CN112009193A - 一种抗侧倾可调油气悬架液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，包括设置在每个车轴上的悬架液压控制单元和通油管路，每个悬架液压控制单元分别包括左、右两侧的两组悬架控制机构，每组悬架控制机构分别包括油缸、阀件、管路和蓄能器；每一个悬架液压控制单元中一侧油缸的有杆腔通过阀件和管路与同单元另一侧的无杆腔油路相通，每个油缸的无杆腔通过阀件与同组悬架控制机构的蓄能器相连。本发明实现了悬架油缸在承受大载重下降时速度控制的稳定性，同时确保在液压系统不动作时能承受车辆行驶中悬架系统所承受的载荷，防止液压系统过载，从而保护液压系统和整车安全；可实现车体升降、前后俯仰、左右倾斜、车体调平等车姿调节和速度调节。

Description

一种抗侧倾可调油气悬架液压系统

技术领域

本发明涉及汽车悬架技术领域，具体为一种抗侧倾可调油气悬架液压系统。

背景技术

采用油气悬架是提高汽车行驶平顺性、通过性和燃油经济性的重要途径，良好的行驶平顺性一般要求刚度偏低的油气弹簧，但这会导致车辆在弯道行驶时，车身倾斜厉害，一方面使乘员感觉不适，另一方面使汽车的转向特性变化，从而降低汽车的行驶稳定性。一般悬架通过附加专门的横向稳定装置(如横向稳定杆)来提高侧倾角刚度，然而，这种方式使悬架系统的结构设计变得较为复杂。

中国发明专利授权公告号CN102059929B(专利申请号201010597697.7，申请日：2010.12.20)披露了一种轮式车辆的油气悬架系统，解决了在非承重状态下的车桥主动升降的问题。然而，在该技术中，并不适用载荷经常变化或偏载的车辆中，尤其在大载重的情况下容易出现升降速度不可控的情况，且无过载保护功能，无法保证使用安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，解决悬架油缸在承受大载重下降时速度控制的稳定性问题，同时确保在液压系统不动作时能承受车辆行驶中悬架系统所承受的载荷，防止液压系统过载，从而保护液压系统和整车安全。该系统通过液压管路交叉互连，提高车辆侧倾角刚度，增设液压控制系统，可实现车体升降、前后俯仰、左右倾斜、车体调平等车姿调节和速度调节，并且通过切断悬架油缸与蓄能器及其它液压元件的连接油路，可使油气悬架处于刚性状态，使车辆可承受较大载荷并能缓慢移动，同时方便维修和检测。具体技术方案如下所述：

一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，包括设置在每个车轴上的悬架液压控制单元和通油管路，每个悬架液压控制单元分别包括左、右两侧的两组悬架控制机构，每组悬架控制机构分别包括油缸、阀件、管路和蓄能器；通油管路包括总进油管路、总回油管路以及连通各个悬架液压控制单元内部和之间的管路。

每一个悬架液压控制单元中一侧油缸的有杆腔通过阀件和管路与同单元另一侧的无杆腔油路相通，每个油缸的无杆腔通过阀件与同组悬架控制机构的蓄能器相连，从而构成一个抗侧倾的悬架液压回路。

优选的，所述阀件包括每组悬架控制机构中设置的一个换向阀，所述换向阀为三位四通换向阀，用来控制液压油液的流动方向，控制油液流向油缸中的无杆腔或是有杆腔，同时保证油缸中另一个腔的油液流出，从而实现油缸的伸缩。

优选的，所述阀件还包括每组悬架控制机构中油液流动两个方向上管路中分别串联的一个流量控制阀和平衡阀；流量控制阀控制流经管路的油液流量，从而控制油缸升降的最大速度；平衡阀通过控制压力口的压力来控制平衡阀的开启量，控制压力口与油缸的无杆腔管路相连，利用这一端口压力的变化来控制平衡阀的开启量，从而控制油缸动作的速度。

