CN103568770A

CN103568770A - 车辆悬挂系统及其控制方法

Info

Publication number: CN103568770A
Application number: CN201310542716.XA
Authority: CN
Inventors: 宋院归; 李义; 李英智; 刘伟; 李雄
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2013-11-05
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-11-05
Also published as: CN103568770B

Abstract

本发明公开了一种车辆悬挂系统及其控制方法，该系统包括控制器（2）、多个切断阀（9,10,11,12）以及一一对应于多个悬挂油缸组（3,4,5）设置的多个悬挂控制阀组（6,7,8）。该控制方法通过控制器实现控制，该控制器根据车辆当前工况控制切断阀以实现所需的悬挂分组模式，并且为分组后的悬挂油缸组选择相应的悬挂控制阀组接入系统中，通过控制所选择的悬挂控制阀组而控制各个悬挂油缸组的悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于车辆当前工况。其中，通过增设悬挂控制阀组，结合不同的悬挂分组模式选择相应的悬挂控制阀组可实现对每个悬挂油缸中的液压油流量的控制，满足各种控制要求，如同步控制、重载低速和轻载高速控制等。

Description

车辆悬挂系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆悬挂控制系统，具体地，涉及一种用于大吨位或超大吨位汽车起重机和全地面起重机等流动式起重机的车辆悬挂系统及其控制方法。

背景技术

随着科技的不断发展和技术的不断革新，对工程机械的需求逐步向大吨位发展，起重机的吨位也不断增大，但受道路车辆国家法规的限制，起重机的外廓尺寸、重量、轴荷均有一定的要求。为了符合相关法规，满足车辆高速行驶的要求，部件的拆卸已成为必不可少的步骤。

根据整车布置情况以及轴荷的设计要求，为了保证工程车辆在各种复杂路面条件下各轮组具有均衡的牵引力，车辆悬挂系统可根据不同的行驶工况产生不同的悬挂分组模式。然而，现有技术中对于各个悬挂装置及其悬挂油缸均采用相同的控制方式，不以悬挂分组模式的变化而变化，例如各悬挂油缸的供油流量、顶升速率相同等等。这样在不同的悬挂分组模式下，对参与其中的各个悬挂油缸采用相同的控制方式，会使得整车在升降过程中产生前慢后快或前快后慢的升降节奏，整车动作的性能难以保证。因此有必要改进车辆悬挂系统及其控制，以因应复杂的车辆带载工况和路面行驶工况等，使得悬挂系统工作性能平稳可靠，车辆行驶安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆悬挂系统及其控制方法，该车辆悬挂系统能够控制各悬挂油缸中的液压油流量以适应于不同的车辆当前工况。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种车辆悬挂系统，该车辆悬挂系统包括：

液压泵和油箱；

多个悬挂油缸组，每个悬挂油缸组配置有多个悬挂油缸并连接有各自对应的第一主工作油路和第二主工作油路；

多个悬挂控制阀组，该悬挂控制阀组液压连接于主供油油路和主回油油路，并且每个所述悬挂控制阀组与对应控制的所述悬挂油缸组的所述第一主工作油路和第二主工作油路液压连接，从而能够控制所述悬挂油缸组中的各个悬挂油缸的伸缩动作，其中所述主供油油路连接于所述液压泵的输出油口，所述主回油油路连接于所述油箱；以及

控制器，该控制器用于控制选择相应的所述悬挂控制阀组接入所述车辆悬挂系统中，并通过所选择的所述悬挂控制阀组控制各个悬挂油缸组的悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于所述车辆当前工况。

优选地，任意相邻两个所述悬挂油缸组之间的活塞腔能够液压导通或截止以实现对多个所述悬挂油缸组的不同的悬挂分组模式；所述控制器用于根据所述车辆当前工况控制多个所述悬挂油缸组以实现所需的悬挂分组模式，并且为分组后的所述悬挂油缸组选择对应控制的所述悬挂控制阀组。

优选地，所述悬挂控制阀组和悬挂油缸组的个数相同，每个所述悬挂油缸组通过对应的一个所述悬挂控制阀组连接到所述主供油油路和主回油油路。

优选地，每个所述悬挂油缸组包括左右两侧对称配置的左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸；

在所述悬挂控制系统中，同一侧的任意相邻两个所述悬挂油缸之间连接有无杆腔连通油路和有杆腔连通油路，以能够实现同一侧的各无杆腔之间的相互连通和同一侧的各有杆腔之间的相互连通；

在各个所述悬挂油缸组中，所述左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的所述有杆腔连通油路分别通过相应的所述第一主工作油路液压连接到对应的所述悬挂控制阀组，所述左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的所述无杆腔连通油路分别通过相应的所述第二主工作油路液压连接到所述悬挂控制阀组，以使得在所述悬挂控制阀组的控制下，所述液压泵能够将液压油泵送至所述左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸中的各个活塞腔中，或者能使所述各个活塞腔中的液压油回油至所述油箱。

优选地，相邻两个所述悬挂油缸组之间在左右两侧各设有一个切断阀，该切断阀为两位四通换向阀并设置在所述的相邻两个悬挂油缸组的一侧相连的两个所述悬挂油缸之间的所述无杆腔连通油路和有杆腔连通油路上。

优选地，每个所述悬挂控制阀组中包括流量阀，以用于限定通过所述悬挂控制阀组中的液压油流量。

优选地，所述流量阀的通流截面积能够调节以控制通过该流量阀的液压油流量。

优选地，每个所述悬挂控制阀组包括组成相同的左悬挂控制阀和右悬挂控制阀，所述流量阀包括第一流量阀和第二流量阀，所述左悬挂控制阀和右悬挂控制阀均具有四个端口并且分别包括交互通断阀、上升控制阀和下降控制阀；

