CN101633300B - 一种车身静载高度自控和行车高度选控的控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种汽车车身静载高度自动控制和行车高度可由驾驶员根据行车速度和道路条件选择的控制系统，是为了满足我国现阶段在中高级车辆上推广应用被动式、半主动式和自适应式空气悬架系统而研发的新型车身高度控制系统。这种控制系统不仅具有传统的被动式、半主动式和自适应式空气悬架系统的车身静载高度自动控制的功能，还具有主动式空气悬架系统的行车车身高度的选择控制功能，不同的是，本发明的行车车身高度，是由驾驶员根据行车速度和道路状况自主选择的。与主动式空气悬架系统的车身高度控制系统相比，它的控制系统原理简单，技术成熟，成本底廉，更适应我国现阶段的经济和技术水平。

Description

一种车身静载高度自控和行车高度选控的控制系统
一、技术领域：
本发明涉及一种汽车车身静载高度自动控制和行车高度可由驾驶员根据行车速度和道路条件选择的控制系统。这种控制系统尤其适应于采用空气悬架的轿车，载客大巴，城市公交大巴，也适应于货运大卡车和轨道交通车辆及其它车辆和机械设备。
二、技术现状：
为了改善汽车的行驶平顺性，提高乘坐的舒适性，减轻车辆对道路和货物的损坏，发达国家在其商务车，载客大巴，城市公交大巴，货运大卡车和轨道交通车辆及其它车辆广泛地采用了空气悬架系统。我国为了赶超这一发展方向，近年来也在大力推广和强制性采用空气悬架。在空气悬架技术中，车身高度控制是其三大核心技术之一。目前，在现有被动悬架和半主动悬架系统中，成熟的车身高度控制技术是由高度控制阀来完成的，但是，它只能控制静载下的车身高度，而无法对行车时的车身高度进行控制和选择。一般地说，既能控制静载下的车身高度又能对行车时的车身高度进行控制和选择是主动悬架系统才具备的性能。主动悬架系统因其价格昂贵，目前还只有1％左右的高档豪华车选用，它离我国现阶段的经济发展水平和人们的收入水平还有较大的距离。
三、发明目的和解决方案：
本发明的目的就是要研发出一种能适用于被动空气悬架和半主动空气悬架及自适应空气悬架系统的车身静载高度自动控制和行车高度可由驾驶员根据行车速度和道路条件选择的控制系统。它的原理简单可靠，价格较低，以适应空气悬架系统在我国推广应用。
本发明的解决方法是：车身静载高度自控和行车高度选控的控制系统，由三只串并联组合的控制阀来组成一个完整的控制系统：由第一个机械随动三位三通换向阀控制车身的静载车身高度，其控制机理与现有的静载车身高度控制阀相同；第二只是二位二通车身高度控制模式选择电磁阀，由它切换静载自控和行车选控这两种车高控制模式；第三个是三位四通电磁阀，由它控制行车状态下的车身高度选择。机械随动阀的阀芯与车身相连并随车身上下移动，其阀体固定在悬架臂上：当车辆的静载增加，车身压缩空气弹簧向下移动，同时带动了机械随动阀的阀芯下移，打开了压缩空气与空气弹簧主气室的通道，由储气筒向空气弹簧主气室充气，推动车身上移并带动阀芯上移，当车身高度恢复原有高度，机械随动阀关闭了压缩空气连接通道，车身保持原有设定高度；当车辆的静载减少，空气弹簧推动车身上移，同时带动了机械随动阀的阀芯随车身上移，接通了空气弹簧主气室的排气口通道，空气弹簧主气室的压缩空气在节流状态下逐渐排出，车身下降，当车身下降至原设定位置时也同时关闭了该阀的排气口，车身保持在原设定位置上。