CN105365521B - 悬架阀组、油气悬架控制系统和方法及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆工程领域,公开了一种悬架阀组、油气悬架控制系统和方法及车辆,所述油气悬架控制系统包括对称设置的悬架油缸(2);左蓄能器(31)和右蓄能器(32),该左蓄能器(31)和右蓄能器(32)的油腔分别连通于对侧悬架油缸的有杆腔并能够选择性连通于本侧悬架油缸(21)的无杆腔以将油气悬架选择为刚性状态或柔性状态;进油油路(4)和回油油路(5),所述悬架油缸(2)的无杆腔分别能够选择性连通于所述进油油路(4)或所述回油油路(5),其中,当所述油气悬架选择为刚性状态时,至少一侧所述悬架油缸(2)的有杆腔能够选择性连通于回油油路(5)。本发明的油气悬架控制系统和方法能够在刚性状态下实现升降操作。

Description

悬架阀组、油气悬架控制系统和方法及车辆
技术领域
本发明涉及车辆工程领域,具体地,涉及一种油气悬架控制系统和方法。此外,本发明还涉及悬架阀组和包括上述油气悬架控制系统的车辆。
背景技术
悬架是车架(或承载式车身)与车桥之间的一切传力连接装置的总称,用于把路面作用于车轮上的各种力及这些力形成的力矩传递到车架(或承载式车身)上,以保证车辆的正常行驶。
其中,采用了蓄能器、悬架油缸以及控制悬架状态和动作形式的悬架阀组等的油气悬架技术由于具有优越的非线性弹性特征和良好的减振性能,能够很好地满足工程车辆的平顺性要求,因而广泛应用于如重型工程车辆等工程车辆中。通常地,油气悬架系统具有刚性和柔性两种模式。当车辆正常行驶时,油气悬架系统处于柔性模式,可以利用液压油在系统中的流动而吸收振动能量,具有良好的减振效果;当车辆承受较大负载并低速、短距离移动时,油气悬架系统需要处于刚性模式,以能够承受所述较大负载,此时,悬架油缸中的液压油几乎被封闭而不再具有减振效果,同时无法实现悬架油缸的活塞杆的伸缩。
例如,图1所示为现有技术中一种油气悬架控制系统的连接示意图。其中,车桥1上设置有悬架系统中的起主要支撑作用的悬架油缸2,该悬架油缸2包括对称设置在车桥1两侧的左悬架油缸21和右悬架油缸22。为了能够使该油气悬架系统具有柔性和刚性两种工作模式,左悬架油缸21和右悬架油缸22各自的无杆腔分别通过设置有刚柔性切换阀6的刚柔性切换油路7连接于蓄能器3的的油腔,从而切换所述刚柔性切换阀6的工作位置能够在两种工作模式间切换,以满足不同工况的需求。同时,悬架油缸2的有杆腔分别与对侧的蓄能器3的油腔连通。
为了实现升降操作,进油油路4通过设置有进油开关阀801的油路连接于悬架油缸2的无杆腔,回油油路5通过设置有回油开关阀802的油路连接于悬架油缸2的无杆腔。
当车辆正常行驶时(正常负载),通过切换刚柔性切换阀6而使蓄能器3的油腔与本侧悬架油缸2的无杆腔及对侧悬架油缸2的有杆腔连通,使油气悬架形成为柔性状态。在负载及路面反作用力作用下,悬架油缸2内的液压油能够被排出至蓄能器3中,该蓄能器3也能够向悬架油缸2内补充液压油。液压油的这种流动能够将车辆振动的能量转化为热能,从而起到减振效果。
在柔性状态下,两侧油缸之间形成为“交叉连接”,即,左悬架油缸21的无杆腔与右悬架油缸22的有杆腔连通,右悬架油缸22的无杆腔与右悬架油缸21的有杆腔连通。从而,当一侧悬架油缸2承受的负载较大时(如曲线行驶时),其无杆腔将能够向对侧悬架油缸2的有杆腔传递相应的压力,使两侧悬架油缸2实际承受的负载趋于相同,以有效提高了车辆的抗侧倾性能。并且,由于同侧进油开关阀81和回油开关阀82在柔性状态下不能同时处于打开状态,无法实现两侧悬架油缸2的同时升降操作,而“交叉连接”恰可以使得两侧悬架油缸2内的油液实现互流。
以图1中的悬架油缸2的升降操作为例,打开进油开关阀81,并关闭回油开关阀82,进油油路4可以向该悬架油缸2的无杆腔供给液压油,驱动活塞杆升高。尽管由于回油开关阀82的关闭而使得该悬架油缸2的有杆腔内的液压油无法回流至回油油路5,但其可以通过对侧的刚柔性切换阀6而进入对侧悬架油缸2的无杆腔内,从而实现举升操作。