在所述左悬挂控制阀或右悬挂控制阀中，所述第一流量阀、上升控制阀和交互通断阀依次串联在从第一端口连接到第三端口的第一内部油路上，所述第二流量阀和下降控制阀依次串联在从第二端口连接到第四端口的第二内部油路上，并且所述交互通断阀与上升控制阀之间的所述第一内部油路与所述第四端口液压连通；

所述左悬挂控制阀的所述第一端口与所述右悬挂控制阀的第一端口相连并油路连接所述液压泵；所述左悬挂控制阀的所述第二端口与所述右悬挂控制阀的第二端口相连并油路连接所述回油箱；所述左悬挂控制阀和右悬挂控制阀的各自所述第三端口和第四端口分别对应连接到所述悬挂油缸组两侧的无杆腔连通油路和有杆腔连通油路上。

优选地，所述左悬挂控制阀的所述第三端口油路连接所述右侧悬挂油缸中的所述有杆腔连通油路，所述左悬挂控制阀的所述第四端口油路连接所述左侧悬挂油缸中的所述无杆腔连通油路；所述右悬挂控制阀的第三端口油路连接所述左侧悬挂油缸中的所述有杆腔连通油路，所述右悬挂控制阀的第四端口油路连接所述右侧悬挂油缸中的所述无杆腔连通油路。

优选地，所述交互通断阀、上升控制阀和下降控制阀均为两位两通换向阀。

优选地，每个所述悬挂控制阀组中的所述第一流量阀和第二流量阀的通流截面积相同，并且任意一个所述悬挂控制阀组中的所述第一流量阀和第二流量阀的通流截面积不同于另一个所述悬挂控制阀组中的所述第一流量阀和第二流量阀的通流截面积。

优选地，该悬挂控制系统还包括用于检测车辆底盘的载荷检测传感器，所述控制器与所述载荷检测传感器通讯以获得所述车辆当前工况。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆悬挂系统的控制方法，该控制方法包括选择接入所述车辆悬挂系统中的悬挂控制阀组以及各个所述悬挂控制阀组对应控制的悬挂油缸组，通过所选择的所述悬挂控制阀组控制各个悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于车辆当前工况。

优选地，该控制方法包括步骤：

1）获得车辆当前工况；

2）根据所述车辆当前工况对所述车辆悬挂系统的多个所述悬挂油缸组执行所需的悬挂分组模式；以及

3）为分组后的多个所述悬挂油缸组选择对应的所述悬挂控制阀组接入所述车辆悬挂系统中，从而通过所选择的所述悬挂控制阀组控制各个悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于所述车辆当前工况。

优选地，该方法还包括根据各种所述悬挂分组模式控制各个所述悬挂控制阀组的通流截面积，以使得在每种所述悬挂分组模式下均能够实现流向各个所述悬挂油缸组中的悬挂油缸的液压油流量相同。

优选地，所述车辆悬挂系统中包括第一悬挂油缸组、第二悬挂油缸组、第三悬挂油缸组以及相应设置的第一悬挂控制阀组、第二悬挂控制阀组和第三悬挂控制阀组，所述车辆当前工况包括带载荷工况和无载荷工况，所述悬挂分组模式包括第一悬挂分组模式和第二悬挂分组模式；所述控制方法相应包括：

当检测到所述车辆当前工况为所述无载荷工况时，执行所述第一悬挂分组模式，使所述第一悬挂油缸组与第二悬挂油缸组之间断开连接，并且使所述第二悬挂油缸组和第三悬挂油缸组液压导通；将所述第一悬挂控制阀组、第二悬挂控制阀组和第三悬挂控制阀组接入所述车辆悬挂系统中，并且所述第一悬挂控制阀组对应控制所述第一悬挂油缸组，所述第二悬挂控制阀组和第三悬挂控制阀组共同控制所述第二悬挂油缸组和第三悬挂油缸组；

当检测到所述车辆当前工况为所述带载荷工况时，执行所述第二悬挂分组模式，使所述第一悬挂油缸组和第二悬挂油缸组导通，并且使所述第二悬挂油缸组与第三悬挂油缸组之间断开连接；将所述第一悬挂控制阀组和第三悬挂控制阀组分别接入所述车辆悬挂系统中，并使得所述第一悬挂控制阀组控制所述第一悬挂油缸组和第二悬挂油缸组，所述第三悬挂控制阀组控制所述第三悬挂油缸组。

优选地，该方法还包括：设定所述第一悬挂控制阀组的液压油流量为

设定所述第二悬挂控制阀组的液压油流量为

设定所述第三悬挂控制阀组的液压油流量为

\frac{L \times n_{1}}{t \times (n_{1} + n_{2})} \times A \times n_{3};

其中，n₁为所述第一悬挂油缸组中的所述悬挂油缸的数量，n₂为所述第二悬挂油缸组中的所述悬挂油缸的数量，n₃为所述第三悬挂油缸组中的所述悬挂油缸的数量；L为所述悬挂油缸的行程，A为所述悬挂油缸中的活塞受力面积，t为所述悬挂油缸在所述无载荷工况下的单活塞行程时间。