当机械随动阀在自动控制车身高度时，车身高度控制模式选择电磁阀断电，保持零位，机械随动阀与空气弹簧主气室保持连通；而当车辆在行驶中，需要对车身高度进行选择控制时，只需按动开关控制模式选择电磁阀动作至下位，切断了机械随动阀与行车高度选择阀的连接通道。行车高度选择阀由与机械随动阀进气管路并联的压力空气管道供给压力空气，此时，车身高度的控制模式就由静载高度自动控制切换为了行车高度可由驾驶员根据行车速度和道路条件选择的控制模式。驾驶员只需按动行车高度选择电磁阀的选择开关，选择行车高度选择阀的上位或下位就达到了车身升高或降低的控制：当车辆高速行驶需要降低行车高度时，驾驶员只需按动行车高度选择电磁阀的选择开关，选择行车高度选择阀的上位，即接通了空气弹簧主气室的排气口，主气室排气，车身在节流口作用下逐步降低，当降到设定的高度，由限位开关切断选择电磁阀的电源，选择电磁阀回到中位，从而保持了车身在设定的低位行驶；当道路变坏需要升高行车高度时，驾驶员只需按动行车高度选择电磁阀的选择开关，选择行车高度选择阀的下位，即接通了空气弹簧主气室与储气筒的通道，由储气筒向空气弹簧主气室充气，推动车身升高，当车身升高到设定的高度，由限位开关切断选择电磁阀的电源，选择电磁阀回到中位，从而保持了车身在设定的高位行驶。
本发明的机械随动阀与行车高度选择阀系并联供给压力空气，由车身高度控制模式选择电磁阀控制切换，二阀各司其职，互不干扰，以最简单的方式实现了车身静载高度自动控制和行车高度可由驾驶员根据行车速度和道路条件选择的选择控制。本发明的控制系统原理简单，技术成熟，成本底廉。
四、附图说明：
附图1是本发明的控制系统原理图。
五、实施方式：
本发明的车身静载高度自控和行车高度选控的控制系统，由三位三通滑阀式机械随动阀(1)，二位二通滑阀式车身高度控制模式选择电磁阀(2)，三位四通滑阀式行车车身高度选择电磁阀(3)，空气弹簧主气室(4)与储气筒(5)组合构成；机械随动阀(1)的阀芯与车身相连并随车身上下移动，其阀体固定在悬架上：当车辆的静载增加，车身压缩空气弹簧主气室(4)内的压缩空气向下移动，同时也带动了机械随动阀(1)的阀芯下移，打开了储气筒(5)与空气弹簧主气室(4)的通道，由储气筒(5)向空气弹簧主气室(4)充气，推动车身上移并带动机械随动阀(1)的阀芯上移，当车身高度恢复原有高度，机械随动阀(1)关闭了空气弹簧主气室(4)与储气筒(5)之间的连接通道，车身保持原有设定高度；当车辆的静载减少，空气弹簧主气室(4)内的压缩空气推动车身上移，同时带动了机械随动阀(1)的阀芯随车身上移，接通了空气弹簧主气室(4)的排气口通道，空气弹簧主气室(4)的压缩空气在节流状态下逐渐排出，车身下降，当车身下降至原设定位时也同时关闭了该阀的排气口，车身保持在原设定位置上；当机械随动阀(1)在自动控制车身高度时，车身高度控制模式选择电磁阀(2)断电，使机械随动阀(1)与空气弹簧主气室(4)保持连通，而当车辆在行驶中，需要对车身高度进行选择控制时，只需按动开关使车身高度控制模式选择电磁阀(2)动作移至下位，切断了机械随动阀(1)与行车车身高度选择阀(3)的连接通道，行车车身高度选择阀(3)由与机械随动阀(1)进气管路并联的压力空气管道供给压力空气，此时，车身高度的控制模式就由静载高度自动控制切换为了行车高度可由驾驶员根据行车速度和道路条件选择的控制模式；驾驶员只需按动行车车身高度选择电磁阀(3)的选择开关，选择行车车身高度选择阀(3)的上位或下位就能控制车身的升高或降低：当车辆高速行驶需要降