CN113460107B - 一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统，至少包括位于车辆车身和车轮之间的悬架机构，所述悬架机构至少包括设置在同一个车轴轴线方向上的两个作动器单元以及设置于两个所述作动器单元之间的液压管路，其中，所述液压管路上设置多个蓄能单元；在车辆受到侧倾激励并不以反向侧倾的方式抵消侧倾力矩的情况下，所述悬架机构按照控制单元可调节地选择不同数量的所述蓄能单元接入所述液压管路中的方式达到不同的抗侧倾刚度，使得车辆能够跟随所述悬架机构的驱动而调节其行驶性能所述控制单元还通过改变两个所述作动器单元的液腔之间的连通状态以及所述液压管路的导通状态的方式控制共轴线的两个作动器单元进行耦合或解耦。

Description

一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统

技术领域

本发明涉及车辆悬架系统技术领域，尤其涉及一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统。

背景技术

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力(支撑力)、纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架(或承载式车身)上，以保证汽车的正常行驶。

随着汽车行业的逐渐发展，用户对汽车的平顺性、操稳性、安全性的关注逐渐上升。传统的机械稳定杆无法在侧倾角较小的情况下保持良好的舒适性，无法在侧倾角较大的情况下增加抗侧倾刚度，因此机械稳定杆存在一定局限性。

液压互联悬架的提出可以有效地提升车辆的平顺性、操稳性、安全性。当车辆因急转向而产生侧倾的时候，液压互联悬架的抗侧倾构型可以有效地降低侧倾角，提升车辆在极限转向工况下的安全性。另外，液压互联悬架在侧倾角较小的情况下产生的抗侧倾力矩较小，可以实现良好的舒适性；在侧倾角较大的情况下产生的抗侧倾力矩较大，可以提升系统的安全性。

但是已有液压互联悬架的抗侧倾刚度固定，无法进行调节以满足不同的性能要求，例如在大转向角的情况下需要提供较高的抗侧倾刚度；在小转向角的情况下需要较低的抗侧倾刚度。另外，抗侧倾刚度的提升意味着平顺性的降低，二者之间存在着矛盾，因此需要提出一种可以同时提升抗侧倾刚度和平顺性的装置。

轨道车辆的行驶道路状况良好，且为已知量，因此在即将发生侧倾的地方可以通过空气弹簧对车身进行反向倾斜来抵消转弯所带来的车身侧倾，但是传统的机械稳定杆和液压互联悬架会将左右车轮的运动进行耦合，会对空气弹簧的姿态调节产生干扰，难以达到理想的效果，因此需要对车辆左右轮的运动进行解耦，也即解除车辆液压互联系统的侧倾刚度。

中国专利CN112009193A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。该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。但是该专利无法根据需求调节介入的蓄能器的数量，尤其是无法在车辆主动悬架介入的情况下对车辆的车轮进行解耦操作，使得液压系统可能产生对主动悬架的抵制力。

基于以上需求，本专利提出一种能够在直线行驶时，选择性接入不同数量蓄能器以提升平顺性；在转弯时，则选择性地接入不同蓄能器以达到不同的抗侧倾刚度，提升车辆安全性的轨道车辆用抗侧倾液压互联系统。该系统还能够在车辆主动悬架介入工作的情况下通过对车轮进行解耦的方式使得作动器单元的运动不会通过蓄能单元产生抵制主动悬架机构进行侧倾调节的抗侧倾力矩，从而车辆能够更好地完成过弯行驶。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统，包括位于车辆车身和车轮之间的悬架机构，所述悬架机构至少包括设置在同一个车轴轴线方向上的两个作动器单元以及设置于两个所述作动器单元之间的液压管路，其中，所述液压管路上设置多个蓄能单元；在车辆受到侧倾激励并不以反向侧倾的方式抵消侧倾力矩的情况下，所述悬架机构按照控制单元可调节地选择不同数量的所述蓄能单元接入所述液压管路中的方式达到不同的抗侧倾刚度，使得车辆能够跟随所述悬架机构的驱动而调节其行驶性能所述控制单元还通过改变两个所述作动器单元的液腔之间的连通状态以及所述液压管路的导通状态的方式控制共轴线的两个作动器单元进行耦合或解耦。其优势在于，本申请可以选择接入系统中的蓄能器数量来调整车辆的平顺性或操稳性。当车辆直线行驶时，则接入四个蓄能器以提升平顺性；当车辆转弯时，则选择性地接入不同蓄能器以达到不同的抗侧倾刚度，提升车辆安全性。例如，当车辆处于大转向角或高速入弯的情况下，为保证汽车的行驶安全性，接入第一蓄能器和第四蓄能器以提供较高的抗侧倾刚度；当车辆处于小转向角或低速入弯的情况下，接入第二蓄能器和第三蓄能器以提供适当的抗侧倾刚度。

