CN115450968A - 一种主动式液压升降控制系统 - Google Patents
一种主动式液压升降控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115450968A CN115450968A CN202210982713.7A CN202210982713A CN115450968A CN 115450968 A CN115450968 A CN 115450968A CN 202210982713 A CN202210982713 A CN 202210982713A CN 115450968 A CN115450968 A CN 115450968A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- shock absorber
- wheels
- unit
- oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/002—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion characterised by the control method or circuitry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
本发明属于液压控制系统技术领域,公开了一种主动式液压升降控制系统,包括油箱、减振器单元、中控单元、传感单元和驱动单元;油箱用于储存液压油;减振器单元具有四个,分别支撑于车辆的四个车轮处;中控单元用于发出控制系统的启停信号;传感单元用于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态,并基于离地高度和/或行驶姿态输出第一控制信号;驱动单元基于启停信号将油箱内的液压油输出,并根据第一控制信号控制液压油流量,以驱动减振器单元实现升降运动或位置保持;传感单元用于检测车辆的行驶姿态至少包括方向盘角度、刹车状态、油门状态、车辆速度。本发明能够适应不同的工况,根据不同的信号实现减振器阻尼力的主动调节。
Description
技术领域
本发明属于液压控制系统技术领域,尤其涉及一种主动式液压升降控制系统。
背景技术
当前的减振器主要有被动式减振器、半主动减振器和主动式减振器。
被动式减振器装配完成后,其阻尼力不可调节;而半主动减振器只能调节阻尼力的大小,自由度不高;主动式减振器可根据实际信息自动控制减振器的阻尼力大小和力作用方向,增加使用者的舒适性。
因此,在追求舒适度的前提条件下,主动式减振器的需求远大于被动式减振器和半主动减振器。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种主动式液压升降控制系统,能够适应不同的工况,根据不同的信号实现减振器阻尼力的主动调节。本发明的具体技术方案如下:
一种主动式液压升降控制系统,包括:
油箱,用于储存液压油;
减振器单元,所述减振器单元具有四个,分别支撑于车辆的四个车轮处;
中控单元,用于发出控制系统的启停信号;
传感单元,用于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态,并基于离地高度和/或行驶姿态输出第一控制信号;以及
驱动单元,所述驱动单元基于启停信号将油箱内的液压油输出,并根据第一控制信号控制液压油流量,以驱动减振器单元实现升降运动或位置保持;
其中,所述传感单元用于检测车辆的行驶姿态至少包括方向盘角度、刹车状态、油门状态、车辆速度。
所述中控单元协同传感单元对驱动单元实现直接控制,以满足对减振器单元的快速调节,其中,所述传感单元至少以方向盘角度、刹车状态、油门状态、车辆速度、离地高度作为变量参考,多元化实现液压流量的干煸,从而实现对减振器单元的阻尼力调节。
优选的,四个车轮分别为车辆前端的两个车轮和车辆后端的两个车轮;
车辆前端的其中一个车轮和车辆后端的其中一个车轮位于车辆的其中一侧,车辆前端的另外一个车轮和车辆后端的另外一个车轮位于车辆的另外一侧;
所述第一控制信号包括:
基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第一信号;
所述驱动单元包括:
泵总成,所述泵总成基于启停信号使油箱内的液压油获得流动动力,并使液压油朝向减振器单元流动;
中央控制缸,用于平衡四个车轮处连接的减振器单元之间的液压油压力;以及
门阀,所述门阀基于第一信号实现其开关;
其中,车辆任意一端的两个车轮所连接的减振器单元通过门阀连通。
在控制系统启动后,所述泵总成将液压油从油箱内抽出;在此过程中,控制系统通过传感单元判断车辆各个车轮之间的平稳性,基于液压条件,如果传感单元检测结果与预设状态存在差异,则通过第一信号控制门阀开关,以实现车辆同一端车轮的平衡调节,同时,通过中央控制缸的设置,对四个车轮实现平衡调节。