根据上述技术方案，在本发明的车辆悬挂系统中设置了多个悬挂控制阀组，在不同的车辆当前工况下而产生相应变化的悬挂分组模式时，可选择相应的悬挂控制阀组接入车辆悬挂系统中，并通过控制所选择的悬挂控制阀组而控制各个悬挂油缸组的悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于相应车辆当前工况。其中单个悬挂控制阀组可根据悬挂分组模式变化而对应控制一个或多个悬挂油缸组。本发明的控制方法可达到对车辆悬挂系统的重载低速、轻载高速和整车平稳同步升降等控制效果，使之工作性能优化，在复杂工况下运行更平稳可靠，提升了工作效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的优选实施方式的车辆悬挂系统的液压原理图，其中显示了典型的包括三个悬挂油缸组的车辆悬挂系统；

图2为根据本发明的优选实施方式的悬挂控制阀组的液压结构原理图，其中作为示例显示了图1中的第一悬挂控制阀组；

图3为图2所示的悬挂控制阀组中的左悬挂控制阀或右悬挂控制阀的液压结构原理图；

图4为图1所示的车辆悬挂系统中的切断阀的液压结构原理图；以及

图5为根据本发明的优选实施方式的车辆悬挂系统的控制方法的流程图。

附图标记说明

1 液压泵 2 控制器

3 第一悬挂油缸组 4 第二悬挂油缸组

5 第三悬挂油缸组 6 第一悬挂控制阀组

7 第二悬挂控制阀组 8 第三悬挂控制阀组

9 第一切断阀 10 第二切断阀

11 第三切断阀 12 第四切断阀

13 交互通断阀 14 上升控制阀

15 第一流量阀 16 第二流量阀

17 下降控制阀 18 载荷检测传感器

19 动作控制按钮

61 第一左悬挂控制阀 62 第一右悬挂控制阀

71 第二左悬挂控制阀 72 第二右悬挂控制阀

81 第三左悬挂控制阀 82 第三右悬挂控制阀

V1a 第一主工作油路 V1b 第二主工作油路

V1g 主供油油路 V1h 主回油油路

V2 无杆腔连通油路 V3 有杆腔连通油路

L1 第一内部油路 L2 第二内部油路

A1 第一端口 A2 第二端口

A3 第三端口 A4 第四端口

T 油箱

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。“左、右”是针对附图的纸面宽度方向而言的两侧方向或者针对车辆的车架横向而言的两侧方向。

本发明首先提供了用于车辆悬挂系统中的如图2所示的一种悬挂控制阀组6,7,8。如图1所示，车辆悬挂系统包括液压泵1、油箱T和悬挂油缸组3,4,5，悬挂控制阀组6,7,8分别通过主供油油路V1g和主回油油路V1h与液压泵1和回油箱T相连，悬挂控制阀组6,7,8液压连接到悬挂油缸组3,4,5中的各个悬挂油缸的活塞腔，以控制各个悬挂油缸的升降动作，并且悬挂控制阀组6,7,8中包括流量阀15,16，该流量阀用于限定悬挂油缸中的液压油流量。本发明的主旨在于通过设计悬挂控制阀组6,7,8以实现对悬挂油缸组3,4,5的不同模式的控制，尤其是对各悬挂油缸组3,4,5中的各悬挂油缸的动作速率的控制，以区别于现有技术中的无差别的统一控制模式。因此，本发明在此提供的悬挂控制阀组6,7,8中相应设置了流量阀15,16，可通过流量阀的流量设定而在不同的悬挂分组模式下均能实现流入各个悬挂油缸中的液压油流量相同，从而进行同步升降动作，达到整车的同步性。还可根据不同的悬挂分组模式对悬挂控制阀组6,7,8中的流量阀的流量进行相应变化设定，从而实现在重载工况下流入各悬挂油缸中的液压油流量下降，而在轻载工况下流入各悬挂油缸中的液压油流量增加，达到重载低速和轻载高速的控制效果，提升工作效率，以下将具体阐述。

本实施方式中提供了悬挂控制阀组的一种具体结构，如图2和图3所示，相应于悬挂装置对称布置在车架的左右两侧，该悬挂控制阀组6,7,8包括组成相同的左悬挂控制阀61,71,81和右悬挂控制阀62,72,82，流量阀15,16包括第一流量阀15和第二流量阀16，左悬挂控制阀61,71,81和右悬挂控制阀62,72,82均具有四个端口并且分别包括交互通断阀13、上升控制阀14和下降控制阀17。其中，第一流量阀15、上升控制阀14和交互通断阀13依次串联在从第一端口A1连接到第三端口A3的第一内部油路L1上，第二流量阀16和下降控制阀17依次串联在从第二端口A2连接到第四端口A4的第二内部油路L2上，并且交互通断阀13与上升控制阀14之间的第一内部油路L1与第四端口A4液压连通。左悬挂控制阀61,71,81的第一端口A1与右悬挂控制阀62,72,82的第一端口A1相连并用于油路连接液压泵1；左悬挂控制阀61,71,81的第二端口A2与右悬挂控制阀62,72,82的第二端口A2相连并用于油路连接回油箱T；左悬挂控制阀61,71,81和右悬挂控制阀62,72,82的各自第三端口A3和第四端口A4分别用于相应连接悬挂油缸组6,7,8两侧的悬挂油缸的无杆腔和有杆腔。参见图1和图2可知，第一流量阀15用于控制主供油油路V1g的供油流量，第二流量阀16用于控制主回油油路V1h的回油流量，交互通断阀13为悬挂控制阀组对悬挂油缸进行升降操作的总开关阀，上升控制阀14为对悬挂油缸进行上升操作的开关阀，下降控制阀17则为对悬挂油缸进行下降操作的开关阀。其中，交互通断阀13、上升控制阀14和下降控制阀17均优选为简单的两位两通换向阀，即可实现其功能。