根据一种优选的实施方式，所述液压管路至少包括分别连通两个所述作动器单元的不同液腔的第一液压支路和第二液压支路，其中，所述第一液压支路和第二液压支路之间还设置有相互连通的第三液压支路；在所述第三液压支路处于断开状态且车辆受到侧倾激励的情况下，所述第一液压支路和第二液压支路跟随所述作动器单元内油液的定向流动而使得其管路内腔液压发生改变，从而所述悬架机构按照在所述第一液压支路和第二液压支路之间产生压力差的方式形成抗侧倾力矩并降低车辆车身的侧倾角。

根据一种优选的实施方式，所述第一液压支路和第二液压支路上分别至少设置有两个能够提供不同抗侧倾刚度的蓄能单元；所述第一液压支路和第二液压支路能够按照同时接入所有所述蓄能单元的方式使得车辆保持平顺的行驶状态。

根据一种优选的实施方式，所述液压管路与所述蓄能单元之间还设置有受所述控制单元控制的电磁阀模块，使得所述控制单元通过选择性地调节对应于不同所述蓄能单元的所述电磁阀模块的开闭的方式改变所述悬架机构提供的抗侧倾刚度。

根据一种优选的实施方式，所述第一液压支路的两端分别连接至第一液压缸的无杆腔和第二液压缸的有杆腔；所述第二液压支路的两端分别连接至第一液压缸的有杆腔和第二液压缸的无杆腔；所述第三液压支路分别与所述第一液压支路和所述第二液压支路连通，且所述第三液压支路通过第五电磁阀调节其管路的开闭。

根据一种优选的实施方式，蓄能单元包括设置在第一液压支路上的第一蓄能单元和第二蓄能单元以及设置在第二液压支路上的第三蓄能单元和第四蓄能单元，其中，所述第一蓄能单元、第二蓄能单元与第三蓄能单元、第四蓄能单元相对于车辆车体的轴向方向对称设置。

根据一种优选的实施方式，在车辆处于大转向角或高速入弯的情况下，所述液压管路接入第一蓄能单元和第四蓄能单元以提供大的抗侧倾刚度；当车辆处于小转向角或低速入弯的情况下，所述液压管路接入第二蓄能单元和第三蓄能单元以提供小的抗侧倾刚度。

本申请还提供一种轨道车辆，至少包括设置在车身底部的主动悬架机构和设置于主动悬架机构和车轮之间的悬架机构，所述悬架机构包括作动器单元、液压管路和蓄能单元；在车辆转弯且主动悬架介入工作的情况下，所述液压管路通过多支路互相导通并连通同轴设置的两个所述作动器单元的方式对车辆车轮进行解耦，使得所述作动器单元的运动不会通过所述蓄能单元产生抵制所述主动悬架机构进行侧倾调节的抗侧倾力矩。其优势在于，本申请当车辆具有空气弹簧等主动悬架机构并预判到车辆即将发生侧倾时，通过空气弹簧或其他主动悬架机构使车身产生反向倾斜，抵消侧倾带来的影响，此时通过接通第一液压支路与第二液压支路，使空气弹簧调节车身姿态时不会受到来自互联悬架的阻碍。

根据一种优选的实施方式，所述作动器单元包括设在同一车轴轴线上的第一液压缸和第二液压缸；所述液压管路分别连通两个所述作动器单元的不同液腔的第一液压支路和第二液压支路，其中，所述第一液压支路和第二液压支路之间还设置有相互连通的第三液压支路。