优选的,所述第一控制信号还包括:
基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第二信号;
所述驱动单元还包括:
调平阀,所述调平阀基于第二信号实现其开关;
其中,任意一个车轮所连接的减振器单元和泵总成通过调平阀连通。
所述调平阀基于第二信号实现开启或关闭,从而实现减振器单元的入油,从而可通过调平阀的开关实现对液压油流量的调节。
优选的,所述传感单元还用于检测液压油的流量压力,并基于流量压力输出压力信号;
所述泵总成还基于压力信号以调节液压油的流动动力。
当传感单元检测到液压油的流量压力后,其反馈至泵总成,以实现液压油的动力调节,从而实现液压油的流量调节。
优选的,所述中央控制缸具有四个相互独立的流体腔,以及设置于中央控制缸中部的浮动阀;
每个流体腔对应连通一个减振器单元;
车辆同一侧的两个车轮所连接的减振器单元通过浮动阀调节其对应流体腔之间的液压油压力。
由于中央控制缸具有浮动阀,因此在车辆车轮之间平衡性不足时,浮动阀根据不同流体腔内的压差实现位置自动调整,从而满足车轮连接的减振器单元之间的液压油压力调节。
优选的,所述第一控制信号还包括:
基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第三信号;
所述驱动单元还包括:
蓄能器,用于储存泵总成提供的多余的压力油液;以及
回油管路,所述回油管路设置于油箱和蓄能器之间,并连通于油箱;
其中,所述回油管路设有安全阀,所述安全阀基于第三信号实现控制系统泄压。
当管路内液压油压力超高时,所述安全阀基于第三信号打开,从而释放系统压力,以保护系统,由此避免系统故障;而蓄能器能够储存控制系统中多余的压力油液,在需要时,释放该多余的压力油液供系统使用,起到减少压力冲击和压力脉动的作用;同时,蓄能器在系统的间歇性工况中,能够确保系统正常运行、改善动态品质、降低振动和噪音。
优选的,所述减振器单元包括:
减振器本体,用于支撑车辆;以及
阻尼调节器,所述阻尼调节器外置于减振器本体,用于实现减振器本体的阻尼力调节。
在现有技术中,减振器本体通过本体内设置的阀系以调节阻尼,而在本技术方案中,阻尼调节器设置于减振器本体的外侧,解决了传统减振器需要花费较长时间进行阀系阻尼力调教的问题。
优选的,所述传感单元还用于检测簧下加速度和簧上加速度,并基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出第二控制信号;
所述第二控制信号包括:
基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出的第四信号;以及
基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出的第五信号;
所述阻尼调节器包括:
通过管路并联的至少两个二位二通阀,并联后的二位二通阀通过管路与减振器本体连通;
其中,二位二通阀基于第二控制信号改变该阀的开关状态和切换速度。
二位二通阀的开关由基于第二控制信号的控制,此时,第二控制信号选择性的控制二位二通阀实现开关,由此使阻尼调节器具有不同的流量控制档位,从而更好满足不同的实际工况需求;当然,二位二通阀也可以基于第二控制信号实现同时打开或关闭。
优选的,所述阻尼调节器还包括:
充气单向阀,用于向阻尼调节器内补充惰性气体,以提供气压压力;以及
阻尼活塞,所述阻尼活塞可移动的设置于阻尼调节器的内部,用于平衡阻尼调节器内惰性气体和液压油之间的压力;
其中,进入阻尼调节器的液压油位于阻尼活塞的一侧,惰性气体位于阻尼活塞的另一侧。
考虑到高速的开关阀门液压油压力波动较大,由此利用充气单向阀向阻尼调节器的内部一端充入高压惰性气体,以平衡阻尼调节器的内部压差,同时可利用惰性气体的吸振能力优于液压油的能力,减小阻尼调节器的振动和噪音。
优选的,所述减振器本体包括:
活塞本体;
减振缸体,用于支撑车辆,所述减振缸体由活塞本体分隔为第一油腔和第二油腔;以及
活塞杆,所述活塞杆的一端伸入减振缸体,并与活塞本体固定连接;
其中,所述活塞本体与减振缸体滑动连接;所述活塞杆为中空结构,其靠近活塞本体的一端连通第二油腔,其远离活塞本体的一端连通阻尼调节器,且该端连通至油箱;
所述阻尼调节器通过充油单向阀与油箱连通。
所述油箱内的液压油经驱动单元输出至减振器本体,在该过程中,液压油进入第二油腔,并在不断提升压力的过程中,液压油通过活塞本体进入第一油腔,以满足升降需求,在该过程中,利用阻尼调节器为减振器本体补油,以实现液压油流量改变,从而改变减振器阻尼力,以使减振器单元所承载的车辆适应于不同的工况。
和现有技术相比,本发明利用全液压的主动式控制能够通过识别不同信号以实现车辆姿态调节和减振器阻尼力调节,从而使车辆适用于不同路况;本发明能够解决传统主动式减振器需要花费长时间调教阻尼力的问题;本发明还能够在控制系统工作的同时,解决振动、噪音等问题。
附图说明
图1为本发明实施例的系统原理图;
图2为本发明实施例中中央控制缸的示意图;
图3为图2的A-A剖面图;
图4为本实用新型实施例中控制缸体的示意图;
图5为本实用新型实施例中减振器本体的示意图;
图6为图5的B-B剖面图;
图7为本发明实施例中阻尼调节器的示意图;
图8为图7的俯视图;
图9为图8的C-C剖面图;
图10为图7的正视图;
图11为图10的D-D剖面图。
图中:1-油箱;2-第一单元;3-第二单元;4-第三单元;5-第四单元;6-泵总成;7-中央控制缸;701-浮动阀;702-第一腔体;703-第二腔体;704-第三腔体;705-第四腔体;706-控制缸体;707-左腔体;708-中间腔体;709-右腔体;710-弹簧;711-套筒;712-螺钉;8-第一门阀;9-第二门阀;10-第一阀;11-第二阀;12-第三阀;13-第四阀;14-蓄能器;15-安全阀;16-减振器本体;1601-活塞本体;1602-减振缸体;1603-活塞杆;1604-第一油腔;1605-第二油腔;1606-上支座;1607-下支座;1608-第一孔;1609-第二孔;1610-第一阀片;1611-第二阀片;1612-管接头;17-阻尼调节器;1701-二位二通阀;1702-外壳;1703-出液管;1704-充气单向阀;1705-阻尼活塞;1706-溢流阀座;1707-充油单向阀。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示,一种主动式液压升降控制系统,包括油箱1、减振器单元、中控单元、传感单元和驱动单元;所述油箱1用于储存液压油;所述减振器单元具有四个,分别支撑于车辆的四个车轮处;所述中控单元用于发出控制系统的启停信号;所述传感单元用于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态,并基于离地高度和/或行驶姿态输出第一控制信号;所述驱动单元基于启停信号将油箱1内的液压油输出,并根据第一控制信号控制液压油流量,以驱动减振器单元实现升降运动或位置保持;所述传感单元用于检测车辆的行驶姿态至少包括方向盘角度、刹车状态、油门状态、车辆速度。
在本实施例中,所述减振器单元具有四个,分别为第一单元2、第二单元3、第三单元4和第四单元5。
可以理解的是,在本实施例中,所述控制系统具有MCU,以实现传感数据运算。在本实施例中,所述传感单元将获取的传感数据发送至MCU,由MCU进行汇算后,通过信号控制液压油输出,从而实现减振器单元对车辆的高度调节,并由此保证减振器单元在不同路况下获得不同阻尼力,从而使用户获得较好的舒适性。还可以理解的是,所述离地高度、方向盘角度、刹车状态、油门状态、车辆速度均由相应的传感器提供检测数据,而这些传感器是可以直接安装使用的,此处不做累述。
具体的,中控单元发出启停信号后,可以主动调节减振器单元支撑车辆的高度,在车辆行驶过程中,传感单元实时检测方向盘角度、刹车状态、油门状态、车辆速度,并配合离地高度,调整液压油输出量,从而实现在保证车辆在行驶过程下,始终保持水平或趋于水平的状态,由此提供行驶舒适性。
为了更好的使用本实施例,四个车轮分别为车辆前端的两个车轮和车辆后端的两个车轮;车辆前端的其中一个车轮和车辆后端的其中一个车轮位于车辆的其中一侧,车辆前端的另外一个车轮和车辆后端的另外一个车轮位于车辆的另外一侧;所述第一控制信号包括基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第一信号;所述驱动单元包括泵总成6、中央控制缸7和门阀;所述泵总成6基于启停信号使油箱1内的液压油获得流动动力,并使液压油朝向减振器单元流动;所述门阀基于第一信号实现其开关;车辆任意一端的两个车轮所连接的减振器单元通过门阀连通;所述中央控制缸7用于平衡四个车轮处连接的减振器单元之间的液压油压力。
在本实施例中,四个车轮分别位于车辆四角,分别为第一车轮、第二车轮、第三车轮和第四车轮。由此可知,所述第一车轮对应第一单元2,第二车轮对应第二单元3,第三车轮对应第三单元4,第四车轮对应第四单元5。
由此可知,所述门阀具有两个,分别为第一门阀8和第二门阀9,所述第一门阀8作用于第一单元2和第二单元3,所述第二门阀9作用于第三单元4和第四单元5。所述中央控制缸7能够实现第一单元2、第二单元3、第三单元4和第四单元5之间的液压油压力调节。
为了更好的使用本实施例,所述第一控制信号还包括基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第二信号;所述驱动单元还包括调平阀;所述调平阀基于第二信号实现其开关;任意一个车轮所连接的减振器单元和泵总成6通过调平阀连通。