至于悬挂油缸组3,4,5，如图1所示，其包括左右两侧对称配置的左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸。其中，同一侧的相邻两个悬挂油缸之间连接有无杆腔连通油路V2和有杆腔连通油路V3，以能够实现同一侧的各无杆腔之间的相互连通和同一侧的各有杆腔之间的相互连通。左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的有杆腔连通油路V3分别通过相应的第一主工作油路V1a液压连接到对应的悬挂控制阀组6,7,8，左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的无杆腔连通油路V2分别通过相应的第二主工作油路V1b液压连接到悬挂控制阀组6,7,8，以使得在悬挂控制阀组6,7,8的控制下，液压泵1能够将液压油泵送至左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸中的各个活塞腔中，或者能使各个活塞腔中的液压油回油至油箱T。作为一种具体液压连接方式，参见图1，左悬挂控制阀61,71,81的第三端口A3可油路连接至右侧悬挂油缸中的有杆腔连通油路V3，左悬挂控制阀61,71,81的第四端口A4油路连接左侧悬挂油缸中的无杆腔连通油路V2；右悬挂控制阀62,72,82的第三端口A3油路连接左侧悬挂油缸中的有杆腔连通油路V3，右悬挂控制阀62,72,82的第四端口A4油路连接右侧悬挂油缸中的无杆腔连通油路V2。

在上述悬挂油缸组3,4,5和悬挂控制阀组6,7,8的结构和连接关系的基础上可知，上升控制阀14和交互通断阀13在得电状态下能够导通主供油油路V1g向各个悬挂油缸的有杆腔和无杆腔供油。在油缸的活塞腔中，由于活塞杆的存在，无杆腔中的油液对活塞的作用力面积大于有杆腔中的油液对活塞的作用力面积，在向有杆腔和无杆腔同时供应相同高压油的状态下，活塞将被推动向上升起以顶升装载物体。同样地，在交互通断阀13和下降控制阀17得电的状态下导通主回油油路V1h，使得各个悬挂油缸的有杆腔和无杆腔与油箱T连通，油液压力下降，在装载物体的重力作用下，悬挂油缸的活塞位置下降。这样就可实现通过悬挂控制阀组对悬挂控制阀组6,7,8的控制以及油液流量调节控制。

其中，每个悬挂控制阀组6,7,8中的第一流量阀15和第二流量阀16的通流截面积可根据活塞杆上升和下降的速度而定，在本实施方式中为便于控制操作，二者优选为相同，并且任意一个悬挂控制阀组6,7,8中的第一流量阀15和第二流量阀16的通流截面积不相同于另一个悬挂控制阀组6,7,8中的第一流量阀15和第二流量阀16的通流截面积，从而使得在控制相同数量的悬挂油缸的情况下，不同的悬挂控制阀组6,7,8的液压油流量不同。这样在不同的悬挂分组模式下，可根据所需流量选择相应的悬挂控制阀组6,7,8，从而达到例如同步控制等多种控制目的。可选择的是，流量阀15,16的通流截面积也可设置为能够调节，以控制通过该流量阀的液压油流量，从而方便地达到通过悬挂油缸组6,7,8对悬挂油缸组3,4,5中的悬挂油缸的液压油流量的灵活控制目的。

此外，本发明还提供了一种包括上述悬挂控制阀组的车辆悬挂系统，可通过该悬挂控制阀组来实现对各悬挂油缸组中的液压油流量的控制，达到同步控制等多种控制效果。

另外，如图1和图2所示，本发明在此还提供了一种车辆悬挂系统，该车辆悬挂系统包括：

液压泵1和油箱T；

多个悬挂油缸组3,4,5，每个悬挂油缸组配置有多个悬挂油缸并连接有各自对应的第一主工作油路V1a和第二主工作油路V1b；

多个悬挂控制阀组6,7,8，该悬挂控制阀组6,7,8液压连接于主供油油路V1g和主回油油路V1h，并且每个悬挂控制阀组6,7,8与对应的悬挂油缸组3,4,5的第一主工作油路V1a和第二主工作油路V1b液压连接，从而能够控制悬挂油缸组3,4,5中的各个悬挂油缸的伸缩动作，其中主供油油路V1g连接于液压泵1的输出油口，主回油油路V1h连接于油箱T；

多个切断阀9,10,11,12，该切断阀用于导通或截止相邻两个悬挂油缸组3,4,5，以能够实现对多个悬挂油缸组3,4,5的不同的悬挂分组模式，并使得相互导通的多个悬挂油缸组3,4,5能够由单个悬挂控制阀组6,7,8对应控制；以及

控制器2，该控制器2用于根据车辆当前工况控制切断阀9,10,11,12以实现所需的悬挂分组模式，并且为分组后的悬挂油缸组3,4,5选择相应的悬挂控制阀组6,7,8接入车辆悬挂系统中，并通过控制所选择的悬挂控制阀组6,7,8而控制各个悬挂油缸组3,4,5的悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于车辆当前工况。