因为油缸无杆腔的压力取决于进入该腔的流量所导致的速度与油缸的活塞杆实际下降速度之差。如果负载下降太快，超过进入该腔的流量所导致的速度，无杆腔的压力就会下降，就可以控制平衡阀的阀口关小，从而减缓下降速度，能保证负载按要求的速度平稳的下降。平衡阀还有单向和溢流功能，它允许液流以很低的压降通过，进入油缸，以举升负载。当控制压力口无压力作用，但负载压力口的压力，由于例如外力或热膨胀，超过设定压力时，溢流功能开启，以避免油缸由于超压而损坏。

优选的，所述抗侧倾可调油气悬架液压系统还包括车姿控制器和每个油缸均设置的位移传感器，位移传感器用于检测对应油缸的当前伸缩长度信号，车姿控制器通过接收每组位移传感器的信号进行判断和向阀件发出指令，通过动力源(油箱、液压泵、过滤器等)，以悬架油缸为执行元件，通过控制各个阀件的动作组合，对相应的悬架油缸进行充放油，控制各个组的油缸动作，从而实现车架高度升降和车姿的调节。

进一步的，所述车架高度的升降和车姿的调节包括每一组悬架控制机构的上升和下降动作，以及车身的前俯、后仰、左倾、右倾、同升和同降动作。

优选的，所述可侧倾可调油气悬架液压系统还包括每一组悬架控制机构中设置的压力传感器和在总进油管上设置的油源压力传感器，所述每一组悬架控制机构中设置的压力传感器分别设置于同组油缸的无杆腔的输出管路上。

优选的，在每一组悬架控制机构中油缸无杆腔输出管路中分别串联一个充油单向阀，当系统动力源失效时，可借助该阀件连通外接油源，对油缸充油或放油，以便作应急处理。同时当系统管路存在较多气体时,可以辅助排气，维护系统的稳定。

优选的，同一轴上左侧悬架控制机构和右侧悬架控制机构中的左、右两个换向阀的输出两条液压油路分别与同一单元的悬架控制机构中的油缸的有杆腔和无杆腔相连；与有杆腔相连的油路又与对侧油缸的无杆腔相连，与无杆腔相连的油路与对侧油缸的有杆腔相连；交叉相连的管路中各串联一个互通开关阀，控制交叉管路的通断；流量控制阀和平衡阀分别串联在换向阀和交叉管路之间；当换向阀处于中位时，各组管路中通过两个平衡阀锁定油缸和蓄能器之间的压力，所有阀组不动作，能满足整车的正常行驶状态。

优选的，为实现油气弹簧的刚性闭锁，各个组的悬架控制机构中蓄能器分别通过同组的刚性闭锁阀与油缸的无杆腔连接。

更优选的，所述车姿控制器还分别与每组悬架控制结构的换向阀、互通开关阀、刚性闭锁阀连接，控制各个阀件的开闭。

更优选的，所述车姿控制器还与每组悬架控制结构的压力传感器连接，接收压力传感器对应的油缸压力数据。

更优选的，所述抗侧倾可调油气悬架液压系统应用于两轴以及两轴以上越野车辆、各种大吨位矿用汽车、工程机械车辆以及军用重型车辆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)当车辆在平坦路面行驶时，通过左右交叉互连，左右载荷变化基本相同，左右油缸相互补偿，更有效的衰减车轮产生的振动。车辆转弯时，两侧车轮载荷变化不均匀，交叉互连可以使车辆两侧车轮同方向变化，降低侧倾角，保证车辆在复杂路面行驶或转弯时的稳定性。

(2)通过对各组悬挂油缸的充油或放油组合，实现车体升降、前后俯仰、左右倾斜、车姿还原等车姿调节，以改善车辆的越障能力，提高通过性，同时也可降低整车高度，便于整车铁路运输等情况。

(3)通过平衡阀的控制口压力实时作用，可实现每组悬架液压支路的平稳升降，提高了安全性和可控性；通过开关阀截止悬架油缸与蓄能器及其它液压元件的连接油路，利用油液压缩性较小特点，可使油气悬架处于刚性状态，在这种条件下车辆可承受较大载荷并能缓慢移动，同时便于蓄能器的检修和更换；通过充油单向阀和手动截止阀等辅助阀件的作用，可大大提高整车的维修性和应急处置能力。