关闭进油开关阀81并打开回油开关阀82,悬架油缸2的活塞杆在负载作用下下降,使无杆腔内的液压油回流至回油油路5。尽管由于进油开关阀801关闭而无法从进油油路4获得补充有杆腔内的真空,但其可以从对侧悬架油缸2的无杆腔获得。换言之,在下降操作中,悬架油缸2的无杆腔内的液压油一部分补充至对侧悬架油缸2的有杆腔内,其余部分回流至回油油路5,以实现下降操作。
当车辆承受较大负载而低速、短距离移动时,需要通过使刚柔性切换阀6复位至使蓄能器3的油腔与本侧悬架油缸2的无杆腔断开的状态。此时,由于悬架油缸2的无杆腔被封闭,尽管不具有减振效果,但被封闭的液压油能够承受所述较大负载。
然而,在该重载状态下,由于刚柔性切换阀6关闭而导致两侧的悬架油缸2形成“交叉隔断”(即,左悬架油缸21的无杆腔与右悬架油缸22的有杆腔隔断,右悬架油缸22的无杆腔与右悬架油缸21的有杆腔隔断),两侧悬架油缸2无法进行油液互流而不能实现升降操作。
尽管蓄能器3能在一定程度上为对侧悬架油缸2的有杆腔供油或接收其排出的液压油,但蓄能器3的特性限制了调整的范围。此外,在举升操作中,蓄能器3的工作压力进一步加大了对侧悬架油缸2的无杆腔所需的压力,进而要求较高的系统压力或增大悬架油缸2的尺寸,这对系统密封性、节能性或轻量化要求是不利的。
有鉴于此,有必要提供一种新的油气悬架控制系统和方法,以解决上述现有技术存在的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有油气悬架控制系统和方法在悬架油缸处于刚性状态下难以实现升降操作的问题。尤其是,在举升操作中,需要较高的系统压力或较大尺寸的悬架油缸,因而导致密封性、节能性或轻量化等方面的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明的一个方面提供一种油气悬架控制系统,一种油气悬架控制系统,该油气悬架控制系统包括:对称设置于车桥两侧的左悬架油缸和右悬架油缸;左蓄能器和右蓄能器,所述左蓄能器的油腔连通于所述右悬架油缸的有杆腔并能够选择性连通于所述左悬架油缸的无杆腔,所述右蓄能器的油腔连通于所述左悬架油缸的有杆腔并能够选择性连通于所述右悬架油缸的无杆腔;进油油路和回油油路,所述左悬架油缸的无杆腔和所述右悬架油缸的无杆腔分别能够选择性连通于所述进油油路或所述回油油路。其中,当所述左蓄能器的油腔与所述左悬架油缸的无杆腔隔断,且所述右蓄能器的油腔与所述右悬架油缸的无杆腔隔断时,所述左悬架油缸的有杆腔和/或所述右悬架油缸的有杆腔能够选择性连通于所述回油油路。
优选地,所述左蓄能器的油腔能够通过设置有左刚柔性切换阀的左刚柔性切换油路选择性连通于所述左悬架油缸的无杆腔,所述右蓄能器的油腔能够通过设置有右刚柔性切换阀的右刚柔性切换油路选择性连通于所述右悬架油缸的无杆腔。
优选地,所述左悬架油缸的无杆腔能够通过左升降控制阀选择性连通于所述进油油路或回油油路,所述右悬架油缸的无杆腔能够通过右升降控制阀选择性连通于所述进油油路或回油油路。
优选地,所述左升降控制阀包括分别用于所述左悬架油缸的无杆腔与所述进油油路和所述回油油路之间的通断控制的左进油开关阀和左回油开关阀;所述右升降控制阀包括分别用于所述右悬架油缸的无杆腔与所述进油油路和所述回油油路之间的通断控制的右进油开关阀和右回油开关阀。
优选地,所述左悬架油缸的有杆腔和所述右悬架油缸的有杆腔分别能够通过设置有通断阀的油路实现与所述回油油路的通断控制。
优选地,该油气悬架控制系统还包括控制器和用于检测车辆姿态的油缸位置检测装置,所述控制器根据该油缸位置检测装置的信号分别控制所述左悬架油缸的无杆腔和所述右悬架油缸的无杆腔与所述进油油路和/或所述回油油路之间的通断状态。