在本实施例中,所述调平阀具有四个,分别为第一阀10、第二阀11、第三阀12和第四阀13,其对应于第一单元2、第二单元3、第三单元4和第四单元5;由此可知,所述第一阀10的开关可限制液压油进入第一单元2,所述第二阀11的开关可限制液压油进入第二单元3,所述第三阀12的开关可限制液压油进入第三单元4,所述第四阀13的开关可限制液压油进入第四单元5。
在上述所述的离地高度中,可知的,是分别针对四个车轮的离地高度,因此,基于检测车辆的行驶姿态,以及针对每个车轮的离地高度,实际上第二信号由MCU汇算为四个部分,分别为第一部分、第二部分、第三部分和第四部分;所述第一部分用于控制第一阀10,所述第二部分用于控制第二阀11,所述第三部分用于控制第三阀12,所述第四部分用于控制第四阀13。
当所述泵总成6基于启停信号启动后,所述泵总成6对油箱1内的液压油产生输出动力,使液压油沿预设管路朝向减振器单元输出;此时,第一阀10、第二阀11、第三阀12和第四阀13均打开,从而实现车辆的高度抬升;此时,第一门阀8和第二门阀9也打开,实现相应车轮之间的液压油油压平衡。
在车辆行驶过程中,基于四个车轮的离地高度和行驶姿态,所述第一阀10、第二阀11、第三阀12和第四阀13,以及第一门阀8和第二门阀9实现自动开关调节,从而实现液压油流量调节,由此改变减振器单元的阻尼力。
在上述过程中,所述中央控制缸7由于压差原因实现四个减振器单元之间的压差调节,从而更好的确保车辆行驶稳定性。
在本实施例中,所述泵总成6主要包括齿轮泵,所述齿轮泵采用部件少、耐用性好,且可外用,由此能够通过将泄压压力加载到齿轮间隙以减少内部泄露,从而保证较高的液压油流出压力。
为了更好的使用本实施例,所述传感单元还用于检测液压油的流量压力,并基于流量压力输出压力信号;所述泵总成6还基于压力信号以调节液压油的流动动力。
在泵总成6启动后,管路中设置有流量压力传感器,其将检测到的液压油的流量压力反馈至MCU,以实现泵总成6的功能调节,从而更好的满足液压油流量调节的需求。
如图2~图4所示,为了更好的使用本实施例,所述中央控制缸7具有四个相互独立的流体腔,以及设置于中央控制缸7中部的浮动阀701;每个流体腔对应连通一个减振器单元;车辆同一侧的两个车轮所连接的减振器单元通过浮动阀701调节其对应流体腔之间的液压油压力。
在本实施例中,对应于四个减振器单元,所述中央控制缸7具有相互独立的第一腔体702、第二腔体703、第三腔体704和第四腔体705。
具体的,所述中央控制缸7包括控制缸体706,所述控制缸体706内具有主腔体,所述主腔体划分为左腔体707、中间腔体708和右腔体709;所述浮动阀701位于主腔体内,所述浮动阀701的一端与左腔体707滑动连接,另一端与右腔体709滑动连接,所述浮动阀701的中部具有突出部,所述突出部与中间腔体708滑动连接;此外,所述浮动阀701的两端分别通过一个弹性组件与左腔体707和右腔体709的端部连接,且任意一个弹性组件靠近另外一个弹性组件的一端伸入浮动阀701的端部,由此实现弹性导向限位。
所述弹性组件包括弹簧710、套筒711和螺钉712,所述螺钉712的一端与浮动阀701连接,另一端与套筒711连接,且该端为卡接;所述套筒711远离螺钉712的一端与其所在流体腔的端部固定连接;所弹簧710套接在套筒711、螺钉712的外侧。
同时可知,所述主腔体由浮动阀701分隔为第一腔体702、第二腔体703、第三腔体704和第四腔体705。,在本实施例中,主腔体两端与四个减振器单元之间呈X形连接,即第一单元2和第四单元5分别连通第一腔体702和第四腔体705,第二单元3和第三单元4分别连通第二腔体703和第三腔体704,由此通过对液压油压力的动态调节实现车辆的车身平衡。
由此可知,当液压油经分流进入中央控制缸7后,分流后的液压油分别进入第一腔体702、第二腔体703、第三腔体704和第四腔体705;由此,在第一腔体702、第二腔体703、第三腔体704和第四腔体705相互之间存在压差时,通过浮动阀701对不同腔体的容量实现动态调整,从而减振器单元的阻尼力调节。在此基础上,配合第一门阀8和第二门阀9的开关调节,以实现各个减振器单元之间的液压油压力平衡。
为了更好的使用本实施例,所述第一控制信号还包括基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第三信号;所述驱动单元还包括蓄能器14和回油管路;所述蓄能器14用于储存泵总成6提供的多余的压力油液;所述回油管路设置于油箱1和蓄能器14之间,并连通于油箱1;所述回油管路设有安全阀15,所述安全阀15基于第三信号实现控制系统泄压。