(4)该结构合理、新颖，工作可靠，应用灵活，非常适合多轴越野车辆、各种大吨位矿用汽车、工程机械车辆以及军用重型车辆的使用。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明油气悬架的液压系统结构原理图；

图2为本发明提供的油气悬架液压系统中调高阀组结构示意图；

图3为本发明油气悬架液压调节系统控制时序图；

图4为应用本发明的三轴汽车油气悬架的液压系统结构原理图。

其中，P-总进油管、T-总回油管、11-总进油截止阀、12-总回油截止阀、13-右前蓄能器放油截止阀、14-左前蓄能器放油截止阀、15-右后蓄能器放油截止阀、16-左后蓄能器放油截止阀、2-溢流阀、31-油源压力传感器、32-右前组压力传感器、33-左前组压力传感器、34-右后组压力传感器、35-左后组压力传感器、41-进油单向阀、42-回油单向阀、51-右前组换向阀、52-左前组换向阀、53-右后组换向阀、54-左后组换向阀、61-右前下降流量控制阀、62-右前上升流量控制阀、63-左前下降流量控制阀、64-左前上升流量控制阀、65-右后下降流量控制阀、66-右后上升流量控制阀、67-左后下降流量控制阀、68-左后上升流量控制阀、71-右前下降平衡阀、72-右前上升平衡阀、73-左前下降平衡阀、74-左前上升平衡阀、75-右后下降平衡阀、76-右后上升平衡阀、77-左后下降平衡阀、78-左后上升平衡阀、81-右前组互通开关阀、82-左前组互通开关阀、83-右后组互通开关阀、84-左后组互通开关阀、91-右前蓄能器、92-左前蓄能器、93-右后蓄能器、94-左后蓄能器、101-右前油缸、102-左前油缸、103-右后油缸、104-左后油缸、111-右前组充油单向阀、112-左前组充油单向阀、113-右后组充油单向阀、114-左后组充油单向阀、121-右前油缸位移传感器、122-左前油缸位移传感器、123-右后油缸位移传感器、124-左后油缸位移传感器、131-右前组刚性闭锁阀、132-左前组刚性闭锁阀、133-右后组刚性闭锁阀、134-左后组刚性闭锁阀。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1：两轴汽车的抗侧倾可调油气悬架液压系统

一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，包括前悬架液压控制单元和后悬架液压控制单元以及通油管路，前悬架液压控制单元包括右前组悬架控制机构和左前组悬架控制机构，后悬架液压控制单元包括右后组悬架控制机构和左后组悬架控制机构，前悬架液压控制单元和后悬架液压控制单元分别对应整车上的一根轴，通油管路包括总进油管、总回油管以及连接前悬架液压控制单元和后悬架液压控制单元内部和两者之间的管路；通油管路上设置截止阀；右前组悬架控制机构、左前组悬架控制机构、右后组悬架控制机构和左后组悬架控制机构分别对应整车的四个悬架支点，分别包括压力传感器、换向阀、流量控制阀、平衡阀、互通开关阀、蓄能器、油缸、充油单向阀、位移传感器和刚性闭锁阀。

蓄能器由油液部分和气密封件气体组成，当油液压力升高时，油液进入蓄能器，气体被压缩，直到系统压力不再上升为止。

各组内的蓄能器分别设置在连接同组油缸无杆腔的管路中；各组的压力传感器设置在同组油缸的无杆腔与同组蓄能器连接的管路之间，主要用来检测无杆腔的压力信号；位移传感器用来检测同组油缸实时伸缩长度信号。

换向阀用来控制液压油液的流动方向，控制油液流向油缸中的无杆腔或是有杆腔，同时保证同一油缸中另一个腔的油液流出，从而实现油缸的伸缩。油液流动两个方向上管路中分别串联的一个流量控制阀和平衡阀；流量控制阀控制流经管路的油液流量，从而控制油缸升降的最大速度；平衡阀通过控制压力口的压力来控制平衡阀的开启量，控制压力口与油缸的无杆腔管路相连，利用这一端口压力的变化来控制平衡阀的开启量，从而控制油缸动作的速度。换向阀的输出两条液压油路分别与同组油缸的有杆腔和无杆腔相连；与有杆腔相连的油路又与同一单元对侧组油缸的无杆腔相连，与无杆腔相连的油路与同一单元对侧油缸的有杆腔相连；交叉相连的管路中各串联一个互通开关阀，控制交叉管路的通断；液压系统中每组的油缸无杆腔支路中串联一个充油单向阀，当系统动力源失效时，可借助该阀件连通外接油源，对油缸充油或放油，以便作应急处理。同时当系统管路存在较多气体时，可以辅助排气，维护系统的稳定。