本发明的另一个方面提供一种车辆,该车辆包括车架、车桥和安装于该车架与车桥之间的油气悬架以及用于控制所述油气悬架的本发明提供的所述油气悬架控制系统。
本发明的另一个方面提供一种悬架阀组,该悬架阀组包括:刚柔性切换阀,蓄能器的油腔能够通过该刚柔性切换阀选择性连通于第一侧悬架油缸的无杆腔;升降控制阀,所述第一侧悬架油缸的无杆腔能够通过该升降控制阀选择性连通于进油油路或回油油路。其中,所述悬架阀组还包括用于所述第一侧悬架油缸的有杆腔或与所述第一侧悬架油缸相对的第二侧悬架油缸的有杆腔与所述回油油路之间的通断控制的通断阀。
优选地,所述升降控制阀包括用于所述第一侧悬架油缸的无杆腔与所述进油油路之间的通断控制的进油开关阀和用于所述第一侧悬架油缸的无杆腔与所述回油油路之间的通断控制的回油开关阀。
本发明的另一个方面提供一种油气悬架控制方法,包括:刚柔性选择的步骤,通过控制蓄能器的油腔与对称设置于车桥两侧的悬架油缸的无杆腔之间的连通状态,将油气悬架选择为刚性状态或柔性状态;升降操作步骤,通过控制至少一侧所述悬架油缸的无杆腔与进油油路和/或回油油路的连通状态,使该悬架油缸实现举升或下降动作。其中,在将所述油气悬架选择为所述刚性状态下,使得所述举升或下降的所述悬架油缸的有杆腔连通于所述回油油路。
通过本发明的上述技术方案,由于在蓄能器的油腔与悬架油缸的无杆腔隔断的刚性状态下,悬架油缸的有杆腔连通于回油油路,从而,在举升操作时,悬架油缸的有杆腔内的液压油能够通过回油油路回油;在下降操作时,悬架油缸的有杆腔内的液压油可以由对侧悬架油缸的无杆腔内排出的液压油补充。类似地,当一侧悬架油缸举升,另一侧悬架油缸下降时,举升侧悬架油缸的有杆腔内的液压油能够通过回油油路回油,而下降侧悬架油缸的有杆腔可以由该下降侧悬架油缸的无杆腔及举升侧悬架油缸的有杆腔回流至回油油路的液压油补充。当仅有一侧悬架油缸的有杆腔连通于回油油路时,则对侧悬架油缸可以实现举升和下降操作,而本侧悬架油缸保持位置不变。
在举升操作中,悬架油缸的有杆腔连通于回油油路,油压接近于零,因而无杆腔一侧的油压仅需克服负载重量即可实现举升操作,避免提高系统压力或增大悬架油缸的需要,从而保证了系统密封性、节能性及车辆轻量化。
本发明的其它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是现有技术中一种油气悬架控制系统的连接示意图;
图2是根据本发明一种优选实施方式的油气悬架控制系统的连接示意图;
图3是图2所示的油气悬架控制系统中的悬架阀组的示意图。
附图标记说明
1 车桥 2 悬架油缸
21 左悬架油缸 22 右悬架油缸
3 蓄能器 31 左蓄能器
32 右蓄能器 4 进油油路
5 回油油路 6 刚柔性切换阀
61 左刚柔性切换阀 62 右刚柔性切换阀
7 刚柔性切换油路 71 左刚柔性切换油路
72 右刚柔性切换油路 81 进油开关阀
811 左进油开关阀 812 右进油开关阀
82 回油开关阀 821 左回油开关阀
822 右回油开关阀 9 通断阀
91 左通断阀 92 右通断阀
100 悬架阀组
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。
参照图2所示,根据本发明一种具体实施方式的油气悬架控制系统,包括:对称设置于车桥1两侧的左悬架油缸21和右悬架油缸22;左蓄能器31和右蓄能器32,所述左蓄能器31的油腔连通于所述右悬架油缸22的有杆腔并能够选择性连通于所述左悬架油缸21的无杆腔,所述右蓄能器32的油腔连通于所述左悬架油缸21的有杆腔并能够选择性连通于所述右悬架油缸22的无杆腔;进油油路4和回油油路5,所述左悬架油缸21的无杆腔和所述右悬架油缸22的无杆腔分别能够选择性连通于所述进油油路4或所述回油油路5。
其中,当左蓄能器31的油腔与左悬架油缸21的无杆腔隔断,且右蓄能器32的油腔与右悬架油缸22的无杆腔隔断时(即刚性状态下),所述左悬架油缸21的有杆腔和/或所述右悬架油缸22的有杆腔能够选择性连通于所述回油油路5。