根据一种优选的实施方式，在车辆发生朝向所述第一液压缸所在一侧的侧倾时，第一液压缸的无杆腔和第二液压缸的有杆腔排出的油液进入第一液压支路，从而进入第一液压支路油液经过第三液压支路进入到第二液压支路并流入第一液压缸的有杆腔和第二液压缸的无杆腔，使得所述悬架机构不会产生抵制所述主动悬架机构进行侧倾调节的抗侧倾力矩。

附图说明

图1为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的第一实施例示意图；

图2为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的第二实施例示意图；

图3为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的第三实施例示意图；

图4为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的侧倾工况施加的侧倾激励图；

图5为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的侧倾力矩仿真结果图；

图6为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的液压缸作用力仿真结果图；

图7为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的蓄能器压力仿真结果图；

图8为一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的侧翻指数分析图。

附图标记列表

1：悬架机构；2：控制单元；3：电磁阀模块；11：作动器单元；12：液压管路；13：蓄能单元；111：第一液压缸；112：第二液压缸；121：第一液压支路；122：第二液压支路；123：第三液压支路；131：第一蓄能单元；132：第二蓄能单元；133：第三蓄能单元；134：第四蓄能单元；31：第一电磁阀；32：第二电磁阀；33：第三电磁阀；34：第四电磁阀；35：第五电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图1-8进行详细说明。

实施例1

本申请提供一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统，其包括悬架机构1、控制单元2和电磁阀模块3。

根据图1示出的一种具体实施方式，悬架机构1能够在控制单元2的控制下根据实际需求选择性地为车辆提供不同大小的抗侧倾刚度。悬架机构1包括能够调节车身和车轮之间间距的作动器单元11、选择性地连通不同作动器单元11的不同内腔室的液压管路12和设置在液压管路12上的蓄能单元13。在作动器单元11内腔室受压而导致其容纳的油液沿着液压管路12进行定向流动时，控制单元2能够按照控制设置在液压管路12的不同管道位置处的电磁阀模块3的开闭的方式改变连通液压管路12的蓄能单元13的数量来调整车辆的平顺性或抗侧倾刚度。当车辆行驶在普通路面上时，则接入四个蓄能器以提升平顺性；当车辆受到侧倾激励时，则选择性地接入不同蓄能器以达到不同的抗侧倾刚度，提升车辆安全性。

优选地，作动器单元11包括与同一根车轴两端的车轮位置相互对应设置的第一液压缸111和第二液压缸112。进一步优选地，第一液压缸111和第二液压缸112可以连接在转向架和车桥之间。具体地，第一液压缸111和第二液压缸112均包括活塞杆和与其配合使用的缸筒，该活塞杆和缸筒中的一者与车架连接，另一者与车桥连接。活塞杆与缸筒能够产生相对运动，从而对缸筒内的流体产生作用。其中，缸筒上不带有活塞杆的部分为无杆腔，缸筒上带有活塞杆的部分为有杆腔。

优选地，液压管路12包括分别连通两个作动器单元11的不同液腔的第一液压支路121和第二液压支路122。第一液压支路121和第二液压支路122之间还设置有相互连通的第三液压支路123。第一液压支路121和第二液压支路122均连接至第一液压缸111和第二液压缸112。具体地，第一液压支路121连接至第一液压缸111的无杆腔和第二液压缸112的有杆腔，第二液压支路122连接至第一液压缸111的有杆腔和第二液压缸112无杆腔。第三液压支路123分别与第一液压支路121和第二液压支路122相连。在第三液压支路123处于断开状态且车辆受到侧倾激励的情况下，第一液压支路121和第二液压支路122跟随作动器单元11内油液的定向流动而使得其管路内腔液压发生改变，从而悬架机构1按照在第一液压支路121和第二液压支路122之间产生压力差的方式形成抗侧倾力矩并降低车辆车身的侧倾角。优选地，第三液压支路123的管路中还设置有电磁阀单元3的第五电磁阀35。第三液压支路123通过第五电磁阀35调节其管路的开闭。