在泵总成6启动后,所述传感单元基于四个车轮处的离地高度和车辆的行驶姿态输出第三信号,当然,也可以基于四个车轮处的离地高度或车辆的行驶姿态输出第三信号,此时,MCU可根据传感单元反馈的数据,控制蓄能器14或安全阀15打开或关闭,从而使蓄能器14提供压力或使安全阀15完成管道泄压。
因而,在使用本实施例时,通过泵总成6从油箱1内持续泵出高压液压油,当管路中液压油超高时,安全阀15打开泄压。当控制系统中的液压油需要更换或泄压时,液压油可通过回油管路回到油箱1,不会流向蓄能器14。
为了更好的使用本实施例,所述减振器单元包括减振器本体16和阻尼调节器17;所述减振器本体16用于支撑车辆;所述阻尼调节器17外置于减振器本体16,用于实现减振器本体16的阻尼力调节。
在本实施例中,所述阻尼调节器17于减振器本体16的外侧与其连通,由MCU控制控制阻尼调节器17实现液压油流量调节,从而快捷改变减振器单元的阻尼力。
如图7~图11所示,在本实施例中,所述阻尼调节器17具有二位二通阀1701,为了简单、清晰的阐述以下实施例,令本实施例具有两个二位二通阀1701。需要提醒的是,本实施例并非仅能设置两个二位二通阀1701,还可以是三个、四个,或更多,无论设置如何的数量,原理均与下述内容相同。
由此,为了更好的使用本实施例,所述传感单元还用于检测簧下加速度和簧上加速度,并基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出第二控制信号;所述第二控制信号包括基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出的第四信号,以及基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出的第五信号;所述阻尼调节器17包括通过管路并联的两个二位二通阀1701,并联后的两个二位二通阀1701通过管路与减振器本体16连通;其中一个二位二通阀1701基于第四信号以改变该阀的开关状态和切换速度;另外一个二位二通阀1701基于第五信号以改变该阀的开关状态和切换速度。
所述阻尼调节器17直接作用于其对应的传感器单元,所述阻尼调节器17基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出控制信号以实现对两个二位二通阀1701的控制。
需要说明的是,所述阻尼调节器17的设置可以直接改变进入减振器本体16的液压油流量,通过二位二通阀1701的开启或改变,改变液压油流量后,实现对减振器本体16的阻尼力调节。
所述阻尼调节器17除了两个二位二通阀1701外,还包括外壳1702;所述外壳1702的其中一端设置二位二通阀1701,且该端设置有出液管1703,所述出液管1703连通至减振器本体16,在外壳1702的内部预存有一定体积的液压油,由此,经其中一个二位二通阀1701或两个二位二通阀1701打开,液压油即可增加进入减振器本体16的流量由此实现液压油流量调节。由此,通过上述液压油流量调节,可以很好的通过减振器实现车辆悬架高度的改变,图中,双线划线为液压油的流动路径,可以理解的是,在该路径上,液压油可以实现双向运动。
由此,阻尼调节器内储存的液压油越多,则进入减振器的液压油越少,悬架高度越低,阻尼调节器内储存的液压油越少,则进入减振器的液压油越多,悬架高度越高。
为了更好的使用本实施例,所述阻尼调节器17还包括充气单向阀1704和阻尼活塞1705;所述充气单向阀1704用于向阻尼调节器17内补充惰性气体,以提供气压压力;所述阻尼活塞1705可移动的设置于阻尼调节器17的内部,用于平衡阻尼调节器17内惰性气体和液压油之间的压力;进入阻尼调节器17的液压油位于阻尼活塞1705的一侧,惰性气体位于阻尼活塞1705的另一侧。
两个二位二通阀1701均设置于外壳1702的其中一端,且该端设有用于连通减振器本体16的管接头1612;所述充气单向阀1704设置于外壳1702远离二位二通阀1701的一端。
所述阻尼活塞1705在壳体内与壳体滑动连接,且在本实施例中,阻尼活塞1705的外侧面与壳体的内侧面接触,以避免气液混合。
液压油进入阻尼调节器17内,通过其流动压力推动阻尼活塞1705朝向充气单向阀1704的方向运动,此时,经充气单向阀1704补入惰性气体,以平衡阻尼活塞1705的位置。在本实施例中,两个二位二通阀1701并联后,通过出液管1703连通至管接头1612,因而,不同数量的二位二通阀1701的开关,可实现不同液压油流量的调节。
也就是说,所述阻尼调节器17基于第四信号和/或第五信号实现液压油流量调节,使液压油流量调节至少具有三个调节档位,即双开、双闭、一开一闭。在另外的一些实施例中,二位二通阀1701还可以通过MCU的指令,改变其状态切换速度,如在适当的电流范围内,改变二位二通阀1701中流入线圈的电流大小。