如图1所示，总进油管P管口连接液压泵，总回油管T管口连接液压油箱，在总进油管P串联总进油截止阀11，总回油管T上串联总回油截止阀12，方便系统维修和更换备件。

在总进油管P上串联进油单向阀41，总回油管T上串联回油单向阀42，保证液压油的单向流通，杜绝其他共用液压系统对本系统的进油和回油造成影响。总进油管P管路中连接油源压力传感器31，便于监控液压系统的进油压力，避免液压泵吸空以及管路泄露等问题，溢流阀2串联在总进油管P中，回油口与总回油管T相连，用于保障和调节系统的供油压力。

所述右前组压力传感器32设置于右前油缸101的无杆腔与右前蓄能器91连接的管路中，左前组压力传感器33设置于左前油缸102的无杆腔与左前蓄能器92连接的管路中，右后组压力传感器34设置于右后油缸103的无杆腔与右后蓄能器93连接的管路中，左后组压力传感器35设置于左后油缸104的无杆腔与左后蓄能器94连接的管路中。

具体地，所述换向阀为三位四通换向阀，每组悬架控制机构中通过一个三位四通的换向阀来控制液压油液的流动方向，控制油液流向油缸中的无杆腔或是有杆腔，同时保证同一油缸中另一个腔的油液流出，从而实现油缸的伸缩。每组的三位四通换向阀与同组的流量控制阀、平衡阀以及连通的油路构成一个调高阀组，调高阀组可以通过控制对应液压缸进出油液的流量从而控制油缸动作的速度。以右前组的调高阀组为例，如图2所示，右前组换向阀51的P、T端分别连接至总进油管P和总回油管T，A端通过管路顺次连接右前下降流量控制阀61和右前下降平衡阀71，B端通过管路顺次连接右前上升流量控制阀62和右前上升平衡阀72。

同一轴上左侧悬架控制机构和右侧悬架控制机构中的左、右两个换向阀各自的A、B端两条输出液压油路分别与同一单元的悬架控制机构中的油缸的有杆腔和无杆腔相连；与有杆腔相连的油路又与对侧油缸的无杆腔相连，与无杆腔相连的油路与对侧油缸的有杆腔相连。交叉相连的管路中各串联一个互通开关阀，控制交叉管路的通断。

以前悬架液压控制单元为例，在右前组悬架控制机构中，右前组换向阀51的两条输出液压油路分别与右前油缸101的有杆腔和无杆腔连接；在左前组悬架控制机构中，左前组换向阀52的两条输出液压油路分别与左前油缸102的有杆腔和无杆腔连接；右前组悬架控制机构中右前组换向阀51与有杆腔连接的油路上分出支路连接至左前油缸102的无杆腔，右前组悬架控制机构中右前组换向阀51与无杆腔连接的油路上分出支路连接至左前组油腔102的有杆腔。

同样的，后悬架液压控制单元为例，在右后组悬架控制机构中，右后组换向阀53的两条输出液压油路分别与右后油缸103的有杆腔和无杆腔连接；具体的，在左后组悬架控制机构中，左前组换向阀54的两条输出液压油路分别与左后油缸104的有杆腔和无杆腔连接；右后组悬架控制机构中右后组换向阀53与有杆腔连接的油路上分出支路连接至左后油缸104的无杆腔，右后组悬架控制机构中右后组换向阀53与无杆腔连接的油路上分出支路连接至左后组油腔104的有杆腔。

