CN206344652U - 一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，控制器分别连接车身姿态信号装置和车辆行驶信号装置，分别控制电机，电磁换向阀和蓄能开关；电机驱动油泵，油泵一端接过滤器后再接油箱，另一端接单向阀后接电磁换向阀的A接口，单向阀和油泵之间接溢流阀，溢流阀接过滤器和油箱之间，溢流阀接过滤器和油箱之间的支路连接电磁换向阀的B接口；蓄能开关一端接电磁换向阀的P接口和液压缸之间，另一端接蓄能器。本实用新型结合主动悬架和半主动悬架的优点，减振性能佳，将路面振动隔离，提高舒适性，功耗小，响应快。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆悬架系统领域，特别是一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统。
背景技术
悬架作为车桥与车架之间的传力装置，其作用力将对轮胎的接地性和车身振动产生影响，进而影响到整车的操稳性和行驶平顺性。野外道路复杂多变，导致车辆行驶过程中振动幅度以及频率在较大范围内浮动变化，而传统被动悬架，主动悬架以及半主动悬架在耗能以及振动控制效果方面也有一些局限性。为了提高车辆野外道路的通过性，特别是对于一些特殊用途的越野车辆，现有的悬架形式已经制约了其越野性能以及机动性能，亟待推出一款综合功耗低且能够适合各种频率段振动下的悬架形式。
目前悬架主要分为三类：被动悬架，主动悬架以及半主动悬架。被动悬架即传统悬架，指的是刚度和阻尼都不能变化，且无做功能力的悬架。它由减振器、弹簧和导向机构组成。因其刚度和阻尼无法调节，故无法满足不同路面以及行驶工况下最佳的减振效果，很难平衡操纵稳定性以及乘坐舒适性之间的矛盾。主动悬架指的是有做功能力，能够根据需要控制车辆振动情况的悬架。它主要由弹簧、减振器、作动器以及控制器组成。主动悬架的优点是减振性能最佳，能够很好地将路面振动隔离，并控制车身的运动，从而提高乘坐舒适性。但是由于其能耗大，并且主要对低频高振幅振动抑制比较明显，对高频振动的抑制不是最佳选择。半主动悬架通过调节阻尼来调节作用力，相对于主动悬架，功耗小，响应快，特别是对于高频低振幅振动的抑制比较理想。
现有技术中的被动悬架，主动悬架以及半主动悬架虽各有所长，但是也有相应局限性，特别是对于通过复杂多变的道路情况，需要一种新型的悬架系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结合主动悬架和半主动悬架的优点，减振性能佳，将路面振动隔离，提高舒适性，功耗小，响应快的可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统。
一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，包括：
控制器，所述控制器分别连接车身姿态信号装置和车辆行驶信号装置，分别控制电机，电磁换向阀和蓄能开关；
所述电机驱动油泵，所述油泵一端接过滤器后再接油箱，另一端接单向阀后接电磁换向阀的A接口，单向阀和油泵之间接溢流阀，所述溢流阀接过滤器和油箱之间，溢流阀接过滤器和油箱之间的支路连接电磁换向阀的B接口；
所述蓄能开关一端接电磁换向阀的P接口和液压缸之间，另一端接蓄能器。
所述车身姿态信号装置包括车身倾角传感器和悬架位移传感器。
所述车辆行驶信号装置包括车辆速度传感器和车辆转向角传感器。
所述蓄能开关为可调阻尼器。
所述蓄能开关开启时，蓄能器处于工作状态，所述蓄能开关开启时，蓄能器处于非工作状态。
所述液压缸为单作用液压缸。
所述电磁换向阀的P接口和A接口导通时，液压缸处于负载状态，电磁换向阀的B接口和A接口导通时，液压缸处于卸载状态。
本实用新型控制器分别连接车身姿态信号装置和车辆行驶信号装置，分别控制电机，电磁换向阀和蓄能开关；电机驱动油泵，油泵一端接过滤器后再接油箱，另一端接单向阀后接电磁换向阀的A接口，单向阀和油泵之间接溢流阀，溢流阀接过滤器和油箱之间，溢流阀接过滤器和油箱之间的支路连接电磁换向阀的B接口；蓄能开关一端接电磁换向阀的P接口和液压缸之间，另一端接蓄能器。本实用新型结合主动悬架和半主动悬架的优点，减振性能佳，将路面振动隔离，提高舒适性，功耗小，响应快。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1、车身姿态信号装置，2、车辆行驶信号装置，3、控制器，4、电机，5、单向阀，6、油泵，7、过滤器，8、油箱，9、溢流阀，10、电磁换向阀，11、蓄能器，12、蓄能开关，13、液压缸。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。
实施例1：
一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，包括：控制器3，控制器3分别连接车身姿态信号装置1和车辆行驶信号装置2，分别控制电机4，电磁换向阀10和蓄能开关12；电机4驱动油泵6，油泵6一端接过滤器7后再接油箱8，另一端接单向阀5后接电磁换向阀10的A接口，单向阀5和油泵6之间接溢流阀9，溢流阀9接过滤器7和油箱8之间，溢流阀9接过滤器7和油箱8之间的支路连接电磁换向阀10的B接口；蓄能开关12一端接电磁换向阀10的P接口和液压缸13之间，另一端接蓄能器11。