在上述过程中,外部惰气气源通过充气单向阀1704向阻尼调节器17内充入惰性气体,以避免高速的开关二位二通阀1701而带来的油液波动过大,由此,不仅利用惰性气体平衡了阻尼调节器17内的压差,还利用惰性气体优于液压油的吸振能力,减小了阻尼调节器17的振动和噪音。
此外,在一些实施例中,所述阻尼调节器17设有溢流阀座1706,其具有溢流阀,以满足规避液压油压力过大而出现不能满足使用需求的问题。
在本实施例中,所述蓄能器14、溢流阀溢流阀座1706都能够基于行驶姿态和离地高度的第一控制信号实现开关。
需要解释的是,在图1中,A表示压力信号,B表示启停信号,C表示控制蓄能器14的信号,F表示控制第一门阀8的第一信号,I表示控制第二门阀9的第一信号,D表示控制第一阀10的第二信号、E表示控制第二阀11的第二信号、F表示控制第三阀12的第二信号、G表示控制第四阀13的第二信号。此处需要强调的是,针对第一信号和第二信号,是分别控制门阀和调平阀的信号,即第一信号为针对不同门阀的第一门阀8信号和第二门阀9信号,第二信号为针对不同调平阀的第一阀10信号、第二阀11信号、第三阀12信号和第四阀13信号,即上文所述第一部分、第二部分、第三部分和第四部分。
如图5和图6所示,为了更好的使用本实施例,所述减振器本体16包括活塞本体1601、减振缸体1602和活塞杆1603;所述减振缸体1602用于支撑车辆,所述减振缸体1602由活塞本体1601分隔为第一油腔1604和第二油腔1605;所述活塞杆1603的一端伸入减振缸体1602,并与活塞本体1601固定连接;所述活塞本体1601与减振缸体1602滑动连接;所述活塞杆1603为中空结构,其靠近活塞本体1601的一端连通第二油腔1605,其远离活塞本体1601的一端连通阻尼调节器17,且该端连通至油箱1;所述阻尼调节器17通过充油单向阀1707与油箱1连通。
在本实施例中,所述减振器本体16还包括上支座1606;所述减振缸体1602具有下支座1607。所述减振器本体16通过上支座1606和下支座1607连接至车辆,以实现减振器单元对车辆的支撑。
所述活塞杆1603的一端设置于上支座1606,另一端伸入减振缸体1602,连通通过活塞本体1601分隔的第二油腔1605;所述下支座1607设置于减振缸体1602远离上支座1606的一端。
所述活塞本体1601设有若干倾斜设置的第一孔1608和第二孔1609;所述活塞本体1601上设置有第一阀片1610和第二阀片1611;所述第一阀片1610用于遮挡第一孔1608连通第一油腔1604的一端,所述第二阀片1611用于遮挡第二孔1609连通第二油腔1605的一端。
由此,当汽车需要提高高度时,MCU发出相应指令,4个调平阀打开,泵总成6泵出的的高压液压油经过中央控制缸7进入减振缸体1602,推出活塞杆1603。同时MCU控制门阀打开,平衡左右轮之间的油压,实现整体悬架高度提升。
在行驶过程中,由于路况的原因,液压油进入第二腔体703后,活塞杆1603驱动活塞本体1601运动,使第二油腔1605的空间缩小,此时液压油经第一孔1608冲开第一阀片1610进入第一油腔1604,以实现第一油腔1604和第二油腔1605的压力平衡;同理,所述活塞杆1603驱动活塞本体1601复位时,所述第一油腔1604的空间缩小,此时液压油经第二孔1609冲开第二阀片1611进入第二油腔1605,以此实现第一油腔1604和第二油腔1605之间的压力平衡。
在上述过程中,同一端的车轮所对应的减振器单元通过中央控制缸7实现压力平衡。
由此,本实施例通过控制信号改变了各个阀门的工作状态,从而实现了减振器单元的阻尼力调节,并可通过本实施例实现车辆高度调节,由此满足了全液压升降控制,以及主动式减振。因此,本实施例避免了现有技术采用空气弹簧710减振器时,其皮囊为橡胶材料易老化,且频繁容积改变,导致圆角易开裂而使减振器失效的问题;也避免了传统液压升降减振器因筒内设置有多组阀系,针对不同车辆需要花费长时间进行阀系阻尼力调校的问题。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,包括:
油箱,用于储存液压油;
减振器单元,所述减振器单元具有四个,分别支撑于车辆的四个车轮处;
中控单元,用于发出控制系统的启停信号;
传感单元,用于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态,并基于离地高度和/或行驶姿态输出第一控制信号;以及
驱动单元,所述驱动单元基于启停信号将油箱内的液压油输出,并根据第一控制信号控制液压油流量,以驱动减振器单元实现升降运动或位置保持;
其中,所述传感单元用于检测车辆的行驶姿态至少包括方向盘角度、刹车状态、油门状态、车辆速度。
2.如权利要求1的所述一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,四个车轮分别为车辆前端的两个车轮和车辆后端的两个车轮;