低车身高度时，驾驶员只需按动行车车身高度选择电磁阀(3)的选择开关，选择行车车身高度选择阀(3)的上位，即接通了空气弹簧主气室(4)的排气口，空气弹簧主气室(4)排气，车身在节流口作用下逐步降低，当降到设定的高度，由限位开关切断行车车身高度选择电磁阀3的电源，行车车身高度选择电磁阀3回到中位，从而保持了车身在设定的低位行驶；当道路变坏需要升高行车车身高度时，驾驶员只需按动行车车身高度选择电磁阀(3)的选择开关，选择行车车身高度选择阀(3)的下位，即接通了空气弹簧主气室(4)与储气筒(5)的通道，由储气筒(5)向空气弹簧主气室(4)充气，推动车身升高，当车身升高到设定的高度，由限位开关切断行车车身高度选择电磁阀(3)的电源，行车车身高度选择电磁阀(3)回到中位，从而保持了车身在设定的高位行驶。

Claims (1)

1.一种车身静载高度自控和行车高度选控的控制系统，由机械随动阀(1)，车身高度控制模式选择电磁阀(2)，行车状态下的车身高度选择电磁阀(3)，空气弹簧主气室(4)与储气筒(5)等组合构成；机械随动阀(1)的阀芯与车身相连并随车身上下移动，其阀体固定在悬架臂上：当车辆的静载增加，车身压缩空气弹簧(4)向下移动，同时也带动了机械随动阀(1)的阀芯下移，打开了储气筒(5)与空气弹簧主气室(4)的通道，由储气筒(5)向空气弹簧主气室(4)充气，推动车身上移并带动机械随动阀(1)的阀芯上移，当车身高度恢复原有高度，机械随动阀(1)关闭了压缩空气的连接通道，车身保持原有设定高度；当车辆的静载减少，空气弹簧(4)推动车身上移，同时带动了机械随动阀(1)的阀芯随车身上移，接通了空气弹簧主气室(4)的排气口通道，空气弹簧主气室(4)的压缩空气在节流状态下逐渐排出，车身下降，当车身下降至原设定位时也同时关闭了该阀的排气口，车身保持在原设定位置上；当机械随动阀(1)在自动控制车身高度时，车身高度控制模式选择电磁阀(2)断电，保持零位，机械随动阀(1)与空气弹簧主气室(4)保持连通，而当车辆在行驶中，需要对车身高度进行选择控制时，只需按动开关控制模式选择电磁阀(2)动作移至下位，切断了机械随动阀(1)与行车高度选择电磁阀(3)的连接通道。行车高度选择电磁阀(3)由与机械随动阀(1)进气管路并联的压力空气管道供给压力空气，此时，车身高度的控制模式就由静载高度自动控制切换为了行车高度可由驾驶员根据行车速度和道路条件选择的控制模式；驾驶员只需按动行车高度选择电磁阀(3)的选择开关，选择行车高度选择电磁阀(3)的上位或下位就能控制车身的升高或降低：当车辆高速行驶需要降低行车高度时，驾驶员只需按动行车高度选择电磁阀(3)的选择开关，选择行车高度选择电磁阀(3)的上位，即接通了空气弹簧主气室(4)的排气口，主气室(4)排气，车身在节流口作用下逐步降低，当降到设定的高度，由限位开关切断选择电磁阀(3)的电源，选择电磁阀(3)回到中位，从而保持了车身在设定的低位行驶；当道路变坏需要升高行车高度时，驾驶员只需按动行车高度选择电磁阀(3)的选择开关，选择行车高度选择电磁阀(3)的下位，即接通了空气弹簧主气室(4)与储气筒(5)的通道，由储气筒(5)向空气弹簧主气室(4)充气，推动车身升高，当车身升高到设定的高度，由限位开关切断选择电磁阀(3)的电源，选择电磁阀(3)回到中位，从而保持了车身在设定的高位行驶。
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