在右前组悬架控制机构中，右前换向阀51与右前油缸101有杆腔连接管路连接至左前组悬架控制机构的支路上设置右前组互通开关阀81，所述右前组互通开关阀81设置于右前组悬架液压单元内部；在左前组悬架控制机构中，左前换向阀52与左前油缸102有杆腔连接管路连接至右前组悬架控制机构的支路上设置左前组互通开关阀82，所述左前组互通开关阀82设置于左前组悬架液压单元内部。

所述左前换向阀52与左前油缸102有杆腔连接管路连接至右前组悬架控制机构的支路即为右前换向阀51与右前油缸102无杆腔连接的油路上分出的支路。

同样的，在右后组悬架控制机构中，右后换向阀52与右后油缸103有杆腔连接管路连接至左后组悬架控制机构的支路上设置右后组互通开关阀83，所述右后组互通开关阀83设置于右后组悬架液压单元内部；在左后组悬架控制机构中，左后换向阀54与左后油缸104有杆腔连接管路连接至右后组悬架控制机构的支路上设置左后组互通开关阀84，所述左后组互通开关阀84设置于左后组悬架液压单元内部。

所述左后换向阀54与左后油缸104有杆腔连接管路连接至右后组悬架控制机构的支路即为右后换向阀53与右后油缸103无杆腔连接的油路上分出的支路。

所述右前组互通开关阀81、左前组互通开关阀82、右后组互通开关阀83和左后组互通开关阀84用于控制交叉管路的通断。

流量控制阀和平衡阀分别串联在换向阀和交叉管路之间。当换向阀处于中位时，各组管路中通过两个平衡阀锁定油缸和蓄能器之间的压力，所有阀组不动作，能满足整车的正常行驶状态。

具体的，在右前组悬架控制机构中，在右前组换向阀51与交叉管路之间分别设置流量控制阀和平衡阀，其中，在右前组换向阀51连接至右前油缸101无杆腔交叉管路之间设置右前下降流量控制阀61和右前下降平衡阀71，在右前组换向阀51连接至右前油缸101有杆腔交叉管路之间设置右前上升流量控制阀62和右前上升平衡阀72。右前下降平衡阀71的压力控制口连接在右前上升流量控制阀62和右前上升平衡阀72之间；当右前组换向阀51位于S1位时，利用压力控制口的压力变化来控制右前下降平衡阀71的开启量，以便控制油缸的无杆腔回油量，从而使负载平稳的下降。右前上升平衡阀72的压力控制口连接在右前下降流量控制阀61和右前下降平衡阀71之间；当右前组换向阀51位于S2位时，利用压力控制口的压力变化来控制右前上升平衡阀72的开启量，以便控制油缸的有杆腔回油量，从而使负载平稳的上升。

同样的，在左前组悬架控制机构中，在左前组换向阀52与交叉管路之间分别设置流量控制阀和平衡阀，其中，在左前组换向阀52连接至左前油缸102无杆腔交叉管路之间设置左前下降流量控制阀63和左前下降平衡阀73，在左前组换向阀52连接至左前油缸102有杆腔交叉管路之间设置左前上升流量控制阀64和左前上升平衡阀74；在右后组悬架控制机构中，在右后组换向阀53与交叉管路之间分别设置流量控制阀和平衡阀，其中，在右后组换向阀53连接至右后油缸103无杆腔交叉管路之间设置右后下降流量控制阀65和右后下降平衡阀75，在右后组换向阀53连接至右后油缸103有杆腔交叉管路之间设置右后上升流量控制阀66和右后上升平衡阀76；在左后组悬架控制机构中，在左后组换向阀54与交叉管路之间分别设置流量控制阀和平衡阀，其中，在左后组换向阀54连接至左后油缸104无杆腔交叉管路之间设置左后下降流量控制阀67和左后下降平衡阀77，在左后组换向阀54连接至左后油缸104有杆腔交叉管路之间设置左后上升流量控制阀68和左后上升平衡阀78。

其余各组动作的上升和下降与右前组悬架控制机构所述原理相同。

所述抗侧倾可调油气悬架液压系统还包括车姿控制器和设置在每个油缸上的位移传感器，车姿控制器通过分别读取四组油缸上的位移传感器数值，发出调高指令，控制各个阀组上的电磁线圈得电和失电，可以实现对各个组的动作控制，实现整车姿态的调整和整车调平等动作。同时车姿控制器还实时接收各个压力传感器的压力信号，当压力信号超过设定数值时，能发出报警信号，以便快速对液压系统进行故障定位和排故，保证液压系统的安全。