车辆前端的其中一个车轮和车辆后端的其中一个车轮位于车辆的其中一侧,车辆前端的另外一个车轮和车辆后端的另外一个车轮位于车辆的另外一侧;
所述第一控制信号包括:
基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第一信号;
驱动单元包括:
泵总成,所述泵总成基于启停信号使油箱内的液压油获得流动动力,并使液压油朝向减振器单元流动;
中央控制缸,用于平衡四个车轮处连接的减振器单元之间的液压油压力;以及
门阀,所述门阀基于第一信号实现其开关;
其中,车辆任意一端的两个车轮所连接的减振器单元通过门阀连通。
3.如权利要求2的所述一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,所述第一控制信号还包括:
基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第二信号;
所述驱动单元还包括:
调平阀,所述调平阀基于第二信号实现其开关;
其中,任意一个车轮所连接的减振器单元和泵总成通过调平阀连通。
4.如权利要求3所述的一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,所述传感单元还用于检测液压油的流量压力,并基于流量压力输出压力信号;
所述泵总成还基于压力信号以调节液压油的流动动力。
5.如权利要求2~4任一项所述的一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,所述中央控制缸具有四个相互独立的流体腔,以及设置于中央控制缸中部的浮动阀;
每个流体腔对应连通一个减振器单元;
车辆同一侧的两个车轮所连接的减振器单元通过浮动阀调节其对应流体腔之间的液压油压力。
6.如权利要求5所述的一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,所述第一控制信号还包括:
基于检测四个车轮处的离地高度和/或车辆的行驶姿态输出的第三信号;
所述驱动单元还包括:
蓄能器,用于储存泵总成提供的多余的压力油液;以及
回油管路,所述回油管路设置于油箱和蓄能器之间,并连通于油箱;
其中,所述回油管路设有安全阀,所述安全阀基于第三信号实现控制系统泄压。
7.如权利要求1所述的一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,减振器单元包括:
减振器本体,用于支撑车辆;以及
阻尼调节器,所述阻尼调节器外置于减振器本体,用于实现减振器本体的阻尼力调节。
8.如权利要求7所述的一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,所述传感单元还用于检测簧下加速度和簧上加速度,并基于行驶姿态、离地高度、簧下加速度和簧上加速度输出第二控制信号;
所述阻尼调节器包括:
通过管路并联的至少两个二位二通阀,并联后的二位二通阀通过管路与减振器本体连通;
其中,二位二通阀基于第二控制信号改变该阀的开关状态和切换速度。
9.如权利要求7或8所述的一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,所述阻尼调节器还包括:
充气单向阀,用于向阻尼调节器内补充惰性气体,以提供气压压力;以及
阻尼活塞,所述阻尼活塞可移动的设置于阻尼调节器的内部,用于平衡阻尼调节器内惰性气体和液压油之间的压力;
其中,进入阻尼调节器的液压油位于阻尼活塞的一侧,惰性气体位于阻尼活塞的另一侧。
10.如权利要求7所述的一种主动式液压升降控制系统,其特征在于,所述减振器本体包括:
活塞本体;
减振缸体,用于支撑车辆,所述减振缸体由活塞本体分隔为第一油腔和第二油腔;以及
活塞杆,所述活塞杆的一端伸入减振缸体,并与活塞本体固定连接;
其中,所述活塞本体与减振缸体滑动连接;所述活塞杆为中空结构,其靠近活塞本体的一端连通第二油腔,其远离活塞本体的一端连通阻尼调节器,且该端连通至油箱;
所述阻尼调节器通过充油单向阀与油箱连通。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210982713.7A CN115450968A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种主动式液压升降控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210982713.7A CN115450968A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种主动式液压升降控制系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115450968A true CN115450968A (zh) | 2022-12-09 |