从而,本发明的油气悬架控制系统能够在刚性状态下使得左悬架油缸21的有杆腔和/或右悬架油缸22的有杆腔通过回油油路5实现回油,从而达到举升操作的目的。并且,在举升操作中,由于悬架油缸2的有杆腔一侧油压接近于零,其无杆腔一侧的油压仅需克服负载重量即可实现举升操作,避免提高系统压力或增大悬架油缸的需要,从而保证了系统密封性、节能性及车辆轻量化。
此外,本发明提供的油气悬架控制系统还能够方便地实现其他操作。例如,在下降操作时,悬架油缸2的有杆腔内的液压油可以由对侧悬架油缸的无杆腔内排出的液压油补充。类似地,当一侧悬架油缸举升,另一侧悬架油缸下降时,举升侧悬架油缸的有杆腔内的液压油能够通过回油油路5回油,而下降侧悬架油缸的有杆腔可以由该下降侧悬架油缸的无杆腔及举升侧悬架油缸的有杆腔回流至回油油路5的液压油补充。当仅有一侧悬架油缸的有杆腔连通于回油油路时,则对侧悬架油缸可以实现举升和下降操作,而本侧悬架油缸保持位置不变。为方便表述以能够更好地理解本发明,在刚性状态下实现上述各种动作的具体过程将在随后结合本发明优选实施方式详细说明,但这种说明不应理解为实现这些动作依赖于优选实施方式中限定的特征。
同时,在柔性状态下(即左蓄能器31的油腔与左悬架油缸21的无杆腔连通,且右蓄能器32的油腔与右悬架油缸22的无杆腔连通时),本发明仅需分别隔断左悬架油缸21的有杆腔和右悬架油缸22的有杆腔与回油油路5的直接连通(如使图1所示的隔断阀9处于隔断位置),即可实现车辆姿态的调整。需要注意的是,在柔性状态下,本发明仅隔断悬架油缸2的有杆腔与回油油路5的直接连通,在需要时,悬架油缸2的有杆腔也可以通过与现有技术相同的油路(即刚柔性切换阀6和回油开关阀82所在的油路)与回油油路5连通。由于以这种方式实现柔性状态下的调整时,油路连通关系和工作原理与本申请图1所示的现有技术相同,因此,在此及随后的对本发明各种优选实施方式的描述中将不再进行重复说明,而主要详细介绍刚性状态下的工作过程。
但这并不代表本发明的油气悬架控制系统仅能以与现有技术相同的方式实现柔性状态下的调整。例如,在柔性状态下,为了使图2中左悬架油缸21举升,同时使右悬架油缸下降,则可以打开图示左进油开关阀811和右通断阀92,关闭左通断阀91、左回油开关阀821以及右进油开关阀812。在此情形下,进油油路4供给的液压油能够为左悬架油缸21的无杆腔和右悬架油缸22的有杆腔供油,而左悬架油缸21的有杆腔和右悬架油缸22的有杆腔可通过右通断阀92回油,从而使左悬架油缸21举升并使右悬架油缸22下降。
由此可见,本发明提供的油气悬架控制系统不仅能够在柔性状态下调整车辆姿态,并获得良好的减振效果,而且能够在刚性状态下方便地实现车辆姿态的调整。
正如以上所述,对应的蓄能器3(包括左蓄能器31和右蓄能器32,下同)的油腔与悬架油缸2(包括左悬架油缸21和右悬架油缸22,下同)的无杆腔之间的通断关系、进油油路4和回油油路5与悬架油缸2的无杆腔之间的通断关系以及悬架油缸2的有杆腔与回油油路5之间的通断关系分别可以通过切换设置在油路上的阀实现。
参照图2,在一种优选实施方式中,可以通过设置有刚柔性切换阀6(包括左刚柔性切换阀61和右刚柔性切换阀62,下同)的刚柔性切换油路7(包括左刚柔性切换油路71和右刚柔性切换油路72,下同)控制蓄能器3的油腔与悬架油缸2的无杆腔之间的通断关系,以将悬架油缸选择为刚性模式或柔性模式。具体地,左蓄能器31的油腔通过左刚柔性切换油路71连接于左悬架油缸21的无杆腔,并通过设置在左刚柔性切换油路71上的左刚柔性切换阀61控制左悬架油缸21的刚性状态和柔性状态。在图示实施例中,当左刚柔性切换阀61未得电而处于右位时(图示状态),左蓄能器31的油腔与左悬架油缸21的无杆腔隔断,从而处于刚性状态;当刚柔性切换阀61得电后切换至右位,左蓄能器31的油腔连通左悬架油缸21的无杆腔,从而处于柔性状态。同理地,右蓄能器32的油腔也能够通过设置有右刚柔性切换阀62的右刚柔性切换油路72选择性连通于右悬架油缸22的无杆腔,其作用原理与上述左蓄能器31的油腔与左悬架油缸21的无杆腔之间的连通控制相同,在此不再赘述。但需注意的是,在使用中,左刚柔性切换阀61和右刚柔性切换阀62通常一起动作并保持在相同的位置,以使左悬架油缸21和右悬架油缸22同时切换并保持为刚性状态或柔性状态。