本发明采用的三位四通电磁换向阀结构与常规结构相同，由阀体，弹簧，弹簧座，阀芯，电磁线圈，衔铁，隔套，壳体，插头组件(也有的是接线盒组件)组成。利用电磁线圈，通电吸合时利用电磁力操控铁芯(滑块)运动，三位四通电磁阀有三个不同的工作位置。当两边的电磁铁均断电时，在两端弹簧的作用下，阀芯处于中间的位置，此时PABT腔互不相通，相互处于封闭状态。当左边的电磁铁通电时，电磁铁吸力通过推杆克服弹簧力将阀芯推向右端P腔和B腔，A腔和T腔相通。当右边的电磁铁通电时，电磁铁吸力通过推杆将阀芯推向左端P腔和A腔，B腔和T腔相通。

如图1所示，右前组换向阀51包括左侧的第一电磁线圈S1和右侧的第二电磁线圈S2，左前组换向阀52括左侧的第三电磁线圈S3和右侧的第四电磁线圈S4，右后组换向阀53包括左侧的第五电磁线圈S5和右侧的第六电磁线圈S6，左后组换向阀54括左侧的第七电磁线圈S7和右侧的第八电磁线圈S8。

右前组互通开关阀81包括第十三电磁线圈S13、左前组互通开关阀82包括第十四电磁线圈S14，右后组互通开关阀83包括第十五电磁线圈S15、左后组互通开关阀84包括第十六电磁线圈S16。

以右前组悬架系统上升和下降为例，当右前换向阀51在第二电磁线圈S2得电处于平行位时，右前组互通开关阀81和左前组互通开关阀82的第十三电磁线圈S13和第十四电磁线圈S14均得电关闭，油液依次通过右前下降流量控制阀61和右前下降平衡阀71进入右前油缸101的无杆腔，同时右前油缸101的有杆腔回油，回油路上的右前上升平衡阀72在其压力控制口的控制下打开，实现右前组平稳上升的动作。回油路的油液流经右前上升流量控制阀62，经过节流作用，同时达到控制上升速度的作用。

同样，当右前换向阀51在第一电磁线圈S1得电处于交叉位时，右前组互通开关阀81和左前组互通开关阀82的第十三电磁线圈S13和第十四电磁线圈S14均得电关闭，油液依次通过右前上升流量控制阀62和右前上升平衡阀72进入右前油缸101的有杆腔，同时右前油缸101的无杆腔回油，回油路上的右前下降平衡阀71在其压力控制口的控制下打开，实现右前组悬架系统平稳下降动作。回油路的油液流经右前下降流量控制阀61，经过节流作用，同时达到控制下降速度的作用。其余各组，包括左前组、右后组、左后组的上升和下降的原理与上述右前组悬架系统的上升和下降过程原理相同，在此不再赘述，具体电磁线圈得失电情况如图3所示。

在右前组悬挂控制机构中，在右前油缸101的无杆腔支路中串联一个右前组充油单向阀111，当系统动力源失效时，可借助该阀件连通外接油源，对油缸充油或放油，以便作应急处理。同时当系统管路存在较多气体时，可以辅助排气，维护系统的稳定。同样的，在左前组悬挂控制机构中，在左前油缸102的无杆腔支路中串联一个左前组充油单向阀112；在右后组悬挂控制机构中，在右后油缸103的无杆腔支路中串联一个右后组充油单向阀113；在左后组悬挂控制机构中，在左后油缸104的无杆腔支路中串联一个左后组充油单向阀114，后三者作用方式与右前组充油单向阀111原理相同。

为实现油气弹簧的刚性闭锁，各个组的悬架控制机构中蓄能器分别通过同组的刚性闭锁阀与油缸的无杆腔连接。

在所述右前蓄能器91与总回油管T之间设置右前蓄能器放油截止阀13，所述左前蓄能器92与总回油管T之间设置左前蓄能器放油截止阀14，右后蓄能器93与总回油管T之间设置右后蓄能器放油截止阀15，左后蓄能器94与总回油管T之间设置右前蓄能器放油截止阀16。