Family
ID=84299475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210982713.7A Pending CN115450968A (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种主动式液压升降控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115450968A (zh) |
-
2022
- 2022-08-16 CN CN202210982713.7A patent/CN115450968A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7497452B2 (en) | Hydro-pneumatic vehicle suspension system with a double acting cylinder and accumulators | |
US5222759A (en) | Apparatus for active control of body motions in motor vehicles | |
RU2408475C2 (ru) | Гидравлическая система подвески для транспортного средства | |
US5682980A (en) | Active suspension system | |
US4722548A (en) | Computer optimized adaptive suspension system having combined shock absorber/air spring unit | |
US8672337B2 (en) | Multi-point hydraulic suspension system for a land vehicle | |
US5013061A (en) | Hydraulic circuit for actively controlled automotive suspension system with fail-safe system | |
US20020121416A1 (en) | Hydraulic cylinder apparatus | |
WO2020214666A1 (en) | Suspension system with multiple working modes | |
JP2002541014A5 (zh) | ||
US6871845B2 (en) | Self-pumping, hydropneumatic suspension strut unit | |
US4872702A (en) | Suspension system for vehicles | |
CN217598271U (zh) | 液压悬架系统及具有其的车辆 | |
JP3288396B2 (ja) | 自動車におけるボディ運動をアクティブ調整する装置 | |
US11697319B2 (en) | Suspension system with comfort valve integration | |
WO2023125961A1 (zh) | 液压式主动悬架及具有其的车辆 | |
JPH02286416A (ja) | 能動型サスペンション | |
US5205581A (en) | System for controlling a chassis | |
CN115450968A (zh) | 一种主动式液压升降控制系统 | |
EP0539438B1 (en) | self-pumping, self-levelling damper unit | |
CN218858094U (zh) | 一种液压升降悬架系统及车辆 | |
WO2024127709A1 (ja) | 緩衝器 | |
US11865889B2 (en) | Suspension system with comfort valves between cross-over hydraulic circuits | |
CN116409099A (zh) | 液压悬架系统及具有其的车辆 | |
CN218000251U (zh) | 主动悬架系统及车辆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |