CN205112911U - 一种基于油气弹簧的预瞄式主动悬架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于油气弹簧的预瞄式主动悬架，属于特种越野车底盘技术领域。所述基于油气弹簧的预瞄式主动悬架，包括：车身；控制器设置在车身上；双横臂悬架与车身活动连接；车轮装置与双横臂悬架活动连接；油气弹簧装置一端与双横臂悬架活动连接，另一端与车身活动连接，油气弹簧装置与控制器连接；路形传感器设置在车身上，路形传感器与控制器连接；车况检测装置与控制器连接。本实用新型基于油气弹簧的预瞄式主动悬架可以提前测量汽车前方路面的高低起伏，通过改变车轮相对车身的高度，达到减小车身振动的目的，用于越野车底盘不平道路行驶工况的乘坐舒适性改善。
Description
技术领域
本实用新型涉及特种越野车底盘技术领域，特别涉及一种基于油气弹簧的预瞄式主动悬架。
背景技术
为了进一步减小路面凹凸不平对于底盘乘坐舒适性的影响，主动悬架技术应用而生，其原理是在传统悬架系统的基础上增加一个作用器，并根据车身的振动情况主动控制车轮上下运动，从而减小车身振动，最终达到改善底盘乘坐舒适性的目的。随着传感器技术的发展，新型的视觉传感器能够采集路形数据，分辨路面上的坑洼和凸起。使用路形传感器采集底盘行驶前方路面高低起伏情况，并作为主动悬架电子控制系统的输入信号，能够降低对主动悬架作动器频响特性的要求，降低系统耗能以及硬件成本，并提高底盘乘坐舒适性。由于液压系统响应快，技术成熟，在主动悬架系统上应用较多，但是现有技术中，主动悬架的缺点是只有当车轮进入到坑里或者碰到路面凸起时，传感器测量到底盘振动变化后，悬架作动器才起作用，这样就不可避免的产生延迟，影响悬架减振效果，另外，由于底盘过坑过程经历时间较短，对作动器响应特性要求较高，而且耗能较大。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于油气弹簧的预瞄式主动悬架，解决了或部分解决了现有技术中主动悬架的缺点是只有当车轮进入到坑里或者碰到路面凸起时，悬架作动器才起作用，产生延迟，影响悬架减振效果的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于油气弹簧的预瞄式主动悬架，包括车身；控制器，设置在所述车身上；双横臂悬架，与所述车身活动连接；车轮装置，与所述双横臂悬架活动连接；油气弹簧装置，一端与所述双横臂悬架活动连接，另一端与所述车身活动连接，所述油气弹簧装置与所述控制器连接；路形传感器，设置在所述车身上，所述路形传感器与所述控制器连接；车况检测装置，与所述控制器连接；其中，所述路形传感器测量路面不平度，将路面信号发送给所述控制器，所述控制器接收所述车况检测装置发送的车况信号，所述控制器根据所述车况信号及路面信号向所述油气弹簧装置发送控制信号，所述油气弹簧装置动作带动所述双横臂悬架动作，所述双横臂悬架动作，控制所述车轮装置与所述车身的相对位置。
进一步地，所述双横臂悬架包括第一摆臂，一端与所述车身活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接，所述第一摆臂与所述油气弹簧装置活动连接；第二摆臂，一端与所述车身活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接。
进一步地，所述双横臂悬架包括第一摆臂，一端与所述车身活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接；第二摆臂，一端与所述车身活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接，所述第二摆臂与所述油气弹簧装置活动连接。
进一步地，所述车轮装置包括轮毂，与所述双横臂悬架活动连接；车轮，与所述轮毂连接。
进一步地，所述油气弹簧装置包括油气弹簧蓄能器，与所述油气弹簧主腔连接；油气弹簧，一端与所述双横臂悬架活动连接，所述油气弹簧的油气弹簧主腔与所述车身活动连接；充油机构，与所述油气弹簧主腔连接，所述充油机构与所述控制器连接；排油机构，与所述油气弹簧主腔连接，所述充油机构与所述控制器连接。
进一步地，所述充油机构包括动力部件，与所述油气弹簧主腔连接，所述动力部件与所述油气弹簧主腔之间依次设置有充油阻尼阀、充油高速开关阀及充油蓄能器；所述充油高速开关阀与所述控制器连接；
进一步地，所述动力部件包括油箱；液压泵，与所述油箱连接，所述液压泵与所述充油蓄能器连接，所述液压泵与所述充油蓄能器之间依次设置有减压阀及单向阀。
进一步地，所述排油机构包括排油高速开关阀，与所述油气弹簧主腔连接，所述排油高速开关阀与所述控制器连接；排油阻尼阀，与所述排油高速开关阀连接。
进一步地，所述车况检测装置包括角度传感器，设置在所述双横臂悬架上；轮毂垂向加速度传感器，设置在所述车轮装置上；车身垂向加速度传感器，设置在所述车身上。
本实用新型提供的基于油气弹簧的路形传感器测量用于表征路面不平度的路面信号，将路面信号发送给所述控制器，车况检测装置检测用于表征车况的车况信号并发送给控制器，控制器接收车况信号和路面信号，并根据车况信号及所述路面信号生成一控制信号，根据控制信号控制油气弹簧装置动作，以带动双横臂悬架动作，调整车轮装置与车身的相对位置，可以提前测量汽车前方路面的高低起伏，通过改变车轮相对车身的高度，达到减小车身振动的目的，用于越野车底盘不平道路行驶工况的乘坐舒适性改善。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的油气弹簧装置与第一摆臂连接的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的油气弹簧装置与第二摆臂连接的结构示意图；
图3为本实用新型实施里提供的基于油气弹簧的预瞄式主动悬架的安装示意图。
具体实施方式
参见图1-2，本实用新型实施例提供了一种基于油气弹簧的预瞄式主动悬架包括：车身6、控制器11、双横臂悬架、车轮装置、油气弹簧装置、路形传感器9及车况检测装置。
所述控制器11固定在所述车身6上。
所述双横臂悬架与所述车身6活动连接。
所述车轮装置与所述双横臂悬架活动连接。
所述油气弹簧装置一端与所述双横臂悬架活动连接，另一端与所述车身6活动连接，同时所述油气弹簧装置与所述控制器11连接。
所述路形传感器9固定设置在所述车身6上，所述路形传感器9与所述控制器11连接。
所述车况检测装置与所述控制器11连接。
其中，所述路形传感器9测量用于表征路面不平度的路面信号，将所述路面信号发送给所述控制器11，所述车况检测装置检测用于表征车况的车况信号并发送给所述控制器11，所述控制器11接收所述车况信号和所述路面信号，并根据所述车况信号及所述路面信号生成一控制信号，根据所述控制信号控制所述油气弹簧装置动作，以带动所述双横臂悬架动作，调整所述车轮装置与所述车身6的相对位置。
详细介绍双横臂悬架的结构。
所述双横臂悬架包括：第一摆臂5及第二摆臂3。
所述第一摆臂5一端与所述车身6活动连接。具体地，在本实施方式中，所述第一摆臂5一端通过轴孔配合与所述车身6活动连接，在其它实施方式中，所述第一摆臂5一端通过其它方式如关节轴承等与所述车身6活动连接。所述第一摆臂5另一端与所述车轮装置活动连接。具体地，在本实施方式中，所述第一摆臂5另一端通过轴孔配合与所述车轮装置活动连接，在其它实施方式中，所述第一摆臂5另一端通过其它方式如关节轴承接等与所述车轮装置活动连接。所述第一摆臂5与所述油气弹簧装置活动连接。具体地，在本实施方式中，所述第一摆臂5通过关节轴承与所述油气弹簧装置活动连接，在其它实施方式中，所述第一摆臂5通过其它方式如轴孔配合等与所述油气弹簧装置活动连接。
所述第二摆臂3一端与所述车身6活动连接。具体地，在本实施方式中，所述第二摆臂3一端通过轴孔配合与所述车身6活动连接，在其它实施方式中，所述第二摆臂3一端通过其它方式如关节轴承等与所述车身6活动连接。所述第二摆臂3另一端与所述车轮装置活动连接。具体地，在本实施方式中，所述第二摆臂3另一端通过轴孔配合与所述车轮装置活动连接，在其它实施方式中，所述第二摆臂3另一端通过其它方式如关节轴承接等与所述车轮装置活动连接。
在其它实施方式中，所述第一摆臂5一端与所述车身6活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接。第二摆臂3一端与所述车身6活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接，所述第二摆臂3与所述油气弹簧装置活动连接。
详细介绍车轮装置的结构。