此处的车辆悬挂系统的设计要点在于增设悬挂控制阀组，结合不同的悬挂分组模式选择相应的一个或多个悬挂控制阀组可实现对每个悬挂油缸中的液压油流量的控制，以满足各种控制要求，例如以下将阐述的同步升降控制、重载低速和轻载高速控制等。其中的悬挂控制阀组可不带有流量阀或者通过每个悬挂控制阀组的液压油流量基本稳定。在此情况下，通过控制切断阀9,10,11,12实现的不同悬挂分组模式，选择多个悬挂控制阀组6,7,8的其中一个或多个并使得每个悬挂控制阀组6,7,8对应控制一个或多个悬挂油缸组3,4,5，也可实现对各个悬挂油缸组3,4,5中的悬挂油缸的液压油流量控制。举例而言，当操控第一切断阀9和第四切断阀12使得第一悬挂油缸组3和第二悬挂油缸组4导通，并且选择第一悬挂控制阀组6（或第二悬挂控制阀组7）来控制第一悬挂油缸组3和第二悬挂油缸组4，第三悬挂控制阀组8控制第三悬挂油缸组5时，若通过第一悬挂控制阀组6和第三悬挂控制阀组8的液压油流量相同，则第一悬挂油缸组3和第二悬挂油缸组4中的悬挂油缸的液压油流量为第三悬挂油缸组5中的悬挂油缸的液压油流量的一半。在悬挂油缸组3,4,5的组数越多，悬挂控制模式更多种时，可对悬挂控制阀组进行更多的选择方式以达到不同的控制目的。例如当该车辆悬挂系统具有四个悬挂油缸组及其一一对应的四个悬挂控制阀组时，当车辆不带载的无载荷工况下，可选择四个悬挂控制阀组一一对应控制四个悬挂油缸组，这样通入悬挂油缸中的液压油流量较大，悬挂油缸的升降速率高，达到轻载高速。在车辆带载的带载荷工况下，则可使得车架前方的两个悬挂油缸组导通并选择其中一个悬挂控制阀组相应控制，后方的两个悬挂油缸组也导通并同样选择其中一个悬挂控制阀组相应控制，则通入悬挂油缸中的液压油流量减半，悬挂油缸的升降速率降低，达到重载低速的控制效果。当然进一步地，悬挂控制阀组中也可如前所述地带有流量阀，可通过设定流量阀的流量来进行方便的控制。

优选地，本实施方式中的悬挂控制阀组6,7,8和悬挂油缸组3,4,5的个数相同，每个悬挂油缸组3,4,5通过其对应的一个悬挂控制阀组6,7,8连接到主供油油路V1g和主回油油路V1h。在相同数量的悬挂油缸组下，每个悬挂油缸组对应一个悬挂控制阀组，可使得可供控制选择的悬挂控制阀组数量最大化。

如图1所示，每个悬挂油缸组3,4,5包括左右两侧对称配置的左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸；在悬挂控制系统中，同一侧的相邻两个悬挂油缸之间连接有无杆腔连通油路V2和有杆腔连通油路V3，以能够实现同一侧的各无杆腔之间的相互连通和同一侧的各有杆腔之间的相互连通；在各个悬挂油缸组3,4,5中，左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的有杆腔连通油路V3分别通过相应的第一主工作油路V1a液压连接到对应的悬挂控制阀组6,7,8，左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的无杆腔连通油路V2分别通过相应的第二主工作油路V1b液压连接到悬挂控制阀组6,7,8，以使得在悬挂控制阀组6,7,8的控制下，液压泵1能够将液压油泵送至左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸中的各个活塞腔中，或者能使各个活塞腔中的液压油回油至油箱T。

在本实施方式中，通过设置如图4所示结构的切断阀来实现不同的悬挂分组模式。其中，相邻两个悬挂油缸组3,4,5之间在左右两侧各设有一个切断阀9,10,11,12，该切断阀为两位四通换向阀并设置在的相邻两个悬挂油缸组3,4,5的一侧相连的两个悬挂油缸之间的无杆腔连通油路V2和有杆腔连通油路V3上。在分组操作时，例如将第一切断阀9和第四切断阀12闭合而使得第一悬挂油缸组3和第二悬挂油缸组4导通，第二切断阀10和第三切断阀11断开而使得第二悬挂油缸组4与第三悬挂油缸组5断开，则形成前面八个悬挂油缸为一组后面四个悬挂油缸为一组的悬挂分组模式。

进一步地，每个悬挂控制阀组6,7,8可如前所提供的悬挂控制阀组一样优选地包括流量阀15,16，该流量阀设置在主供油油路V1g和主回油油路V1h上以用于限定悬挂油缸中的液压油流量。可选择地，流量阀15,16可设置为通流截面积能够调节以控制通过该流量阀的液压油流量。或者，流量阀15,16固定设置且不可调节，此时每个悬挂控制阀组6,7,8中的第一流量阀15和第二流量阀16的通流截面积可根据活塞杆上升和下降的速度而设置，以下将二者设置为相同，并且以下将任意一个悬挂控制阀组6,7,8中的第一流量阀15和第二流量阀16的通流截面积不相同于另一个悬挂控制阀组6,7,8中的第一流量阀15和第二流量阀16的通流截面积，从而使得在控制相同数量的悬挂油缸的情况下，不同的悬挂控制阀组6,7,8的液压油流量不同。另外，具有流量阀15,16的悬挂控制阀组6,7,8的结构如前所述，在此不再赘述。此外，该悬挂控制系统还包括用于检测车辆底盘的载荷检测传感器18，控制器2与载荷检测传感器18通讯以获得车辆当前工况。这种载荷检测传感器18可以是用于检测底盘承载量的重力传感器等。

在上述车辆悬挂系统的结构基础上，本发明相应提出了对该车辆悬挂系统的控制方法，该方法包括：获得车辆当前工况并通过控制多个切断阀9,10,11,12对车辆悬挂系统的多个悬挂油缸组3,4,5执行所需的悬挂分组模式；以及为分组后的多个悬挂油缸组3,4,5选择对应的悬挂控制阀组6,7,8接入车辆悬挂系统中，并通过控制所选择的悬挂控制阀组6,7,8而控制流向各个悬挂油缸组3,4,5中的悬挂油缸的液压油流量，从而适应于车辆当前工况。

根据本发明的车辆悬挂系统的控制方法的原理是：为使得各个悬挂油缸的受力均衡而针对不同工况进行悬挂分组模式的切换，根据切换前后的悬挂分组控制模式，设置并选择相适应的悬挂控制阀以控制各悬挂油缸中的液压油流量，从而通过选择悬挂控制阀组以能够实现重载低速和轻载高速等控制效果。进一步地，还可通过悬挂控制阀组的流量设置以保持各悬挂油缸的升降速度相同，达至整车同步效果等各种其它控制功能和效果。这其中，当流过每个悬挂控制阀组的液压油的流量稳定时，液压油通过设定流量的悬挂控制阀组流向的（即控制的）悬挂油缸的个数，决定了悬挂油缸中的液压油流量或油缸升降速度。

当通过各个悬挂控制阀组的液压油流量可设置时，可设置各个悬挂控制阀组中的液压油流量和流量设定值，此设定值可以是恒值或可变化的设定值，以适应于各个悬挂分组模式，可达到同步目的。也就是根据各种悬挂分组模式控制各个悬挂控制阀组6,7,8的通流截面积，以使得在每种悬挂分组模式下均能够实现流向各个悬挂油缸组3,4,5中的悬挂油缸的液压油流量相同。

参见图5，在控制过程中，先是控制器2根据载荷检测传感器18检测的载荷信号进行工况判断，也可以通过人工判断并手动输入等方式使控制器2获得车辆当前工况。而后通过各切断阀9,10,11,12对悬挂油缸组3,4,5执行悬挂分组模式，而后是在执行悬挂分组控制模式后，根据同步要求、重载低速或轻载高速等要求而选择悬挂控制阀组6,7,8中的部分或全部以分别实现对各组悬挂油缸组3,4,5中的悬挂油缸的液压油流量的控制。操作人员按动动作控制按钮19，控制器2控制各液压元件例如各电磁阀和液压泵1等，执行对悬挂油缸的相应动作控制。

如图1所示，作为一种具体实施方式，其中的车辆悬挂系统包括第一悬挂油缸组3、第二悬挂油缸组4、第三悬挂油缸组5以及相应设置的第一悬挂控制阀组6、第二悬挂控制阀组7和第三悬挂控制阀组8，车辆当前工况包括带载荷工况和无载荷工况，悬挂分组模式包括第一悬挂分组模式和第二悬挂分组模式；在此情况下，作为一种示例，相应的控制方法可包括：

当检测到车辆当前工况为无载荷工况时，执行第一悬挂分组模式，使第一悬挂油缸组3与第二悬挂油缸组4之间断开连接，并且使第二悬挂油缸组4和第三悬挂油缸组5液压导通；将第一悬挂控制阀组6、第二悬挂控制阀组7和第三悬挂控制阀组8接入车辆悬挂系统中并且第一悬挂控制阀组6对应控制第一悬挂油缸组3，第二悬挂控制阀组7和第三悬挂控制阀组8共同控制第二悬挂油缸组4和第三悬挂油缸组5；

当检测到车辆当前工况为带载荷工况时，执行第二悬挂分组模式，使第一悬挂油缸组3和第二悬挂油缸组4导通，并且使第二悬挂油缸组4与第三悬挂油缸组5之间断开连接；将第一悬挂控制阀组6和第三悬挂控制阀组8分别接入车辆悬挂系统中，并使得第一悬挂控制阀组6控制第一悬挂油缸组3和第二悬挂油缸组4，第三悬挂控制阀组8控制第三悬挂油缸组5。

显然，通过在轻载时选择多个悬挂控制阀组，而在重载时选择更少的悬挂控制阀组，从而可通过选择悬挂控制阀组实现轻载高速、重载低速。

进一步地，在悬挂控制阀组包括流量阀的情况下，该方法还可包括：设定第一悬挂控制阀组6的液压油流量为

设定第二悬挂控制阀组7的液压油流量为

设定第三悬挂控制阀组8的液压油流量为

其中，n₁为第一悬挂油缸组3中的悬挂油缸的数量，n₂为第二悬挂油缸组4中的悬挂油缸的数量，n₃为第三悬挂油缸组5中的悬挂油缸的数量；L为悬挂油缸的行程，A为悬挂油缸中的活塞受力面积，t为悬挂油缸在无载荷工况下的单活塞行程时间。

在上述流量设定值的基础上，显然无载荷工况下的升降时间为t，带载荷工况下的升降时间为

实现了轻载高速、重载低速，载荷越大，动作越慢，运行更加安全。并且，无论是在带载荷工况或者无载荷工况下，相应切换到上述的两种悬挂分组模式时，各悬挂油缸中的液压油流量都保持相同。这样，通过悬挂控制阀组中的流量阀的开度阈值设定，可使之适应于各悬挂分组模式，实现自适应控制，达到悬挂油缸的整车同步效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种车辆悬挂系统，其特征在于，该车辆悬挂系统包括：