油气悬架的油缸主要承受垂直载荷，同时又承担调高油缸的作用。以右前组悬架控制机构为例，在右前油缸101与右前组蓄能器91之间设置右前组刚性闭锁阀131，右前组刚性闭锁阀131内设置第九电磁线圈S9，系统正常工作时阀常开，保证油液流动畅通，形成弹性悬架模式。需要刚性闭锁时，通过第九电磁线圈S9得电而右前组刚性闭锁阀131关闭，切断右前蓄能器9和右前油缸101之间的油路，排除蓄能器的变形干扰，从而实现悬架刚性闭锁与弹性悬架的切换。以右前组为例，在刚性闭锁状态下，右前组刚性闭锁阀131得电，切断右前蓄能器91和右前油缸101管路的联系，同时打开右前蓄能器放油截止阀13，即可实现右前蓄能器的放油动作和压力释放，方便该侧蓄能器的更换和检修，可减少油液浪费和喷溅污染。

在左前组悬架控制机构中，在左前油缸102与左前组蓄能器92之间设置左前组刚性闭锁阀132，左前组刚性闭锁阀132内设置第十电磁线圈S10；在右后组悬架控制机构中，在右后油缸103与右后组蓄能器93之间设置右后组刚性闭锁阀133，右后组刚性闭锁阀133内设置第十一电磁线圈S11；在左后组悬架控制机构中，在左后油缸104与左后组蓄能器94之间设置左后组刚性闭锁阀134，左后组刚性闭锁阀134内设置第十二电磁线圈S12。左前组悬架控制机构、右后组悬架控制机构、左后组悬架控制机构中刚性闭锁阀的工作原理与右前组悬架控制机构的原理相同。

所述换向阀(包括右前组换向阀51、左前组换向阀52、右后组换向阀53、左后组换向阀54)，互通开关阀(包括右前组互通开关阀81、左前组互通开关阀82、右后组互通开关阀83、左后组互通开关阀84)，刚性闭锁阀(包括右前组刚性闭锁阀131、左前组刚性闭锁阀132、右后组刚性闭锁阀133、左后组刚性闭锁阀114)分别与车姿控制器连接。车姿控制器也分别与各个组的压力传感器(包括油源压力传感器31、右前组压力传感器32、左前组压力传感器33、右后组压力传感器34、左后组压力传感器35)，位移传感器(包括右前油缸位移传感器121、左前油缸位移传感器122、右后油缸位移传感器123、左后油缸位移传感器124)连接；车姿控制器主要用来检测压力传感器和位移传感器的信号，从而判断整车状态，继而控制换向阀、互通开关阀和刚性闭锁阀的得电和失电，实现悬架系统的柔性调节作用。

实施例2：多轴车辆侧倾可调油气悬架液压系统

实施例1所述的原理同样适用于多轴车辆，如图4所述的三轴车辆的油气悬架液压系统，右前油缸101代表一桥右侧悬架油缸，左前油缸102代表一桥左侧悬架油缸，右后油缸105代表二桥右侧悬架油缸，右后油缸103代表三桥右侧悬架油缸，左前油缸106代表二桥左侧悬架油缸，左前油缸104代表三桥左侧悬架油缸。

右后油缸105、103二桥右侧悬架油缸和三桥右侧悬架油缸的有杆腔和无杆腔分别通过管路相连通，两个油缸共用同一个蓄能器93。左后组同样方式相连。这样后悬架液压控制单元中就有两轴的油缸，通过悬挂油缸的前、后相连，能够形成平衡悬挂形式。只要对蓄能器的气压和容积参数选择适当，就可以使左右两组悬架刚度保持合适的变化规律，使悬架具有较理想的弹性特性。当车辆在不平路面行驶时，保证所有的车轮均与路面保持良好的接触，均匀地承担载荷。当车辆在平坦路面行驶时，通过左右交叉互连，左右载荷变化基本相同，左右油缸相互补偿，更有效的衰减车轮产生的振动。车辆转弯时，两侧车轮载荷变化不均匀，交叉互连可以使车辆两侧车轮同方向变化，降低侧倾角，保证车辆在复杂路面行驶或转弯时的稳定性。