车身姿态信号装置1包括车身倾角传感器和悬架位移传感器。车辆行驶信号装置2包括车辆速度传感器和车辆转向角传感器。蓄能开关12为可调阻尼器。蓄能开关12开启时，蓄能器11处于工作状态，蓄能开关12开启时，蓄能器11处于非工作状态。液压缸13为单作用液压缸。电磁换向阀10的P接口和A接口导通时，液压缸13处于负载状态，电磁换向阀10的B接口和A接口导通时，液压缸13处于卸载状态。
本实用新型通过将提出了一种新型的油气悬架。该悬架传创造性的将主动油气悬架以及半主动油气悬架融合在一套系统中。通过控制器的作用，判断某时刻主要的振动形式，然后切换选择相应的主动或者半主动控制方式，使每个时刻达到最优的减振效果，从而提高车辆的越野性能以及机动性能。系统主要由：车身姿态信号装置1、车辆行驶信号装置2、控制器3、电机4、单向阀5、油泵6、过滤器7、油箱8、溢流阀9、电磁换向阀10、蓄能器11、蓄能开关12、液压缸13组成。控制器3根据车身姿态信号装置1(如车辆侧倾角，悬架位移等)和车辆行驶信号装置2(如车辆速度，车辆转向角等)进行分析，判断当前车辆的主要运动状态，是以低频大振幅振动为主还是高频小振幅振动为主，然后选择相应的主动控制或者半主动控制类型。
主动调节部分主要由电机4、单向阀5、油泵6、过滤器7、油箱8、溢流阀9、电磁换向阀10组成，半主动调节部分主要由蓄能开关12和蓄能器11组成。两个部分都是通过控制器3进行控制，并通过液压缸13对车身姿态进行控制。液压缸13的油缸部分与车架(或车身)相连接，液压缸13的活塞杆部分与车桥(或车轮)相连接。
通过主动系统控制低频大振幅振动，半主动系统控制高频小振幅的振动，可以在综合能耗最低的情况下最大程度的提高车辆的平顺性以及操纵稳定性。
主动调节部分主要由电机4、单向阀5、油泵6、过滤器7、油箱8、溢流阀9、电磁换10向阀组成。当需要将车架(车身)顶起来时，电磁阀换向阀10的A，P油口连通，电机带动电动泵往液压缸13的上腔中打油。液压缸13的上腔的油压上升，将会把车架(车身)往上顶。当需要将车架(车身)往下拉时，电磁换向阀10的B，P油口连通，液压缸13中的油液流回油箱8。液压缸13的上腔的油压下降，将会把车架(车身)往下拉。其中溢流阀9主要是为了保护油路，防止油路油压过高，造成液压元件的损坏。单向阀5主要是为了防止油路压力升高而损坏油泵，起到止回作用。半主动调节部分主要由蓄能开关12和蓄能器11组成。控制器3通过调节可调阻尼阀节流口的开度，来调节阻尼系数的大小，实现半主动悬架的功能，从而达到快速衰减振动的效果。
主动控制以及半主动的切换控制主要是通过控制器3连接车身姿态信号装置1(如车辆侧倾角，悬架位移等)和车辆行驶信号装置2(如车辆速度，车辆转向角等)来判断。总的切换策略是，主动悬架控制低频大幅度振动，虽然耗能高，但是能够快速的保持车辆的姿态，提高车辆的操纵稳定性。半主动悬架控制高频小振幅振动，这样能够在低能耗下快速衰减振动，提高车辆的平顺性。该系统融合了主动悬架与半主动悬架的优点，在综合功耗较低的情况下，提高了车辆的操纵稳定性与行驶平顺性，特别适用于特殊用途的越野车辆，可以大大提高其越野性能以及激动性能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其特征在于，包括：
控制器(3)，所述控制器(3)分别连接车身姿态信号装置(1)和车辆行驶信号装置(2)，分别控制电机(4)，电磁换向阀(10)和蓄能开关(12)；
所述电机(4)驱动油泵(6)，所述油泵(6)一端接过滤器(7)后再接油箱(8)，另一端接单向阀(5)后接电磁换向阀(10)的A接口，单向阀(5)和油泵(6)之间接溢流阀(9)，所述溢流阀(9)接过滤器(7)和油箱(8)之间，溢流阀(9)接过滤器(7)和油箱(8)之间的支路连接电磁换向阀(10)的B接口；
所述蓄能开关(12)一端接电磁换向阀(10)的P接口和液压缸(13)之间，另一端接蓄能器(11)。
2.根据权利要求1所述的一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其特征在于，所述车身姿态信号装置(1)包括车身倾角传感器和悬架位移传感器。
3.根据权利要求1所述的一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其特征在于，所述车辆行驶信号装置(2)包括车辆速度传感器和车辆转向角传感器。
4.根据权利要求1所述的一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其特征在于，所述蓄能开关(12)为可调阻尼器。
5.根据权利要求1或4任一所述的一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其特征在于，所述蓄能开关(12)开启时，蓄能器(11)处于工作状态，所述蓄能开关(12)开启时，蓄能器(11)处于非工作状态。
6.根据权利要求1所述的一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其特征在于，所述液压缸(13)为单作用液压缸。
7.根据权利要求1所述的一种可实现主动与半主动切换控制的油气悬架系统，其特征在于，所述电磁换向阀(10)的P接口和A接口导通时，液压缸(13)处于负载状态，电磁换向阀(10)的B接口和A接口导通时，液压缸(13)处于卸载状态。
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