CN204383120U - 一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统，包括前稳定杆机构、后稳定杆机构和液压控制机构。前后稳定杆机构均包括左稳定半杆、右稳定半杆和液压马达；所述液压马达串连在左稳定半杆和右稳定半杆之间；所述前后液压马达均为螺旋摆动液压马达；所述液压控制机构包括叠加式液压集成阀、液压油泵和液压油箱；叠加式液压集成阀由单向阀、前后压力控制阀组和前后方向阀、安全阀、单向阀组成；前后压力控制阀组均由电磁比例减压阀和电磁比例溢流阀串联组成；液压控制机构通过液压油路分别和前后稳定杆机构中的液压马达连通，实现前后双通道控制。本实用新型主动控制实时调整车身侧倾，为驾驶员提供最佳舒适性、较高安全性和较大操纵简单性。

Description

一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统

技术领域

 本实用新型属于车辆安全技术领域，具体涉及主动稳定杆系统。

背景技术

针对越野车型，底盘系统必须为驾驶员提供最佳行驶舒适性、较高行驶安全性和较大操纵简单性，其中车辆侧倾是影响舒适性和安全性的重要因素之一。作为汽车独立悬架系统的重要安全件，稳定杆在汽车转弯或遇到阻力时可提高操作的稳定性，防止车身发生过大的横向侧倾。现有横向稳定杆在车辆侧倾时提供被动抗侧倾扭矩，且扭矩不可调；在速度高转向情况下车辆容易产生侧倾，在直线行驶时会造成舒适性降低，很难同时满足乘坐舒适性与操纵稳定性两方面的要求。相比于常规横向稳定杆，主动稳定杆系统能够更加有效地提供最佳行驶舒适性、较高行驶安全性和较大操纵简单性。

目前，国外的某些主动稳定杆系统已经产品化，并安装使用在一些国外高档车型上，如宝马、路虎和保时捷等。在国内，汽车企业尚未自主研发制造出主动稳定杆系统，越野车型上大都使用常规横向稳定杆；该稳定杆抗侧倾扭矩不可调，在防侧倾程度上的能力十分有限，在车辆转弯时车身会产生较大的侧倾，影响舒适性和安全性。现有技术中的一种主动抗侧倾稳定杆方案：其摆动马达采用双叶片式摆动马达，存在高压泄漏、承载能力低和抗冲击差，且重量过大等缺点；其液压系统采用前桥压力阀和后桥压力阀串联的方式，控制前后桥马达压力，该方案限制了前后两马达压力控制的独立性，表现为后液压马达的压力始终小于或等于前液压马达压力，尤其针对越野车型在转向时表现为不足转向，降低了车辆的灵活性。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术存在的不足之处，提出一种结构简单紧凑、抗冲击及安全可靠的双通道控制液压马达式主动稳定杆系统，以期在车辆侧倾时分别控制前后通道的方向阀和压力控制阀的动作，实现驱动前后液压马达进行相应方向的旋转和提供相应的扭矩，从而使得前后稳定杆机构提供可调抗侧倾扭矩及主动控制实时调整车身的侧倾，为驾驶员提供最佳行驶舒适性、较高行驶安全性和较大操纵简单性。

一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统包括前稳定杆机构1、后稳定杆机构6和液压控制机构11；所述前稳定杆机构1包括前左稳定半杆2、前右稳定半杆5和前液压马达4；所述前液压马达4串连在前左稳定半杆2和前右稳定半杆5之间；所述前左稳定半杆2通过前套筒3与前液压马达输出轴焊接，所述前右稳定半杆5与前液压马达后端盖焊接；所述后稳定杆机构6包括后左稳定半杆7、后右稳定半杆10和后液压马达9；所述后液压马达9串连在左稳定半杆7和后右稳定半杆10之间；所述后左稳定半杆7通过后套筒8与后液压马达输出轴焊接，所述后右稳定半杆10与后液压马达后端盖焊接；

所述前液压马达4和后液压马达9均为螺旋摆动液压马达；

所述液压控制机构11由叠加式液压集成阀12、液压油泵18和液压油箱19组成；在液压控制机构11的作用下，液压系统对前液压马达4和后液压马达9分别输出所需的油压，使得实现驱动前液压马达4和后液压马达9旋转，为所述前稳定杆机构1和后稳定杆机构6提供可调抗侧倾扭矩，以调整车身的侧倾。