液压泵（1）和油箱（T）；

多个悬挂油缸组（3,4,5），每个悬挂油缸组配置有多个悬挂油缸并连接有各自对应的第一主工作油路（V1a）和第二主工作油路（V1b）；

多个悬挂控制阀组（6,7,8），该悬挂控制阀组（6,7,8）液压连接于主供油油路（V1g）和主回油油路（V1h），并且每个所述悬挂控制阀组（6,7,8）与对应控制的所述悬挂油缸组（3,4,5）的所述第一主工作油路（V1a）和第二主工作油路（V1b）液压连接，从而能够控制所述悬挂油缸组（3,4,5）中的各个悬挂油缸的伸缩动作，其中所述主供油油路（V1g）连接于所述液压泵（1）的输出油口，所述主回油油路（V1h）连接于所述油箱（T）；以及

控制器（2），该控制器（2）用于控制选择相应的所述悬挂控制阀组（6,7,8）接入所述车辆悬挂系统中，并通过所选择的所述悬挂控制阀组（6,7,8）控制各个悬挂油缸组（3,4,5）的悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于所述车辆当前工况。

2.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统，其特征在于，任意相邻两个所述悬挂油缸组（3,4,5）之间的活塞腔能够液压导通或截止以实现对多个所述悬挂油缸组（3,4,5）的不同的悬挂分组模式；所述控制器（2）用于根据所述车辆当前工况控制多个所述悬挂油缸组（3,4,5）以实现所需的悬挂分组模式，并且为分组后的所述悬挂油缸组（3,4,5）选择对应控制的所述悬挂控制阀组（6,7,8）。

3.根据权利要求2所述的车辆悬挂系统，其特征在于，所述悬挂控制阀组（6,7,8）和悬挂油缸组（3,4,5）的个数相同，每个所述悬挂油缸组（3,4,5）通过对应的一个所述悬挂控制阀组（6,7,8）连接到所述主供油油路（V1g）和主回油油路（V1h）。

4.根据权利要求3所述的车辆悬挂系统，其特征在于，每个所述悬挂油缸组（3,4,5）包括左右两侧对称配置的左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸；

在所述悬挂控制系统中，同一侧的任意相邻两个所述悬挂油缸之间连接有无杆腔连通油路（V2）和有杆腔连通油路（V3），以能够实现同一侧的各无杆腔之间的相互连通和同一侧的各有杆腔之间的相互连通；

在各个所述悬挂油缸组（3,4,5）中，所述左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的所述有杆腔连通油路（V3）分别通过相应的所述第一主工作油路（V1a）液压连接到对应的所述悬挂控制阀组（6,7,8），所述左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸的所述无杆腔连通油路（V2）分别通过相应的所述第二主工作油路（V1b）液压连接到所述悬挂控制阀组（6,7,8），以使得在所述悬挂控制阀组（6,7,8）的控制下，所述液压泵（1）能够将液压油泵送至所述左侧悬挂油缸和右侧悬挂油缸中的各个活塞腔中，或者能使所述各个活塞腔中的液压油回油至所述油箱（T）。

5.根据权利要求4所述的车辆悬挂系统，其特征在于，相邻两个所述悬挂油缸组（3,4,5）之间在左右两侧各设有一个切断阀（9,10,11,12），该切断阀为两位四通换向阀并设置在所述的相邻两个悬挂油缸组（3,4,5）的一侧相连的两个所述悬挂油缸之间的所述无杆腔连通油路（V2）和有杆腔连通油路（V3）上。

6.根据权利要求4所述的车辆悬挂系统，其特征在于，每个所述悬挂控制阀组（6,7,8）中包括流量阀（15,16），以用于限定通过所述悬挂控制阀组（6,7,8）中的液压油流量。

7.根据权利要求6所述的车辆悬挂系统，其特征在于，所述流量阀（15,16）的通流截面积能够调节以控制通过该流量阀的液压油流量。

8.根据权利要求6所述的车辆悬挂系统，其特征在于，每个所述悬挂控制阀组（6,7,8）包括组成相同的左悬挂控制阀（61,71,81）和右悬挂控制阀（62,72,82），所述流量阀（15,16）包括第一流量阀（15）和第二流量阀（16），所述左悬挂控制阀（61,71,81）和右悬挂控制阀（62,72,82）均具有四个端口并且分别包括交互通断阀（13）、上升控制阀（14）和下降控制阀（17）；

在所述左悬挂控制阀（61,71,81）或右悬挂控制阀（62,72,82）中，所述第一流量阀（15）、上升控制阀（14）和交互通断阀（13）依次串联在从第一端口（A1）连接到第三端口（A3）的第一内部油路（L1）上，所述第二流量阀（16）和下降控制阀（17）依次串联在从第二端口（A2）连接到第四端口（A4）的第二内部油路（L2）上，并且所述交互通断阀（13）与上升控制阀（14）之间的所述第一内部油路（L1）与所述第四端口（A4）液压连通；

所述左悬挂控制阀（61,71,81）的所述第一端口（A1）与所述右悬挂控制阀（62,72,82）的第一端口（A1）相连并油路连接所述液压泵（1）；所述左悬挂控制阀（61,71,81）的所述第二端口（A2）与所述右悬挂控制阀（62,72,82）的第二端口（A2）相连并油路连接所述回油箱（T）；所述左悬挂控制阀（61,71,81）和右悬挂控制阀（62,72,82）的各自所述第三端口（A3）和第四端口（A4）分别对应连接到所述悬挂油缸组（6,7,8）两侧的无杆腔连通油路（V2）和有杆腔连通油路（V3）上。