优选地，当第五电磁阀35处于关闭状态时，第一液压支路121及第二液压支路122不连通。优选地，在第一液压缸111的活塞向上运动且第二液压缸112的活塞向下运动时，第一液压缸111的无杆腔和第二液压缸112的有杆腔排出的油液进入第一液压支路121，此时第五电磁阀35处于关闭状态，第一液压缸111的无杆腔和第二液压缸112排出的油液最终通过第一液压支路121进入第一蓄能器31和第二蓄能器132，使得第一蓄能器31和第二蓄能器132的压力上升。与此同时，第一液压缸111的有杆腔和第二液压缸112的无杆腔体积增加，第二液压支路122中的油压降低，因此第一液压支路121和第二液压支路122之间的压力差形成了抗侧倾力矩，可以有效地降低车身的侧倾角。

当车辆具有空气弹簧等主动悬架机构时，在车辆预判到即将发生侧倾之前，控制单元2控制第五电磁阀35开启，使得第三液压支路123导通，从而第一液压支路121及第二液压支路122连通。优选地，当第一液压缸111的活塞向上运动且第二液压缸112的活塞向下运动时，第一液压缸111的无杆腔和第二液压缸112的有杆腔排出的油液进入第一液压支路121，由于此时第五电磁阀35处于开启状态，因此第一液压支路121中的液体会进入第一液压支路121，并最终进入作动器单元11的有杆腔和第二液压缸112的无杆腔。对于主动控制，因液压泵的加入，左、右两侧液压缸工作状态、蓄能器体积变化与液压泵流量控制之间形成新的耦合问题。因此，解决考虑含蓄能器在内的底层液压执行系统动力学建模问题就可以实现主动液压互联悬架动力学响应、检验主动控制。在上述状态的第一液压缸111的活塞和第二液压缸112的活塞的运动不会通过蓄能器产生抗侧倾力矩，使得第一液压缸111和第二液压缸112对应的左右车轮完全解耦，从而悬架机构1不会对列车空气弹簧或其他机构的调节产生影响。优选地，控制单元2能够通过相平面发进行有效的车辆/列车稳定区域分析。进一步优选地，本申请的控制单元2通过构建车身侧倾角-车身侧倾角速度的相平面图进行车辆行驶状态的研判，从而控制单元2能够根据分析结果通过选择性地控制悬架机构1或主动悬架与悬架机构1结合驱动的方式对车辆行驶平衡状态进行调节。优选地，车辆的侧倾稳定性以稳定域临界线为液压互联悬架主动悬架介入判据，使车辆侧倾状态及时控制在稳定区域以内，但为确保车辆侧倾稳定性具有一定安全系数，通过设置不同的悬架介入切换系数，使得车辆处于不同行驶状态下时，根据控制单元2计算分析得到的悬架介入切换系数与切换边界系数进行比较而选择性的控制不同悬架机构介入。优选地，将切换边界设置为临界线以内，由此确定主动控制介入判据为：

式中：c₁为介入切换系数，0＜c₁＜1，稳定区域车身侧倾角临界值θ_th、车身侧倾角速度临界值θ′_th以及车辆侧倾稳定区域临界线是预先设置输入的。

优选地，由于转向产生的侧向力是引起车辆非绊倒性侧翻的根本原因，因而被动模式下车辆的侧倾稳定性取决于车辆的侧向加速度。为避免车辆的液压互联悬架系统在悬架机构1或主动悬架与悬架机构1结合的两种抗侧倾模式之间的频繁切换，主动悬架的退出判据需要结合相平面稳定域以及车辆侧向加速度。优选地，在悬架介入切换系数的基础上还设置有小于介入切换系数的退出切换系数，同时要求车辆的侧向加速度降至介入时刻侧向加速度的一定比例，由此构成的主动控制退出判据，具体如下式：

式中：c₂为退出切换系数，0＜c₂＜1，且c₁＞c₂；a_y0为主动控制介入时刻的车辆侧向加速度；a_y为车辆当前侧向加速度；f为比例系数，0＜f＜1。

使用时，通过预先设置不同的介入切换系数和退出切换系数从而能够选择性的需求进行悬架调节机构的不同驱动状态的调节，从而使得车辆能够在直线行驶和不同转弯角度和转弯速度条件下，通过控制单元做出不同的抗侧倾液压调节。优选地，由于内、外侧载荷转移影响车轮的侧偏刚度，进而影响车辆的操纵稳定性，故主动抗侧倾控制的前、后侧倾力矩分配会对车辆操纵稳定性产生影响，因此控制单元2按照一定的控制规律动态调整侧倾力矩分配系数的方式提高车辆的操作稳定性。