一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统的具体结构设计方案如下：所述叠加式液压集成阀12包括：前安全阀13、前方向阀14、前压力控制阀组23、两个前单向阀26、后安全阀25、后方向阀24、后压力控制阀组21、两个后单向阀27和单向阀17；其中前安全阀13、前方向阀14、后安全阀25和后方向阀24均为二位四通电磁阀；

所述前压力控制阀组23由前减压阀15和前溢流阀22串联组成；所述后压力控制阀组21由后减压阀16和后溢流阀20串联组成；其中前减压阀15和后减压阀16均为电磁比例减压阀，前溢流阀22和后溢流阀20均为电磁比例溢流阀；

所述液压油泵18的吸油口与液压油箱19连通；所述液压油泵18的出油口与单向阀17的进口连通；单向阀17的出口通过三通管分为A出口和B出口，其中A出口连通着压力控制阀组23中前减压阀15的进油口，B出口连通着后压力控制阀组21中后减压阀16的进油口；

所述前减压阀15的出口通过三通管分为A1出口和A2出口；所述A1出口连通着前方向阀14的进油口P，所述A2出口连通着前溢流阀22的进油口；前溢流阀22的出口通过回油道与液压油箱19连通；前方向阀14的出油口T通过回油道与液压油箱19连通；前方向阀14的a口和b口分别通过前安全阀13与前液压马达4的进油口和出油口连通；

所述后减压阀16的出口通过三通管分为B1出口和B2出口；所述B1出口连通着后方向阀24的进油口P，所述B2出口连通着后溢流阀20的进油口；后溢流阀20的出口通过回油道与液压油箱19连通；后方向阀24的出油口T通过回油道与液压油箱19连通；后方向阀24的a口和b口分别通过后安全阀25与后液压马达9的进油口和出油口连通；

前液压马达4的进出油道分别通过两个前单向阀26与回油道连通；所述前液压马达4的进出油道连通前单向阀26的出油口，所述回油道连通前单向阀26的进油口；后液压马达9的进出油道分别通过两个后单向阀27与回油道连通；所述后液压马达9的进出油道连通后单向阀27的出油口，所述回油道连通后单向阀27的进油口；所述回油道与液压油箱19连通。

本实用新型与现有技术产品相比具有以下方面的优点：

1.本实用新型采用结构紧凑的螺旋摆动式液压马达作为主动稳定杆执行器，使稳定杆系统具有高扭矩输出、高承载能力和抗冲击等优点；该系统结构紧凑简单，较其他主动稳定杆在等重量体积下可提供更大扭矩，尤其对于越野车能够更加有效地提供最佳行驶舒适性、较高行驶安全性和较大操纵简单性；

2.本实用新型采用双通道液压控制机构，在车辆侧倾时分别控制前后通道的方向阀和压力控制阀的动作，使液压系统对前后液压马达分别提供所需的油压，克服了现有技术中前后两马达间压力控制的制约性；从而驱动前后液压马达进行相应方向的旋转和提供相应的扭矩，实现前后稳定杆机构提供可调抗侧倾扭矩及主动控制实时调整车身的侧倾；

3.本实用新型压力控制阀组采用电磁比例减压阀和电磁比例溢流阀串联机构，能实时任意调整前后通道压力及流量，使得液压系统安全、方便；

4.本实用新型为避免前后液压马达在液压油路封闭工作时出现气蚀，前后液压马达进出油通道分别设置单向阀连通回油道，以实现液压马达通过单向阀再次从液压油箱中吸油以防止气蚀。

附图说明

图1为本实用新型实施例中整体系统原理图。

图2为本实用新型实施例中液压系统原理图。

图中序号：1前稳定杆机构；2前左稳定半杆；3前套筒；4前液压马达；5前右稳定半杆；6后稳定杆机构；7后左稳定半杆；8后套筒；9后液压马达；10后右稳定半杆；11液压控制机构；12叠加式液压集成阀；13前安全阀；14前方向阀；15前减压阀；16后减压阀；17单向阀；18液压油泵；19液压油箱；20后溢流阀；21后压力控制阀组；22前溢流阀；23前压力控制阀组；24后方向阀；25后安全阀；26前单向阀；27后单向阀。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1，一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统包括前稳定杆机构1、后稳定杆机构6和液压控制机构11。前稳定杆机构1包括前左稳定半杆2、前右稳定半杆5和前液压马达4；前液压马达4串连在前左稳定半杆2和前右稳定半杆5之间；前左稳定半杆2通过前套筒3与前液压马达输出轴焊接，前右稳定半杆5与前液压马达后端盖焊接。后稳定杆机构6包括后左稳定半杆7、后右稳定半杆10和后液压马达9；后液压马达9串连在左稳定半杆7和后右稳定半杆10之间；后左稳定半杆7通过后套筒8与后液压马达输出轴焊接，后右稳定半杆10与后液压马达后端盖焊接。前液压马达4和后液压马达9均为螺旋摆动液压马达。