9.根据权利要求8所述的车辆悬挂系统，其特征在于，所述左悬挂控制阀（61,71,81）的所述第三端口（A3）油路连接所述右侧悬挂油缸中的所述有杆腔连通油路（V3），所述左悬挂控制阀（61,71,81）的所述第四端口（A4）油路连接所述左侧悬挂油缸中的所述无杆腔连通油路（V2）；所述右悬挂控制阀（62,72,82）的第三端口（A3）油路连接所述左侧悬挂油缸中的所述有杆腔连通油路（V3），所述右悬挂控制阀（62,72,82）的第四端口（A4）油路连接所述右侧悬挂油缸中的所述无杆腔连通油路（V2）。

10.根据权利要求8所述的车辆悬挂系统，其特征在于，所述交互通断阀（13）、上升控制阀（14）和下降控制阀（17）均为两位两通换向阀。

11.根据权利要求8所述的车辆悬挂系统，其特征在于，每个所述悬挂控制阀组（6,7,8）中的所述第一流量阀（15）和第二流量阀（16）的通流截面积相同，并且任意一个所述悬挂控制阀组（6,7,8）中的所述第一流量阀（151）和第二流量阀（16）的通流截面积不同于另一个所述悬挂控制阀组（6,7,8）中的所述第一流量阀（15）和第二流量阀（16）的通流截面积。

12.根据权利要求1所述的车辆悬挂系统，其特征在于，该悬挂控制系统还包括用于检测车辆底盘的载荷检测传感器（18），所述控制器（2）与所述载荷检测传感器（18）通讯以获得所述车辆当前工况。

13.一种根据权利要求1-12中任一项所述的车辆悬挂系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括选择接入所述车辆悬挂系统中的悬挂控制阀组（6,7,8）以及各个所述悬挂控制阀组（6,7,8）对应控制的悬挂油缸组（3,4,5），通过所选择的所述悬挂控制阀组（6,7,8）控制各个悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于车辆当前工况。

14.根据权利要求13所述的车辆悬挂系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括步骤：

1）获得车辆当前工况；

2）根据所述车辆当前工况对所述车辆悬挂系统的多个所述悬挂油缸组（3,4,5）执行所需的悬挂分组模式；以及

3）为分组后的多个所述悬挂油缸组（3,4,5）选择对应的所述悬挂控制阀组（6,7,8）接入所述车辆悬挂系统中，从而通过所选择的所述悬挂控制阀组（6,7,8）控制各个悬挂油缸中的液压油流量，从而适应于所述车辆当前工况。

15.根据权利要求14所述的车辆悬挂系统的控制方法，其特征在于，该方法还包括根据各种所述悬挂分组模式控制各个所述悬挂控制阀组（6,7,8）的通流截面积，以使得在每种所述悬挂分组模式下均能够实现流向各个所述悬挂油缸组（3,4,5）中的悬挂油缸的液压油流量相同。

16.根据权利要求14所述的车辆悬挂系统的控制方法，其特征在于，所述车辆悬挂系统中包括第一悬挂油缸组（3）、第二悬挂油缸组（4）、第三悬挂油缸组（5）以及相应设置的第一悬挂控制阀组（6）、第二悬挂控制阀组（7）和第三悬挂控制阀组（8），所述车辆当前工况包括带载荷工况和无载荷工况，所述悬挂分组模式包括第一悬挂分组模式和第二悬挂分组模式；所述控制方法相应包括：

当检测到所述车辆当前工况为所述无载荷工况时，执行所述第一悬挂分组模式，使所述第一悬挂油缸组（3）与第二悬挂油缸组（4）之间断开连接，并且使所述第二悬挂油缸组（4）和第三悬挂油缸组（5）液压导通；将所述第一悬挂控制阀组（6）、第二悬挂控制阀组（7）和第三悬挂控制阀组（8）接入所述车辆悬挂系统中，并且所述第一悬挂控制阀组（6）对应控制所述第一悬挂油缸组（3），所述第二悬挂控制阀组（7）和第三悬挂控制阀组（8）共同控制所述第二悬挂油缸组（4）和第三悬挂油缸组（5）；

当检测到所述车辆当前工况为所述带载荷工况时，执行所述第二悬挂分组模式，使所述第一悬挂油缸组（3）和第二悬挂油缸组（4）导通，并且使所述第二悬挂油缸组（4）与第三悬挂油缸组（5）之间断开连接；将所述第一悬挂控制阀组（6）和第三悬挂控制阀组（8）分别接入所述车辆悬挂系统中，并使得所述第一悬挂控制阀组（6）控制所述第一悬挂油缸组（3）和第二悬挂油缸组（4），所述第三悬挂控制阀组（8）控制所述第三悬挂油缸组（5）。

17.根据权利要求16所述的车辆悬挂系统的控制方法，其特征在于，该方法还包括：设定所述第一悬挂控制阀组（6）的液压油流量为

设定所述第二悬挂控制阀组（7）的液压油流量为

设定所述第三悬挂控制阀组（8）的液压油流量为

\frac{L \times n_{1}}{t \times (n_{1} + n_{2})} \times A \times n_{3};

其中，n₁为所述第一悬挂油缸组（3）中的所述悬挂油缸的数量，n₂为所述第二悬挂油缸组（4）中的所述悬挂油缸的数量，n₃为所述第三悬挂油缸组（5）中的所述悬挂油缸的数量；L为所述悬挂油缸的行程，A为所述悬挂油缸中的活塞受力面积，t为所述悬挂油缸在所述无载荷工况下的单活塞行程时间。