优选地，电磁阀单元3包括与多个不同位置的蓄能单元13对应设置的第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33和第四电磁阀34以及设置在第三液压支路123中的第五电磁阀35。优选地，第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀34以及第五电磁阀35均能在控制单元2的控制下单独或共同进行开闭操作。

优选地，蓄能单元13包括第一蓄能单元131、第二蓄能单元132、第三蓄能单元133和第四蓄能单元134。进一步优选地，第一蓄能单元131和第二蓄能单元132设置在第一液压支路121上；第三蓄能单元133和第四蓄能单元134设置在第二液压支路122上。优选地，第一蓄能单元131与第四蓄能单元134相对于车体的长度方向对称设置；第二蓄能单元132与第三蓄能单元133相对于车体的长度方向对称设置。优选地，第一蓄能单元131与第四蓄能单元134之间设置第二蓄能单元132与第三蓄能单元133。

优选地，第一电磁阀31设置于第一蓄能器31与第一液压支路121之间，用于切断或连通第一蓄能器31与第一液压支路121之间的连接。优选地，第二电磁阀32设置于第二蓄能器132与第一液压支路121之间，用于切断或连通第二蓄能器132与第一液压支路121之间的连接。优选地，第三电磁阀33设置于第三蓄能器133与第二液压支路122之间，用于切断或连通第三蓄能器133与第二液压支路122之间的连接。优选地，第四电磁阀34设置于第四蓄能器134与第二液压支路122之间，用于切断或连通第四蓄能器134与第二液压支路122之间的连接。

优选地，当轨道车辆直线行驶时，控制单元2通过开启第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33和第四电磁阀34而将第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀34全部开启，将第一蓄能单元131、第二蓄能单元132、第三蓄能单元133和第四蓄能单元134全部接入油路，使得蓄能单元13体积达到最大，从而有效地提升车辆的平顺性。

优选地，当轨道车辆高速转弯时，控制单元2根据当前侧倾状态距离侧倾稳定临界线情况以及当前侧向加速度情况而选择性地接入不同蓄能单元13以达到不同的抗侧倾刚度，提升车辆安全性。例如，当车辆处于大转向角或高速入弯的情况下，为保证汽车的行驶安全性，接入第一蓄能器31和第四蓄能器134以提供较高的抗侧倾刚度；当车辆处于小转向角或低速入弯的情况下，接入第二蓄能器132和第三蓄能器133以提供适当的抗侧倾刚度。如图8所示，A点车身侧倾角较小，但较大的侧倾角加速度将导致车身侧倾角增大，车辆仍有侧倾失稳可能。此外，车轮离地时间也是侧翻评价需要考虑的因素，AC线与临界线平行，但C点的车轮离地时间显然要小于A点，其侧倾危险状态高于A点。故在相互平行状态的临界线状态下时，根据预选设置的调节参数，根据车辆的车轮离地时间长短选择性接入不同的蓄能器。例如，A点可以接入第一蓄能器31和第四蓄能器134以提供较高的抗侧倾刚度，C点接入第二蓄能器132和第三蓄能器133以提供适当的抗侧倾刚度。优选地，A，B两点具有相同的车身侧倾角，但B点侧倾角速度更大，失稳可能性更高。因此控制单元2还能够根据相同的车身侧倾角情况下侧倾角角速度的大小进行不同蓄能器的选取。例如，处于B点状态下的车辆可以同时接入四个蓄能器。图1是一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统的第一实施例，为了减少电磁阀的使用量，进而降低成本，可以有第二实施例如图2和第三实施例如图3。