继续参照图2,为了实现进油油路4和回油油路5与悬架油缸2的无杆腔之间的通断控制,可以设置升降控制阀。根据需要,该升降控制阀可以设置为多种形式。例如,在图示实施方式中,左升降控制阀和右升降控制阀分别包括进油开关阀81和回油开关阀82,分别用于控制进油分支油路和回油分支油路的通断。其中,左悬架油缸21的无杆腔能够通过左升降控制阀选择性地连通于进油油路4或回油油路5。具体地,当左进油开关阀811和左回油开关阀821均未得电而处于弹簧位(图示状态)时,左悬架油缸21的无杆腔与进油油路4和回油油路5均隔断;当左进油开关阀811得电换向而左回油开关阀821未得电时,左悬架油缸21的无杆腔连通于进油油路4,从而能够向该左悬架油缸21供油而实现举升操作;当左进油开关阀811未得电而左回油开关阀821得电换向时,左悬架油缸21的无杆腔连通于回油油路5,从而能够实现下降操作;通常情况下,左进油开关阀811和左回油开关阀821不同时得电换向,否则由进油油路4供给的液压油会直接通过回油油路5回油而无法实现左悬架油缸21的操作。同理地,右悬架油缸22的无杆腔也能够通过右升降控制阀(包括右进油开关阀812和右回油开关阀822,下同)选择性连通于进油油路4或回油油路5。尽管该实施例以包括有进油开关阀81和回油开关阀82的升降控制阀实现了进油油路4和回油油路5与悬架油缸2的无杆腔之间的通断控制,但可以理解的是,本发明还可以通过其他形式的升降控制阀实现这一功能。例如,可以将升降控制阀设置为具有O型中位机能的三位四通换向阀,同样可以实现上述通断控制。
图2所示的优选实施方式中还提供了悬架油缸2的有杆腔与回油油路5的通断控制形式,即左悬架油缸21的有杆腔和右悬架油缸22的有杆腔分别能够通过设置于通断阀9的油路实现与回油油路5的通断控制。具体地,左悬架油缸21的有杆腔通过右通断阀92控制与回油油路5的通断关系,右悬架油缸22的有杆腔通过左通断阀91控制与回油油路5的通断关系。从而,例如在举升操作中,悬架油缸2的有杆腔内的液压油能够通过通断阀9所在的油路回油。
需要注意的是,在悬架油缸2的有杆腔与回油油路5的通断控制中,尽管图示优选实施方式中悬架油缸2的有杆腔均通过对侧的通断阀9所在的油路与回油油路5连接(如左悬架油缸21的有杆腔通过右通断阀92所在的油路连接于回油油路5),但本发明并不限于此。例如,各个悬架油缸2的有杆腔也可以通过单独设置的通断阀9与回油油路5连接,而本发明优选实施方式中设置为图示交叉形式的原因在于,可以共用一段油路(图示交叉部分)并将通断阀9集成在相应的悬架阀组100内,从而在结构上更加紧凑并便于布置。
在车辆处于不同工况下,可能需要油气悬架实现不同的操作,如两侧悬架油缸2同时举升或下降、仅单侧悬架油缸2举升或下降等。为了便于了解悬架油缸2的状态并控制其动作,根据本发明优选实施方式的油气悬架控制系统还可以包括控制器和用于检测车辆姿态的油缸位置检测装置,控制器可以根据该油缸位置检测装置的信号分别控制各个悬架油缸2的无杆腔与进油油路4和/或回油油路5之间的通断状态。同时,控制器也可以控制刚柔性切换阀6的切换,以选择油气悬架的状态(刚性或柔性)。并且,通断阀9的切换也可以由控制器根据油气悬架的状态进行控制。
为了更好地理解本发明,以下结合图2所示的优选实施方式对处于刚性状态下的油气悬架的多种工作过程进行说明,可以理解的是,尽管将主要通过限定各个阀的位置而实现各个工作过程,但实现这些工作过程并不依赖于这些阀而实现,只要在相应的元件之间达到所需的通断选择,均可以实现所需的工作过程。其中,所述多个工作过程包括两侧悬架油缸同时举升、同时下降、单侧悬架油缸举升或下降而另一侧悬架油缸下降或举升,或者另一侧悬架油缸保持不动等。
首先,需通过刚柔性切换阀6将油气悬架设置为刚性状态,即蓄能器2与相应的悬架油缸2的无杆腔隔断。
两侧悬架油缸同时举升
为了使进油油路4能够为各悬架油缸2的无杆腔供油,需将左进油开关阀811和右进油开关阀812切换至连通位置,并使左回油开关阀821和右回油开关阀822保持在隔断位置,从而,进油油路4可以同时向左悬架油缸21的无杆腔和右悬架油缸22的无杆腔供给液压油。在此过程中,悬架油缸2的活塞杆升起,从而排出有杆腔内的液压油。但是,由于两侧的悬架油缸2形成为“交叉隔断”状态,有杆腔内的液压油无法通过刚柔性切换阀6进入对侧悬架油缸的无杆腔内,因此需要打开通断阀9,从而左悬架油缸21的有杆腔可以通过右通断阀92回油,右悬架油缸22的有杆腔可以通过左通断阀91回油。与现有技术相比,本发明在“交叉隔断”状态下实现悬架油缸2的有杆腔的回油,从而能够实现举升操作。此外,由于有杆腔连通于回油油路,使得悬架油缸2的无杆腔一侧的油压仅需克服负载重量即可实现举升操作,无需增大系统压力或悬架油缸尺寸,保证了系统密封性、节能性及车辆轻量化要求。
两侧悬架油缸同时下降
为了使各悬架油缸2能够通过回油油路5回油,需将左回油开关阀821和右回油开关阀822切换至连通位置,并将左进油开关阀811和右进油开关阀812保持在隔断位置,从而,左悬架油缸21的无杆腔和右悬架油缸22的无杆腔分别能够通过各自对应的回油开关阀82将液压油输送至回油油路5。在此过程中,悬架油缸2的活塞杆下降,从而在有杆腔内形成一定真空度。但是,由于两侧的悬架油缸2形成为“交叉隔断”状态,有杆腔无法直接通过刚柔性切换阀6获得对侧悬架油缸的无杆腔排出的液压油,因此需要打开通断阀9,从而无杆腔输送至回油油路5的液压油可以通过隔断阀9补充至有杆腔内。
单侧悬架油缸举升而另一侧悬架油缸下降
以左悬架油缸21举升而右悬架油缸22下降为例,为了使进油油路4能够为左悬架油缸21的无杆腔供油并使右悬架油缸22的无杆腔通过回油油路5回油,需将左进油开关阀811和右回油开关阀822切换至连通位置,并使左回油开关阀821和右进油开关阀812保持在隔断位置,从而,进油油路4可以向左悬架油缸21的无杆腔供给液压油,为了使该左悬架油缸21的有杆腔回油,需打开右通断阀92;右悬架油缸22的无杆腔内的液压油可以通过右回油开关阀822输送至回油油路5,同时,为了补充右悬架油缸22的有杆腔内形成的真空,需打开左通断阀91,以从回油油路5获得所需的液压油。
单侧悬架油缸举升而另一侧悬架油缸保持不动
以左悬架油缸21举升而右悬架油缸22保持不动为例,为了使进油油路4能够为左悬架油缸21的无杆腔供油,需将左进油开关阀811切换至连通位置并保持左回油开关阀821保持在隔断位置;为了使右悬架油缸22保持不动,需使右进油开关阀812和右回油开关阀822保持在隔断位置,同时需使左隔断阀91保持在隔断位置以避免对右悬架油缸22的有杆腔产生不必要的影响。在左悬架油缸21举升时,需将右隔断阀92切换至连通位置,以使左悬架油缸21的有杆腔内的液压油回油。
单侧悬架油缸下降而另一侧悬架油缸保持不动
以左悬架油缸21下降而右悬架油缸22保持不动为例,为了使左悬架油缸21的无杆腔供油,需将左回油开关阀821切换至连通位置并保持左进油开关阀811保持在隔断位置;为了使右悬架油缸22保持不动,需使右进油开关阀812和右回油开关阀822保持在隔断位置,同时需使左隔断阀91保持在隔断位置以避免对右悬架油缸22的有杆腔产生不必要的影响。在左悬架油缸21下降时,需将右隔断阀92切换至连通位置,以能够从回油油路5获得左悬架油缸21下降过程中在有杆腔内形成的真空所需的液压油。
在本发明提供的上述油气悬架控制系统的基础上,本发明还提供一种车辆,该车辆包括车架、车桥1、安装于该车架与车桥1之间的油气悬架以及本发明提供的所述油气悬架控制系统,该油气悬架控制系统用于控制所述油气悬架。
结合图2和图3所示,本发明还提供一种悬架阀组100。在该悬架阀组100中,可以通过油管将各个阀的相关阀口连接而成,也可以将全部或部分阀集成在阀块中并通过形成在阀块内的油道连通各相关油口。本发明的悬架阀组100包括:刚柔性切换阀6,蓄能器3的油腔能够通过该刚柔性切换阀6选择性连通于第一侧悬架油缸(如左悬架油缸21)的无杆腔;升降控制阀;所述第一侧悬架油缸的无杆腔能够通过该升降控制阀选择性连通于进油油路4或回油油路5;以及,通断阀9,该通断阀9用于与所述第一侧悬架油缸相对的第二侧悬架油缸(如右悬架油缸22)的有杆腔与回油油路5之间的通断控制。
在图3所示的优选实施方式中,悬架阀组100还包括用于使蓄能器3的油腔连通于第二侧悬架油缸的有杆腔的油路,该油路与设置通断阀9的油路共用部分油段,从而能够使整体结构更加紧凑并便于布置。但这并非是必需的,在空间允许的情况下,这部分油路也可以单独设置而不包含在悬架阀组100中。
此外,正如以上所述,各个悬架油缸2的有杆腔可以通过单独设置的通断阀9与回油油路5连接,因此本发明提供的悬架阀组100中,通断阀9也可以用于所述第一侧悬架油缸的有杆腔与回油油路5之间的通断控制。
应当理解的是,此处所述“第一侧”、“第二侧”并不限定悬架油缸2或悬架阀组100的主次或方向,例如,当所述“第一侧”表示图示左侧时,第一侧悬架油缸表示左悬架油缸21,而“第二侧”表示图示右侧,且第二侧悬架油缸表示右悬架油缸22;反之,当所述“第一侧”表示图示右侧时,第一侧悬架油缸表示右悬架油缸22,而“第二侧”表示图示左侧,且第二侧悬架油缸表示左悬架油缸21。
在图3所示的优选实施方式中,升降控制阀包括进油开关阀81和回油开关阀82,其中,进油开关阀81用于第一侧悬架油缸的无杆腔与进油油路4之间的通断控制,回油开关阀82用于第一侧悬架油缸的无杆腔与回油油路5之间的通断控制。可选地,该升降控制阀也可以形成为诸如具有O型中位机能的三位四通换向阀等其他形式。
本发明的另一方面提供一种油气悬架控制方法,主要包括刚柔性选择的步骤和升降操作步骤。其中,在刚柔性选择的步骤中,可以通过控制蓄能器3的油腔与对称设置于车桥1两侧的悬架油缸2的无杆腔之间的连通状态,从而将油气悬架选择为刚性状态或柔性状态;在升降操作步骤中,可以通过控制至少一侧所述悬架油缸2的无杆腔与进油油路4和/或回油油路5的连通状态,使该悬架油缸2实现举升或下降动作。此处所述至少一侧的悬架油缸2是指需要进行举升或下降动作的悬架油缸2。例如,当车架左侧相对车架右侧较高时,可以使左悬架油缸21的无杆腔连通于进油油路4,以能够向该无杆腔供给液压油而实现举升。可选地,也可以使右悬架油缸22的无杆腔连通于回油油路5,以能够使该无杆腔的液压油回油而实现下降。
在举升时,悬架油缸2的有杆腔内的液压油需通过回油油路5回油;在下降时,悬架油缸2的有杆腔需从回油油路5获得补油。为此,本发明在将油气悬架选择为刚性状态时,需使得举升或下降的悬架油缸2的有杆腔连通于回油油路5。
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 (10)

1.一种油气悬架控制系统,该油气悬架控制系统包括:
对称设置于车桥(1)两侧的左悬架油缸(21)和右悬架油缸(22);
左蓄能器(31)和右蓄能器(32),所述左蓄能器(31)的油腔连通于所述右悬架油缸(22)的有杆腔并能够选择性连通于所述左悬架油缸(21)的无杆腔,所述右蓄能器(32)的油腔连通于所述左悬架油缸(21)的有杆腔并能够选择性连通于所述右悬架油缸(22)的无杆腔;
进油油路(4)和回油油路(5),所述左悬架油缸(21)的无杆腔和所述右悬架油缸(22)的无杆腔分别能够选择性连通于所述进油油路(4)或所述回油油路(5),