多轴车辆的应用形式有多种组合方式，方式一：支持前后两个悬架液压控制单元中多个油缸并联叠加，满足多轴车辆调高使用要求，拓展性好，应用范围广。方式二：支持多个左右各一个油缸的悬架液压控制单元的数量叠加，满足多轴车辆空载时中间轴提升功能，可达到节省燃油、减少磨损、降低成本等目的。多种组合的悬架控制系统均在本专利保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，包括设置在每个车轴上的悬架液压控制单元和通油管路，每个悬架液压控制单元分别包括左、右两侧的两组悬架控制机构，每组悬架控制机构分别包括油缸、阀件、管路和蓄能器；通油管路包括总进油管路、总回油管路以及连通各个悬架液压控制单元内部和之间的管路；

每一个悬架液压控制单元中一侧油缸的有杆腔通过阀件和管路与同单元另一侧的无杆腔油路相通，每个油缸的无杆腔通过阀件与同组悬架控制机构的蓄能器相连，从而构成一个抗侧倾的悬架液压回路。

2.根据权利要求1所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，所述阀件包括每组悬架控制机构中设置的一个换向阀，所述换向阀为三位四通换向阀，用来控制液压油液的流动方向，控制油液流向油缸中的无杆腔或有杆腔，同时保证油缸中另一个腔的油液流出，从而实现油缸的伸缩。

3.根据权利要求2所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，所述阀件还包括每组悬架控制机构中油液流动两个方向上管路中分别串联的一个流量控制阀和平衡阀；流量控制阀控制流经管路的油液流量，从而控制油缸升降的最大速度；平衡阀通过控制压力口的压力来控制平衡阀的开启量，控制压力口与油缸的无杆腔管路相连，利用这一端口压力的变化来控制平衡阀的开启量，从而控制油缸动作的速度。

4.根据权利要求3所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，还包括车姿控制器和每个油缸上设置的位移传感器，位移传感器用于检测对应油缸的当前伸缩长度信号，车姿控制器通过接收每组位移传感器的信号进行判断和向阀件发出指令，控制各个组的油缸动作，从而实现车架高度升降和车姿的调节。

5.根据权利要求4所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，所述车架高度的升降和车姿的调节包括每一组悬架控制机构的上升和下降动作，以及车身的前俯、后仰、左倾、右倾、同升和同降动作。

6.根据权利要求5所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，还包括每一组悬架控制机构中设置的压力传感器和在总进油管上设置的油源压力传感器，所述每一组悬架控制机构中设置的压力传感器分别设置于同组油缸的无杆腔的输出管路上。

7.根据权利要求6所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，在每一组悬架控制机构中油缸无杆腔输出管路中分别串联一个充油单向阀；

同一轴上左侧悬架控制机构和右侧悬架控制机构中的左、右两个换向阀的输出两条液压油路分别与同一单元的悬架控制机构中的油缸的有杆腔和无杆腔相连；与有杆腔相连的油路又与对侧油缸的无杆腔相连，与无杆腔相连的油路与对侧油缸的有杆腔相连；交叉相连的管路中各串联一个互通开关阀，控制交叉管路的通断；流量控制阀和平衡阀分别串联在换向阀和交叉管路之间。

8.根据权利要求7所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，各个组的悬架控制机构中蓄能器分别通过同组的刚性闭锁阀与油缸的无杆腔连接。

9.根据权利要求8所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，所述车姿控制器还分别与每组悬架控制结构的换向阀、互通开关阀、刚性闭锁阀连接，控制各个阀件的开闭；所述车姿控制器还与每组悬架控制结构的压力传感器连接，接收压力传感器对应的油缸压力数据。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种抗侧倾可调油气悬架液压系统，其特征在于，所述系统应用于两轴以及两轴以上越野车辆、各种大吨位矿用汽车、工程机械车辆以及军用重型车辆。

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