实施例2

为验证轨道车辆用抗侧倾液压互联系统在车辆上的应用效果，设计了侧倾工况的仿真实验研究该系统的动力学响应，并与装有常规横向稳定杆的车辆进行对比分析。

表1抗侧倾液压互联系统主要参数表

表2仿真车辆符号说明表

优选地，侧倾激励如图4所示；

车辆HIS1、HIS2、车辆HIS3、车辆HIS4和设置横向稳定杆的车辆产生的抗侧倾力矩仿真结果如图5。

通过图5可以看出车辆ARB产生的抗侧倾力矩为线性，车辆HIS1、车辆HIS2产生的抗侧倾力矩为非线性且抗侧倾力矩值明显高于横向稳定杆。在小侧倾角时，抗侧倾力矩较小，保证了舒适性；在大侧倾角时，抗侧倾力矩较大，保证了安全性。车辆HIS1打开的两个蓄能器均为体积小、压力大的蓄能器，车辆HIS2打开的两个蓄能器均为体积小、压力大的蓄能器，因此车辆HIS1产生的抗侧倾力矩高于HIS2。

车辆HIS3的四个蓄能器均接入油路且第五电磁阀35关闭，此时蓄能器的体积最大，因此车辆HIS3产生的抗侧倾力矩比车辆HIS1、车辆HIS2、车辆ARB低。

车辆HIS4打开第五电磁阀35，将第一液压支路和第二液压支路连接在一起，两条支路的油压相等，因此无法产生抗侧倾力矩。

车辆HIS1、HIS2、车辆HIS3、车辆HIS4产生的液压作动器作用力仿真结果如图6。

通过图6可以看出液压作动器产生力大小为：HIS1>HIS2>HIS3>HIS4。原因是接入车辆HIS1的蓄能器为体积小、压力大的蓄能器，此时两个油路的压力差最大，产生的液压缸作用力最大；接入车辆HIS2的蓄能器为体积大、压力小的蓄能器，此时两个油路的压力差小于车辆HIS1，产生的液压缸作用力小于车辆HIS1。车辆HIS3的蓄能器全部接入液压互联悬架系统，此时蓄能器体积最大，因此产生的液压缸作用力小于车辆HIS1和车辆HIS2。车辆HIS4打开第五电磁阀35，将第一液压支路P1和第二液压支路连接在一起，两条支路的油压相等，因此无法产生有效悬架作动器力。

车辆HIS1、HIS2、车辆HIS3、车辆HIS4的蓄能器压力仿真结果如图7。原因同图6。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种轨道车辆用抗侧倾液压互联系统，包括位于车辆车身和车轮之间的悬架机构(1)，其特征在于，

所述悬架机构(1)至少包括设置在同一个车轴轴线方向上的两个作动器单元(11)以及设置于两个所述作动器单元(11)之间的液压管路(12)，其中，所述液压管路(12)上设置多个蓄能单元(13)；

在车辆转弯且主动悬架未介入工作的情况下，所述悬架机构(1)按照控制单元(2)可调节地选择不同数量的所述蓄能单元(13)接入所述液压管路(12)中的方式达到不同的抗侧倾刚度，使得车辆能够跟随所述悬架机构(1)的驱动而调节其行驶性能；

所述液压管路(12)至少包括分别连通两个所述作动器单元(11)的不同液腔的第一液压支路(121)和第二液压支路(122)，其中，所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)之间还设置有相互连通的第三液压支路(123)；

在所述第三液压支路(123)处于断开状态且车辆在转弯情况下，所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)跟随所述作动器单元(11)内油液的定向流动而使得其管路内腔液压发生改变，从而所述悬架机构(1)按照在所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)之间产生压力差的方式形成抗侧倾力矩并降低车辆车身的侧倾角；

所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)上分别至少设置有两个能够提供不同抗侧倾刚度的蓄能单元(13)；所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)能够按照同时接入所有所述蓄能单元(13)的方式使得车辆能够保持平顺的行驶状态；

控制单元(2)通过构建车身侧倾角-车身侧倾角速度的相平面图进行车辆行驶状态的研判，从而控制单元(2)能够根据分析结果通过选择性地控制悬架机构(1)或主动悬架与悬架机构(1)结合驱动的方式对车辆行驶平衡状态进行调节。