参见图2，液压控制机构11由叠加式液压集成阀12、液压油泵18和液压油箱19组成。叠加式液压集成阀12包括：前安全阀13、前方向阀14、前压力控制阀组23、两个前单向阀26、后安全阀25、后方向阀24、后压力控制阀组21、两个后单向阀27和单向阀17；其中前安全阀13、前方向阀14、后安全阀25和后方向阀24均为二位四通电磁阀。

参见图2，前压力控制阀组23由前减压阀15和前溢流阀22串联组成；后压力控制阀组21由后减压阀16和后溢流阀20串联组成；其中前减压阀15和后减压阀16均为电磁比例减压阀，前溢流阀22和后溢流阀20均为电磁比例溢流阀。

参见图2，液压油泵18的吸油口与液压油箱19连通；液压油泵18的出油口与单向阀17的进口连通；单向阀17的出口通过三通管分为A出口和B出口，其中A出口连通着压力控制阀组23中前减压阀15的进油口，B出口连通着后压力控制阀组21中后减压阀16的进油口。

参见图2，前减压阀15的出口通过三通管分为A1出口和A2出口；所述A1出口连通着前方向阀14的进油口P，所述A2出口连通着前溢流阀22的进油口；前溢流阀22的出口通过回油道与液压油箱19连通；前方向阀14的出油口T通过回油道与液压油箱19连通；前方向阀14的a口和b口分别通过前安全阀13与前液压马达4的进油口和出油口连通；所述后减压阀16的出口通过三通管分为B1出口和B2出口；所述B1出口连通着后方向阀24的进油口P，所述B2出口连通着后溢流阀20的进油口；后溢流阀20的出口通过回油道与液压油箱19连通；后方向阀24的出油口T通过回油道与液压油箱19连通；后方向阀24的a口和b口分别通过后安全阀25与后液压马达9的进油口和出油口连通。

参见图2，前液压马达4的进出油道分别通过两个前单向阀26与回油道连通；前液压马达4的进出油道连通前单向阀26的出油口，回油道连通前单向阀26的进油口；后液压马达9的进出油道分别通过两个后单向阀27与回油道连通；后液压马达9的进出油道连通后单向阀27的出油口，回油道连通后单向阀27的进油口；回油道与液压油箱19连通。

本实用新型的工作原理说明如下：

在车辆未启动时，所有的阀门都断电，该主动稳定杆系统不启动；即使车辆停在倾斜的路面上车辆会有侧倾，该系统也不工作。

当启动车辆发动机且该主动稳定杆系统正常时，液压油泵就会将液压油输送到液压系统内，通过前压力控制阀组23和后压力控制阀组21建立5-9bar的预压力，但前安全阀13和后安全阀25不工作，前后通道螺旋摆动液压马达处于封闭状态，液压油可以经前压力控制阀组23和后压力控制阀组21直接回到液压油箱19中。

在车辆直线行驶时，前安全阀13和后安全阀25工作，使液压油进入前后通道螺旋摆动液压马达，并保持在5-9bar的工作压力，但前方向阀14和后方向阀24不工作处于正常阀芯位置，液压油经前压力控制阀组23和后压力控制阀组21直接回到液压油箱19中；此时该稳定杆系统相当于以小刚度的被动稳定杆方式工作，不会影响整车直线行驶的舒适性。

在车辆进行转向时，根据车辆的转向工况包括车速、方向盘转角和侧倾加速度制动控制策略，控制该液压控制机构中电磁阀的动作；此时，前通道液压油回路为：液压油从液压油泵18流出后，经单向阀17后由A油路进入前压力控制阀组23，根据电磁比例减压阀15和电磁比例溢流阀22的动作，对A1油路输出前液压马达4所需液压油压，经前方向阀14和前安全阀13将液压油送入前液压马达4，实现前稳定杆机构1的实时所需转向和转矩以抵消车身侧倾力矩；后通道液压油回路为：液压油从液压油泵18流出后，经单向阀17后由B油路进入后压力控制阀组21，根据电磁比例减压阀16和电磁比例溢流阀20的动作，对B1油路输出后液压马达9所需液压油压，经后方向阀24和后安全阀25将液压油送入后液压马达9，实现后稳定杆机构6的实时所需转向和转矩以抵消车身侧倾力矩；该系统所提供的前后通道液压油压是相互独立的，实现了双通道主动控制实时调整车身的侧倾。

当系统出现故障或供电失灵时，前安全阀13和后安全阀25断电不工作封闭摆动液压马达的液压油路，此时该稳定杆系统以被动稳定杆方式工作。为避免前后液压马达在液压油路封闭工作时出现气蚀，前后通道的液压马达可分别通过前单向阀26和后单向阀27再次从液压油箱19中吸油以防止气蚀。

Claims (2)

1.一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统，包括前稳定杆机构（1）、后稳定杆机构（6）和液压控制机构（11）；所述前稳定杆机构（1）包括前左稳定半杆（2）、前右稳定半杆（5）和前液压马达（4）；所述前液压马达（4）串连在前左稳定半杆（2）和前右稳定半杆（5）之间；所述前左稳定半杆（2）通过前套筒（3）与前液压马达输出轴焊接，所述前右稳定半杆（5）与前液压马达后端盖焊接；所述后稳定杆机构（6）包括后左稳定半杆（7）、后右稳定半杆（10）和后液压马达（9）；所述后液压马达（9）串连在左稳定半杆（7）和后右稳定半杆（10）之间；所述后左稳定半杆（7）通过后套筒（8）与后液压马达输出轴焊接，所述后右稳定半杆（10）与后液压马达后端盖焊接，其特征在于：所述前液压马达（4）和后液压马达（9）均为螺旋摆动液压马达；所述液压控制机构（11）由叠加式液压集成阀（12）、液压油泵（18）和液压油箱（19）组成；在液压控制机构（11）的作用下，液压系统对前液压马达（4）和后液压马达（9）分别输出所需的油压，使得实现驱动前液压马达（4）和后液压马达（9）旋转，为所述前稳定杆机构（1）和后稳定杆机构（6）提供可调抗侧倾扭矩，以调整车身的侧倾。

2.根据权利要求1所述的一种双通道控制液压马达式主动稳定杆系统，其特征在于，所述叠加式液压集成阀（12）包括：前安全阀（13）、前方向阀（14）、前压力控制阀组（23）、两个前单向阀（26）、后安全阀（25）、后方向阀（24）、后压力控制阀组（21）、两个后单向阀（27）和单向阀（17）；其中前安全阀（13）、前方向阀（14）、后安全阀（25）和后方向阀（24）均为二位四通电磁阀；

所述前压力控制阀组（23）由前减压阀（15）和前溢流阀（22）串联组成；所述后压力控制阀组（21）由后减压阀（16）和后溢流阀（20）串联组成；其中所述前减压阀（15）和后减压阀（16）均为电磁比例减压阀，所述前溢流阀（22）和后溢流阀（20）均为电磁比例溢流阀；

所述液压油泵（18）的吸油口与液压油箱（19）连通；所述液压油泵（18）的出油口与单向阀（17）的进口连通；单向阀（17）的出口通过三通管分为A出口和B出口，其中A出口连通着压力控制阀组（23）中前减压阀（15）的进油口，B出口连通着后压力控制阀组（21）中后减压阀（16）的进油口；

所述前减压阀（15）的出口通过三通管分为A1出口和A2出口；所述A1出口连通着前方向阀（14）的进油口P，所述A2出口连通着前溢流阀（22）的进油口；前溢流阀（22）的出口通过回油道与液压油箱（19）连通；前方向阀（14）的出油口T通过回油道与液压油箱（19）连通；前方向阀（14）的a口和b口分别通过前安全阀（13）与前液压马达（4）的进油口和出油口连通；

所述后减压阀（16）的出口通过三通管分为B1出口和B2出口；所述B1出口连通着后方向阀（24）的进油口P，所述B2出口连通着后溢流阀（20）的进油口；后溢流阀（20）的出口通过回油道与液压油箱（19）连通；后方向阀（24）的出油口T通过回油道与液压油箱（19）连通；后方向阀（24）的a口和b口分别通过后安全阀（25）与后液压马达（9）的进油口和出油口连通；

前液压马达（4）的进出油道分别通过两个前单向阀（26）与回油道连通；所述前液压马达（4）的进出油道连通前单向阀（26）的出油口，所述回油道连通前单向阀（26）的进油口；后液压马达（9）的进出油道分别通过两个后单向阀（27）与回油道连通；所述后液压马达（9）的进出油道连通后单向阀（27）的出油口，所述回油道连通后单向阀（27）的进油口；所述回油道与液压油箱（19）连通。