其特征在于,当所述左蓄能器(31)的油腔与所述左悬架油缸(21)的无杆腔隔断,且所述右蓄能器(32)的油腔与所述右悬架油缸(22)的无杆腔隔断时,所述左悬架油缸(21)的有杆腔和/或所述右悬架油缸(22)的有杆腔能够选择性连通于所述回油油路(5),并使得所述左悬架油缸(21)与所述右悬架油缸(22)形成交叉隔断。
2.根据权利要求1所述的油气悬架控制系统,其特征在于,所述左蓄能器(31)的油腔能够通过设置有左刚柔性切换阀(61)的左刚柔性切换油路(71)选择性连通于所述左悬架油缸(21)的无杆腔,所述右蓄能器(32)的油腔能够通过设置有右刚柔性切换阀(62)的右刚柔性切换油路(72)选择性连通于所述右悬架油缸(22)的无杆腔。
3.根据权利要求1所述的油气悬架控制系统,其特征在于,所述左悬架油缸(21)的无杆腔能够通过左升降控制阀选择性连通于所述进油油路(4)或回油油路(5),所述右悬架油缸(22)的无杆腔能够通过右升降控制阀选择性连通于所述进油油路(4)或回油油路(5)。
4.根据权利要求3所述的油气悬架控制系统,其特征在于,所述左升降控制阀包括分别用于所述左悬架油缸(21)的无杆腔与所述进油油路(4)和所述回油油路(5)之间的通断控制的左进油开关阀(811)和左回油开关阀(821);所述右升降控制阀包括分别用于所述右悬架油缸(22)的无杆腔与所述进油油路(4)和所述回油油路(5)之间的通断控制的右进油开关阀(812)和右回油开关阀(822)。
5.根据权利要求1所述的油气悬架控制系统,其特征在于,所述左悬架油缸(21)的有杆腔和所述右悬架油缸(22)的有杆腔分别能够通过设置有通断阀(9)的油路实现与所述回油油路(5)的通断控制。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的油气悬架控制系统,其特征在于,该油气悬架控制系统还包括控制器和用于检测车辆姿态的油缸位置检测装置,所述控制器根据该油缸位置检测装置的信号分别控制所述左悬架油缸(21)的无杆腔和所述右悬架油缸(22)的无杆腔与所述进油油路(4)和/或所述回油油路(5)之间的通断状态。
7.车辆,该车辆包括车架、车桥(1)和安装于该车架与车桥(1)之间的油气悬架,其特征在于,所述车辆还包括用于控制所述油气悬架的根据权利要求1-6中任意一项所述的油气悬架控制系统。
8.悬架阀组,该悬架阀组包括:
刚柔性切换阀(6),蓄能器(3)的油腔能够通过该刚柔性切换阀(6)选择性连通于第一侧悬架油缸的无杆腔;
升降控制阀,所述第一侧悬架油缸的无杆腔能够通过该升降控制阀选择性连通于进油油路(4)或回油油路(5);
其特征在于,所述悬架阀组还包括用于所述第一侧悬架油缸的有杆腔或与所述第一侧悬架油缸相对的第二侧悬架油缸的有杆腔与所述回油油路(5)之间的通断控制的通断阀(9),并且,当所述刚柔性切换阀(6)控制所述蓄能器(3)的油腔与所述第一侧悬架油缸的无杆腔隔断时,所述通断阀(9)设置为能够使得所述第一侧悬架油缸与所述第二侧悬架油缸交叉隔断。
9.根据权利要求8所述的悬架阀组,其特征在于,所述升降控制阀包括用于所述第一侧悬架油缸的无杆腔与所述进油油路(4)之间的通断控制的进油开关阀(81)和用于所述第一侧悬架油缸的无杆腔与所述回油油路(5)之间的通断控制的回油开关阀(82)。
10.一种油气悬架控制方法,包括:
刚柔性选择的步骤,通过控制蓄能器(3)的油腔与对称设置于车桥(1)两侧的悬架油缸(2)的无杆腔之间的连通状态,将油气悬架选择为刚性状态或柔性状态;
升降操作步骤,通过控制至少一侧所述悬架油缸(2)的无杆腔与进油油路(4)和/或回油油路(5)的连通状态,使该悬架油缸(2)实现举升或下降动作;
其特征在于,在将所述油气悬架选择为所述刚性状态下,使得所述举升或下降的所述悬架油缸(2)的有杆腔连通于所述回油油路(5),以使两侧的所述悬架油缸(2)形成彼此交叉隔断。
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