所述车轮装置包括：轮毂2及车轮22。
所述轮毂2与所述双横臂悬架活动连接。具体地，在本实施方式中，所述轮毂2通过轴孔配合与所述双横臂悬架活动连接，在其它实施方式中，所述轮毂2可通过其它方式如关节轴承等与所述双横臂悬架活动连接。
所述车轮22与所述轮毂2活动连接。具体地，在本实施方式中，所述车轮22通过主轴与所述轮毂2活动连接，在其它实施方式中，所述车轮22可通过其它方式如轴销等与所述轮毂2活动连接。
详细介绍油气弹簧装置的结构。
所述油气弹簧装置包括：油气弹簧蓄能器12、油气弹簧7、充油机构及排油机构。
所述油气弹簧蓄能器2与所述油气弹簧主腔8连接。具体地，在本实施方式中，所述油气弹簧蓄能器2通过液压管与所述油气弹簧主腔8连接。
所述油气弹簧7一端与所述双横臂悬架活动连接。具体地，在本实施方式中，所述油气弹簧7一端通过关节轴承与所述双横臂悬架活动连接，在其它实施方式中，所述油气弹簧7一端通过其它方式如轴孔配合等与所述双横臂悬架活动连接。所述油气弹簧7的油气弹簧主腔8与所述车身6活动连接。具体地，在本实施方式中，所述油气弹簧主腔8通过关节轴承与所述车身6活动连接，在其它实施方式中，所述油气弹簧主腔8可通过其它方式如轴孔配合等与所述车身6活动连接
所述充油机构与所述油气弹簧主腔8连接，所述充油机构与所述控制器11连接。所述充油机构包括：动力部件、充油阻尼阀14、充油高速开关阀16及充油蓄能器15。所述动力部件通过液压管与所述油气弹簧主腔8连接，所述动力部件与所述油气弹簧主腔8之间依次设置有充油阻尼阀14、充油高速开关阀16及充油蓄能器15。动力部件包括：油箱20及液压泵19。所述液压泵19通过液压管与所述油箱20连接，所述液压泵19通过液压管与所述充油蓄能器15连接，所述液压泵19与所述充油蓄能器15之间依次设置有减压阀18及单向阀17。所述充油高速开关阀16与所述控制器1连接。
所述排油机构通过液压管与所述油气弹簧主腔8连接，所述充油机构与所述控制器11连接。所述排油机构包括：排油高速开关阀13及排油阻尼阀21。所述排油高速开关阀13通过液压管与所述油气弹簧主腔8连接，所述排油高速开关阀13与所述控制器11连接。所述排油阻尼阀21通过液压管与所述排油高速开关阀13连接。
详细介绍车况检测装置的结构。
所述车况检测装置包括：角度传感器4、轮毂垂向加速度传感器1及车身垂向加速度传感器10。
所述角度传感器4固定设置在所述双横臂悬架上。具体地，在本实施方式中，所述角度传感器4通过螺栓固定设置在所述双横臂悬架上，在其它实施方式中，所述角度传感器4可通过其它方式如轴销等固定设置在所述双横臂悬架上。
所述轮毂垂向加速度传感器1固定设置在所述车轮装置上。具体地，在本实施方式中，所述轮毂垂向加速度传感器1通过螺栓固定设置在所述车轮装置上，在其它实施方式中，所述轮毂垂向加速度传感器1可通过其它方式如轴销等固定设置在所述车轮装置上。
所述车身垂向加速度传感器10固定设置在所述车身6上。具体地，在本实施方式中，所述车身垂向加速度传感器10通过螺栓固定设置在所述车身6上，在其它实施方式中，所述车身垂向加速度传感器10可通过其它方式如轴销等固定设置在所述车身6上。
为了更清楚的介绍本实用新型，下面从本实用新型实施方式的使用方法上予以介绍。
参见图3，路形传感器9安装在车身6前端，用于测量路面的不平度，将路面信号发送给控制器11。由于驾驶员座椅在一桥车轮23上方，一桥车轮23的垂直振动对底盘乘坐舒适性影响最大，因此从成本上考虑，只在一桥车轮23采用主动悬架，二桥车轮24和三桥车轮25仍采用双横臂油气簧悬架。第一摆臂5以轴孔配合的方式与车身6活动连接，角度传感器4测量第一摆臂5相对车身6转角，用于计算车轮22相对车身6的位置，将车轮22相对车身6位置信号发送给控制器11。轮毂2以轴孔配合的方式分别与第一摆臂5和下摆臂3活动连接，轮毂加速度传感器1安装在轮毂2上，测量车轮22的振动情况，将车轮22的震动信号发送给控制器11。车身垂向加速度传感器10安装车轮22正上方的车身上，测量车身6振动特性，将车身6的振动信号发送给控制器11。当车轮22前方为小坑时，控制器11控制充油高速开关阀16动作，油气弹簧主腔8以一定速度充油，车身7相对车轮22举升；充油阻尼阀14设定最大充油速度，充油蓄能器15防止充油压力大幅波动，单向阀17防止液压油倒流，减压阀18设定充油压力，液压泵19提供动力，油箱20存储液压油。当车轮前方为凸起时，控制器11控制排油高速开关阀13动作，油气弹簧主腔8排油，车身6相对车轮22降低；排油阻尼阀21设定最大排油速度。液压泵19与汽车发动机相连，以获得动力。一桥车轮23越过道路前方凸包时，排油高速开关阀13先作用，油气弹簧主腔8排油，减小路面凸包对车身的冲击力，当一桥车轮23越过凸包时，充油高速开关阀16动作，油气弹簧主腔8以一定速度充油，用以恢复车身姿态。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种基于油气弹簧的预瞄式主动悬架，其特征在于，包括：
