic-computing subsystem, the control system receives commands to change the stiffness and damping coefficients of the suspension struts of the shock-absorbing device, the vehicle overload in its various parts, the vehicle speed, which are used to calculate in the calculator of the logic-computing subsystem overload, compare overload with the reference model of the logical-computational subsystem, send signals from the calculator and the reference model to the log regulator co-computing subsystem, by means of which commands are issued to change the stiffness and damping characteristics of at least one shock-absorbing device, while the stiffness and damping characteristics are changed by adjusting the volume of the pneumatic accumulator by means of at least one valve with proportional electromagnetic control located on the pneumatic lines between the receiver (compressor) and the pneumatic accumulator, as well as the bleeding valves of the pneumatic accumulator. 2. Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходных данных от логико-вычислительной подсистемы в систему управления поступают коэффициенты жесткости и демпфирования амортизационных стоек амортизирующего устройства, перегрузки с сохранением запасов прямого и обратного хода при использовании сигнала датчика перемещения штока амортизационной стойки.2. A method of reducing the dynamic load of a vehicle according to claim 1, characterized in that the stiffness and damping coefficients of the suspension struts of the shock absorber device, overload while preserving the forward and reverse gears when using the signal are used as input data from the logic and computing subsystem depreciation rod displacement sensor. 3. Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что при уменьшении величин неровностей поверхности, полученных при сканировании, увеличивают коэффициенты жесткости путем уменьшения объема пневмоаккумулятора и повышения в рабочем объеме пневмоаккумулятора избыточного давления инертного газа соответствующей амортизационной стойки амортизирующего устройства.3. A method of reducing the dynamic load of a vehicle according to claim 1, characterized in that, while reducing the surface roughness obtained by scanning, the stiffness factors are increased by reducing the volume of the pneumatic accumulator and increasing the inert gas overpressure in the working volume of the pneumatic accumulator of the corresponding suspension strut of the shock-absorbing device. 4. Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что при перегрузке ниже максимально допустимой из логико-вычислительной подсистемы в систему управления дается разрешение на возможность увеличения скорости транспортного средства.4. A method of reducing the dynamic load of a vehicle according to claim 1, 2, or 3, characterized in that when overloaded below the maximum allowable from the logic and computing subsystem in the control system, permission is given to increase the speed of the vehicle. 5. Транспортное средство, содержащее корпус, амортизирующее устройство, систему управления жесткости и демпфирования амортизирующего устройства, систему управления, логико-вычислительную подсистему, оснащенную блоком памяти, содержащим информацию о реакции эталонной модели транспортного средства с разными характеристиками жесткости и демпфирования амортизирующего устройства на характерные типы неровностей по координатам пространственного и углового положения эталонной модели и их первой и второй производных по времени, сканером, блоком сравнения характеристик поверхности с имеющимися в блоке памяти типами неровностей поверхности и реакцией эталонной модели транспортного средства на аналогичные поверхности, блоком измерения координат пространственного положения транспортного средства и производных координат по времени, блоком формирования управляющего сигнала, подаваемого на амортизирующее устройство транспортного средства, отличающееся тем, что логико-вычислительная система дополнительно содержит вычислитель и регулятор, а по меньшей мере одно амортизирующее устройство содержит амортизационную стойку с пневмоаккумулятором, выполненным с возможностью изменения его объема и давления запитки, при этом пневмоаккумулятор оснащен мембранами с образованием по меньшей мере трех отсеков, пневматически связанных между собой клапанами с электромагнитным управлением, каждый из отсеков пневматически связан посредством клапанов с пропорциональным электромагнитным управлением с системой подкачки, при этом пневмоаккумулятор амортизационной стойки оснащен по меньшей мере одним стравливающим клапаном.5. A vehicle comprising a housing, a shock-absorbing device, a control system for stiffness and damping of a shock-absorbing device, a control system, a logic-computational subsystem equipped with a memory unit containing information about the reaction of a reference model of a vehicle with different characteristics of stiffness and damping of a shock-absorbing device to characteristic types irregularities in the coordinates of the spatial and angular position of the reference model and their first and second derivatives with respect to time, by a scanner, a unit for comparing surface characteristics with types of surface irregularities available in the memory unit and a reaction of the vehicle reference model to similar surfaces, a unit for measuring coordinates of the vehicle’s spatial position and time derivatives, a control signal generating unit for applying to the vehicle’s shock-absorbing device, characterized in that the logical computing system further comprises a calculator and a regulator, and at least one amortization The throttling device comprises a suspension strut with a pneumatic accumulator, configured to change its volume and supply pressure, while the pneumatic accumulator is equipped with membranes with the formation of at least three compartments pneumatically interconnected by solenoid valves, each of the compartments pneumatically connected by means of valves with a proportional electromagnetic control with a swap system, while the pneumatic accumulator of the suspension strut is equipped with at least one bleed valve. 6. Транспортное средство по п. 5, отличающееся тем, что система подкачки оснащена ресивером или компрессором.6. The vehicle according to claim 5, characterized in that the swap system is equipped with a receiver or compressor. 7. Транспортное средство по п. 5, отличающееся тем, что амортизационная стойка содержит дроссель, выполненный с возможностью изменения площади проходного отверстия. 7. The vehicle according to claim 5, characterized in that the suspension strut comprises a throttle configured to change the area of the passage opening.
RU2015136631/11A 2015-08-28 2015-08-28 Method of vehicle dynamic loading reduction when moving over surface and vehicle RU2603703C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136631/11A RU2603703C1 (en) 2015-08-28 2015-08-28 Method of vehicle dynamic loading reduction when moving over surface and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136631/11A RU2603703C1 (en) 2015-08-28 2015-08-28 Method of vehicle dynamic loading reduction when moving over surface and vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2603703C1 true RU2603703C1 (en) 2016-11-27

Family

ID=57774573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136631/11A RU2603703C1 (en) 2015-08-28 2015-08-28 Method of vehicle dynamic loading reduction when moving over surface and vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2603703C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107599778A (en) * 2017-07-31 2018-01-19 江苏大学 A kind of control method of electromagnetism mixing suspension

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0331101B1 (en) * 1988-03-02 1992-01-15 Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung Suspension strut for cranes
DE102008040240A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Volkswagen Ag Vehicle i.e. land vehicle, has electronic control system for active correction of driving-dynamic characteristics, and detecting unit comprising position determining devices that are arranged at certain distance from each other
RU2395407C2 (en) * 2006-03-22 2010-07-27 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Automotive suspension system
RU2406620C2 (en) * 2008-04-17 2010-12-20 Решат Ибраимович Фурунжиев System of active vibration protection and stabilisation
RU2483938C1 (en) * 2011-09-29 2013-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method for lowering dynamic loading of vehicle when moving over surface, and aircraft and vehicle implementing this method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0331101B1 (en) * 1988-03-02 1992-01-15 Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung Suspension strut for cranes
RU2395407C2 (en) * 2006-03-22 2010-07-27 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Automotive suspension system
RU2406620C2 (en) * 2008-04-17 2010-12-20 Решат Ибраимович Фурунжиев System of active vibration protection and stabilisation
DE102008040240A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Volkswagen Ag Vehicle i.e. land vehicle, has electronic control system for active correction of driving-dynamic characteristics, and detecting unit comprising position determining devices that are arranged at certain distance from each other
RU2483938C1 (en) * 2011-09-29 2013-06-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method for lowering dynamic loading of vehicle when moving over surface, and aircraft and vehicle implementing this method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107599778A (en) * 2017-07-31 2018-01-19 江苏大学 A kind of control method of electromagnetism mixing suspension
CN107599778B (en) * 2017-07-31 2020-09-25 江苏大学 Control method of electromagnetic hybrid suspension

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0469051B1 (en) Vehicle suspension system
US5097419A (en) Method and apparatus for dynamic leveling
EP2902306B1 (en) Damper control device
GB2545652B (en) Control unit for an active suspension system
CN103434359B (en) Multi-target control method of automobile driving suspension system
CN106183680B (en) Active dynamic trimming includes the method and apparatus of the suspension damping of negative stiffness
US20100181708A1 (en) Device for springing a mass, and method for adjusting and/or operating a fluid spring
US20070073461A1 (en) Vehicle suspension control
KR20070076226A (en) Electronically controled suspension system and method for controlling anti-squat using the same
US8032282B2 (en) Damping characteristics control apparatus for a vehicle suspension
US20110266410A1 (en) Suspension systems and methods with independent stiffness and height tuning
AU2015271632B2 (en) Control of marine suspension systems
RU2603703C1 (en) Method of vehicle dynamic loading reduction when moving over surface and vehicle
RU2505439C2 (en) Method of control over vehicle air cushioning system
US20180154731A1 (en) Method and control device for adjusting the damping force of a shock absorber
KR100916382B1 (en) Position adjustment of a vehicle car body
EP3251915A1 (en) Vehicle damping apparatus
Bouvin et al. CRONE control of a pneumatic self-leveling suspension system
US5218546A (en) Frequency shaping method for minimizing impact harshness of suspension system
RU2483938C1 (en) Method for lowering dynamic loading of vehicle when moving over surface, and aircraft and vehicle implementing this method
JP2008087592A (en) Vehicle body supporting system
CA3135915A1 (en) System and method for controlling the stability of a vehicle provided with a semi-active suspension
RU2569235C1 (en) Method of decreasing vehicle vertical and angular overloads in motion over surface and vehicle to this end
GB2139162A (en) Active suspension system
AU2014243067A1 (en) Method for reducing the risk of rollover of an automotive vehicle provided with a controllable suspension system