2.如权利要求1所述的抗侧倾液压互联系统，其特征在于，所述液压管路(12)与所述蓄能单元(13)之间还设置有受所述控制单元(2)控制的电磁阀模块(3)，使得所述控制单元(2)通过选择性地调节对应于不同所述蓄能单元(13)的所述电磁阀模块(3)的开闭的方式改变所述悬架机构(1)提供的抗侧倾刚度。

3.如权利要求2所述的抗侧倾液压互联系统，其特征在于，所述第一液压支路(121)的两端分别连接至第一液压缸(111)的无杆腔和第二液压缸(112)的有杆腔；

所述第二液压支路(122)的两端分别连接至第一液压缸(111)的有杆腔和第二液压缸(112)的无杆腔；

所述第三液压支路(123)分别与所述第一液压支路(121)和所述第二液压支路(122)连通，且所述第三液压支路(123)通过第五电磁阀(35)调节其管路的开闭。

4.如权利要求3所述的抗侧倾液压互联系统，其特征在于，蓄能单元(13)包括设置在第一液压支路(121)上的第一蓄能单元(131)和第二蓄能单元(132)以及设置在第二液压支路(122)上的第三蓄能单元(133)和第四蓄能单元(134)，其中，所述第一蓄能单元(131)、第二蓄能单元(132)与第三蓄能单元(133)、第四蓄能单元(134)相对于车辆车体的轴向方向对称设置。

5.如权利要求4所述的抗侧倾液压互联系统，其特征在于，在车辆处于大转向角或高速入弯的情况下，所述液压管路(12)接入第一蓄能单元(131)和第四蓄能单元(134)以提供大的抗侧倾刚度；当车辆处于小转向角或低速入弯的情况下，所述液压管路(12)接入第二蓄能单元(132)和第三蓄能单元(133)以提供小的抗侧倾刚度。

6.一种轨道车辆，至少包括设置在车身底部的主动悬架机构和设置于主动悬架机构和车轮之间的悬架机构(1)，其特征在于，所述悬架机构(1)包括作动器单元(11)、液压管路(12)和蓄能单元(13)；

在车辆转弯且主动悬架介入的情况下，所述液压管路(12)通过多支路互相导通并连通同轴设置的两个所述作动器单元(11)的方式对车辆车轮进行解耦，使得所述作动器单元(11)的运动不会通过所述蓄能单元(13)产生抵制所述主动悬架机构进行侧倾调节的抗侧倾力矩；所述作动器单元(11)包括设在同一车轴轴线上的第一液压缸(111)和第二液压缸(112)；

所述液压管路(12)分别连通两个所述作动器单元(11)的不同液腔的第一液压支路(121)和第二液压支路(122)，其中，所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)之间还设置有相互连通的第三液压支路(123)；

在所述第三液压支路(123)处于断开状态且车辆在转弯情况下，所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)跟随所述作动器单元(11)内油液的定向流动而使得其管路内腔液压发生改变，从而所述悬架机构(1)按照在所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)之间产生压力差的方式形成抗侧倾力矩并降低车辆车身的侧倾角；

所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)上分别至少设置有两个能够提供不同抗侧倾刚度的蓄能单元(13)；所述第一液压支路(121)和第二液压支路(122)能够按照同时接入所有所述蓄能单元(13)的方式使得车辆能够保持平顺的行驶状态；

控制单元(2)通过构建车身侧倾角-车身侧倾角速度的相平面图进行车辆行驶状态的研判，从而控制单元(2)能够根据分析结果通过选择性地控制悬架机构(1)或主动悬架与悬架机构(1)结合驱动的方式对车辆行驶平衡状态进行调节。

7.如权利要求6所述的轨道车辆，其特征在于，在车辆发生朝向所述第一液压缸(111)所在一侧的侧倾时，第一液压缸(111)的无杆腔和第二液压缸(112)的有杆腔排出的油液进入第一液压支路(121)，从而进入第一液压支路(121)油液经过第三液压支路(123)进入到第二液压支路(122)并流入第一液压缸(111)的有杆腔和第二液压缸(112)的无杆腔，使得所述悬架机构(1)不会产生抵制所述主动悬架机构进行侧倾调节的抗侧倾力矩。

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