车身(6)；
控制器(11)，设置在所述车身(6)上；
双横臂悬架，与所述车身(6)活动连接；
车轮装置，与所述双横臂悬架活动连接；
油气弹簧装置，一端与所述双横臂悬架活动连接，另一端与所述车身(6)活动连接，所述油气弹簧装置与所述控制器(11)连接；
路形传感器(9)，设置在所述车身(6)上，所述路形传感器(9)与所述控制器(11)连接；
车况检测装置，与所述控制器(11)连接；
其中，所述路形传感器(9)测量用于表征路面不平度的路面信号，将所述路面信号发送给所述控制器(11)，所述车况检测装置检测用于表征车况的车况信号并发送给所述控制器(11)，所述控制器(11)接收所述车况信号和所述路面信号，并根据所述车况信号及所述路面信号生成一控制信号，根据所述控制信号控制所述油气弹簧装置动作，以带动所述双横臂悬架动作，调整所述车轮装置与所述车身(6)的相对位置。
2.根据权利要求1所述的主动悬架，其特征在于，所述双横臂悬架包括：
第一摆臂(5)，一端与所述车身(6)活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接，所述第一摆臂(5)与所述油气弹簧装置活动连接；
第二摆臂(3)，一端与所述车身(6)活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接。
3.根据权利要求1所述的主动悬架，其特征在于，所述双横臂悬架包括：
第一摆臂(5)，一端与所述车身(6)活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接；
第二摆臂(3)，一端与所述车身(6)活动连接，另一端与所述车轮装置活动连接，所述第二摆臂(3)与所述油气弹簧装置活动连接。
4.根据权利要求1所述的主动悬架，其特征在于，所述车轮装置包括：
轮毂(2)，与所述双横臂悬架活动连接；
车轮(22)，与所述轮毂(2)连接。
5.根据权利要求1所述的主动悬架，其特征在于，所述油气弹簧装置包括：
油气弹簧蓄能器(12)，与所述油气弹簧主腔(8)连接；
油气弹簧(7)，一端与所述双横臂悬架活动连接，所述油气弹簧(7)的油气弹簧主腔(8)与所述车身(6)活动连接；
充油机构，与所述油气弹簧主腔(8)连接，所述充油机构与所述控制器(11)连接；
排油机构，与所述油气弹簧主腔(8)连接，所述充油机构与所述控制器(11)连接。
6.根据权利要求5所述的主动悬架，其特征在于，所述充油机构包括：
动力部件，与所述油气弹簧主腔(8)连接，所述动力部件与所述油气弹簧主腔(8)之间依次设置有充油阻尼阀(14)、充油高速开关阀(16)及充油蓄能器(15)；
所述充油高速开关阀(16)与所述控制器(11)连接。
7.根据权利要求6所述的主动悬架，其特征在于，所述动力部件包括：
油箱(20)；
液压泵(19)，与所述油箱(20)连接，所述液压泵(19)与所述充油蓄能器(15)连接，所述液压泵(19)与所述充油蓄能器(15)之间依次设置有减压阀(18)及单向阀(17)。
8.根据权利要求5所述的主动悬架，其特征在于，所述排油机构包括：
排油高速开关阀(13)，与所述油气弹簧主腔(8)连接，所述排油高速开关阀(13)与所述控制器(11)连接；
排油阻尼阀(21)，与所述排油高速开关阀(13)连接。
9.根据权利要求1所述的主动悬架，其特征在于，所述车况检测装置包括：
角度传感器(4)，设置在所述双横臂悬架上；
轮毂垂向加速度传感器(1)，设置在所述车轮装置上；
车身垂向加速度传感器(10)，设置在所述车身(6)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |