CN108482049A - 一种应急救援车辆用馈能型主动悬挂液压控制系统 - Google Patents

Abstract

一种应急救援车辆用馈能型主动悬挂液压控制系统，其主要是：作动器c腔与伺服阀B4油口相连，作动器d腔与伺服阀A4油口相连，该伺服阀的P4油口与液压源相连，该伺服阀的T4油口与油箱相连。所述作动器的a腔与第一电磁阀的A1油口连接，该第一电磁阀的B1油口与油箱连接；所述作动器的b腔与第二电磁阀的P2油口连接，该第二电磁阀的T2油口与油箱连接，所述第二电磁阀的A2油口与第一蓄能器连接，所述第二电磁阀的A2油口还与第三电磁阀的A3油口连接，该第三电磁阀的B3油口与液压源或第二蓄能器相连。本发明可回收车体振动下降过程的重力势能，为主动悬架提供恒定的压力源，实现液压能的回收再利用，降低主动悬挂的能耗。

Description

一种应急救援车辆用馈能型主动悬挂液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种车辆液压控制系统，特别是车辆悬挂液压控制系统。

背景技术

应急救援车辆载重量大、行驶路面复杂，冲击大颠簸严重。主动悬挂系统可根据车辆状态、路况调节悬挂的刚度和阻尼，使其处于最佳减振状态，提高车辆行驶的平顺性和操纵稳定性。但主动悬挂系统具有能耗较高，控制系统复杂的问题。另外，应急救援车辆因需装载大量救援设备，限制了燃油荷载量，主动悬挂的高耗能和高性能之间的矛盾日益凸显。因此，研究馈能型主动悬挂液压控制系统对于应急救援车辆解决该矛盾具有重要的现实意义。

现有馈能型主动悬挂多为电磁式馈能主动悬挂，作动频率高，响应较快。参见一篇文献名为《馈能型车辆主动悬架技术》。但是电磁式馈能主动悬挂存在系统复杂，成本高昂且能量转换效率不高的问题。

由于液压馈能型悬挂构型简单，成本低廉，性能可靠，因此现有液压馈能型悬挂多为被动悬挂，如中国专利名称为《一种车用馈能型悬架》(申请号为200410014674.3)，其主要结构由弹簧、馈能油缸、馈能功率调节器、单向阀、液压耗能组件(液压动力制动器、液压动力转向器等)、液压油箱和油管组成。它用于被动悬挂中，不能实现主动控制，路面适应性有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种构型简单、成本低廉、性能可靠、寿命长的应急救援车辆用馈能型主动悬挂液压控制系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明主要包括：作动器、伺服阀、电磁阀、单向阀、溢流阀、传感器、蓄能器、液压源及油箱。所述作动器具有四个腔，a腔、b腔为馈能腔，c腔、d腔为主动控制腔。

作动器c腔外接口通过管路与伺服阀B4油口相连，作动器d腔外接口通过管路与伺服阀A4油口相连，该伺服阀的P4油口通过管路与液压源相连，该伺服阀的T4油口通过管路与油箱相连。所述作动器的a腔外接口通过管路与第一电磁阀的A1油口连接，该第一电磁阀为二位二通电磁阀，该第一电磁阀的B1油口通过管路与油箱连接；所述作动器的b腔外接口通过管路与第二电磁阀的P2油口连接，该第二电磁阀为三位三通电磁阀，该第二电磁阀的T2油口通过管路与油箱连接，所述第二电磁阀的A2油口通过管路与第一蓄能器连接，所述第二电磁阀的A2油口还通过管路与第三电磁阀的A3油口连接，第三电磁阀为二位二通电磁阀，该第三电磁阀的B3油口通过管路与液压源或第二蓄能器相连。所述单向阀进口端通过管路与油箱相连，出口端与b腔和第二电磁阀相连的管路连接。所述溢流阀的P1油口与第一蓄能器与第三电磁阀之间的管路连接，所述溢流阀的T1油口通过管路与油箱连接。另在该系统上设有压力传感器，其第一压力传感器设在与a腔相连的管路上，第二压力传感器设在与b腔相连的管路上，第三压力传感器设在与溢流阀P1油口相连的管路上，第四压力传感器设在与第三电磁阀B3油口相连的管路上。

本发明可根据路况切换工作模式：该工作模式分为馈能主动控制模式与主动控制模式。当越野行驶时，车辆颠簸较大，系统处于馈能主动控制模式，回收车体振动下降的重力势能，将其转化为液压能存储在蓄能器中，用于悬挂作动器的主动控制；当公路行驶时，车辆颠簸较小，系统处于主动控制模式，不进行馈能控制。由于车辆振动能量可被反复回收与再利用，对于应急救援车辆节约能源、延长救援行驶距离有重要意义。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明可回收车体振动下降过程的重力势能，将能量储存在第一蓄能器中，为主动悬架提供恒定的压力源，实现液压能的回收再利用，降低主动悬挂的能耗，延长应急救援车辆的救援距离。

2、本发明结构简单，可靠性高，成本低廉，寿命长，易于实现。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明安装位置示意图。

图中：1、作动器，2、第一管路，3、第二管路，4、第一压力传感器，5、第一电磁阀，6、第二压力传感器，7、单向阀，8、第二电磁阀，9、第一蓄能器，10、第三管路，11、第四管路，12、第三压力传感器，13、溢流阀，14、第三电磁阀，15、第四压力传感器，16、第五管路，17、伺服阀，18、第六管路，19、第七管路，20、液压源，21、油箱，22、第二蓄能器，23、阀块，24、车轮，25、车架。

具体实施方式

在图1所示的一种应急救援车辆用馈能型主动悬挂液压控制系统结构示意图中，作动器1c腔外接口通过第七管路19与伺服阀17B4油口相连，作动器d腔外接口通过第六管路18与伺服阀17A4油口相连，该伺服阀的P4油口通过第六管路18与液压源20相连，该伺服阀的T4油口通过第四管路11与油箱21相连。

所述作动器的a腔外接口通过第一管路2与第一电磁阀5的A1油口连接，该第一电磁阀为二位二通电磁阀，该第一电磁阀的B1油口通过第四管路11与油箱连接；所述作动器的b腔通过第二管路3与第二电磁阀8的P2油口连接，该第二电磁阀为三位三通电磁阀，该第二电磁阀的T2油口通过第四管路与油箱连接，所述第二电磁阀的A2油口通过第三管路10与第一蓄能器连接，所述第二电磁阀的A2油口还通过第三管路10与第三电磁阀14的A3油口连接，第三电磁阀为二位二通电磁阀，该第三电磁阀的B3油口通过第五管路16与液压源20或第二蓄能器22相连。所述单向阀7进口端通过第四管路与油箱相连，出口端与b腔和第二电磁阀相连的第二管路连接。所述溢流阀13的P1油口与第一蓄能器与第三电磁阀之间的第三管路10连接，所述溢流阀的T1油口通过第四管路与油箱连接。另在该系统上设有压力传感器，其第一压力传感器4设在与a腔相连的管路上，第二压力传感6器设在与b腔相连的管路上，第三压力传感器12设在与溢流阀P1油口相连的管路上，第四压力传感器15设在与第三电磁阀B3油口相连的管路上。

在图2所示的本发明安装位置示意图中，第一蓄能器9设在作动器1上，该作动器又设在车架25与车轮24相邻一侧，车架中部上面安装有伺服阀17及各电磁阀5，其余部件集成安装在下面的阀块23内。

本发明工作时，当悬挂处于主动控制模式时，第一电磁阀5的3DT得电，使得作动器1的a腔与油箱21连通；第二电磁阀8的2DT得电，使得作动器1的b腔与油箱21连通；第三电磁阀14断电。此时为常规主动悬挂，当公路行驶时，车辆颠簸较小，系统选择此模式。

当悬挂处于馈能主动控制模式时，当悬挂处于压缩过程时，第一电磁阀5的3DT得电，使得作动器1的a腔与油箱21连通，从油箱21中吸油；作动器1的b腔压力升高，当第二压力传感器6检测到压力达到设定值时，第二电磁阀8的1DT得电，使得作动器1的b腔与第一蓄能器9连通，将高压油存储在第一蓄能器9中，此时第三电磁阀14处于断电状态；溢流阀13起到恒定压力的功能；当第三压力传感器12检测到第三管路10中的压力达到设定值时，第三电磁阀14的4DT得电，使得恒定的压力油接入到伺服阀的P4油口，参与主动控制。上述馈能过程是一个动态过程，重力势能可被反复地回收与利用，实现主动悬挂作动器控制所需液压能的供给。当越野行驶时，车辆颠簸较大，系统选择此模式，回收车体振动下降的重力势能。

Claims (2)

1.一种应急救援车辆用馈能型主动悬挂液压控制系统，其特征在于：作动器c腔外接口通过管路与伺服阀B4油口相连，作动器d腔外接口通过管路与伺服阀A4油口相连，该伺服阀的P4油口通过管路与液压源相连，该伺服阀的T4油口通过管路与油箱相连；所述作动器的a腔外接口通过管路与第一电磁阀的A1油口连接，该第一电磁阀为二位二通电磁阀，该第一电磁阀的B1油口通过管路与油箱连接；所述作动器的b腔外接口通过管路与第二电磁阀的P2油口连接，该第二电磁阀为三位三通电磁阀，该第二电磁阀的T2油口通过管路与油箱连接，所述第二电磁阀的A2油口通过管路与第一蓄能器连接，所述第二电磁阀的A2油口还通过管路与第三电磁阀的A3油口连接，第三电磁阀为二位二通电磁阀，该第三电磁阀的B3油口通过管路与液压源或第二蓄能器相连；所述单向阀进口端通过管路与油箱相连，出口端与b腔和第二电磁阀相连的管路连接；所述溢流阀的P1油口与第一蓄能器与第三电磁阀之间的管路连接，所述溢流阀的T1油口通过管路与油箱连接。

2.根据权利要求1所述的应急救援车辆用馈能型主动悬挂液压控制系统，其特征在于：在所述系统上设有压力传感器，其第一压力传感器设在与a腔相连的管路上，第二压力传感器设在与b腔相连的管路上，第三压力传感器设在与溢流阀P1油口相连的管路上，第四压力传感器设在与第三电磁阀B3油口相连的管路上。