CN209719187U - 一种空气悬架系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气悬架系统及车辆。该空气悬架系统包括车载气源、气动增压泵总成、至少一个电磁阀组、空气弹簧组件、检测单元和电子控制单元ECU；所述车载气源依次通过所述气动增压泵总成和所述电磁阀组与所述空气弹簧组件连接；气动增压泵总成用于对车载气源的气压值进行增压处理，并输出高压气体；检测单元用于检测空气弹簧组件的压力信息和/或高度信息；电子控制单元ECU用于将压力信息和/或高度信息与相应阈值进行比较，根据比较结果向电磁阀组发送控制信息，控制电磁阀组将所述高压气体充入或者排出所述空气弹簧组件，从而控制空气弹簧组件的伸缩行程，以控制车辆底盘的升降高度。本实用新型使得空气悬架系统的应用不受车辆荷载级别限制。

Description

一种空气悬架系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及空气悬架系统技术领域，具体涉及一种空气悬架系统及车辆。

背景技术

空气悬架系统不仅能够增强车辆的可通过性，而且可以提升车辆的舒适性，得到了广大用户的青睐，在车辆上得到了广泛的应用。由于荷载级别较高车辆的整车整备质量较重，若在荷载级别较高车辆上应用空气悬架系统，主要有两种方式，第一种方式是增加空气弹簧的直径，这种方式由于车辆空闲限制很难实现；另一种方式是增加气源压力，只有气压较高的气源才能使空气悬架系统正常工作。目前绝大多数的荷载级别较高的车辆自身的车载气源压力相对较低，无法满足空气悬架系统所需要的车载高压气源。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种空气悬架系统及车辆。

依据本实用新型的一个方面，提供了一种空气悬架系统，所述空气悬架系统包括车载气源、气动增压泵总成、至少一个电磁阀组、空气弹簧组件、检测单元和电子控制单元ECU；所述车载气源依次通过所述气动增压泵总成和所述电磁阀组与所述空气弹簧组件连接；所述检测单元与所述空气弹簧组件对应连接；一个所述电磁阀组对应连接多个所述空气弹簧组件；所述电子控制单元ECU与所述电磁阀组和所述检测单元连接；

所述气动增压泵总成，用于对所述车载气源的气压值进行增压处理，并输出高压气体；

所述检测单元，用于检测所述空气弹簧组件的压力信息和/或高度信息并将所述压力信息和/或高度信息发送给对应连接的电子控制单元ECU；

所述电子控制单元ECU，用于接收所述检测单元发送的压力信息和/或高度信息，并将所述压力信息和/或高度信息与相应阈值进行比较，根据比较结果向所述电磁阀组发送控制信息，控制所述电磁阀组将所述高压气体充入或者排出所述空气弹簧组件，从而控制所述空气弹簧组件的伸缩行程，以控制车辆底盘的升降高度。

优选地，所述车载气源与所述气动增压泵总成之间的气路上设置有第一开关阀。

优选地，所述空气悬架系统还包括高压储气瓶总成，所述高压储气瓶总成设置在所述气动增压泵总成与所述电磁阀组之间。

优选地，所述高压储气瓶总成包括单向阀、第二开关阀、至少一个高压储气瓶、集成有排气消音器的安全阀和高压压力传感器；每个所述高压储气瓶均连接有对应的所述安全阀和所述高压压力传感器；所述单向阀的输入端与所述气动增压泵总成的输出端连接，所述单向阀的输出端与所述第二开关阀的输入端和所述高压储气瓶的输入端的连接端连接；所述第二开关阀的输出端与所述电磁阀组连接；所述第二开关阀和所述高压压力传感器分别与所述电子控制单元ECU连接；

所述单向阀，用于控制所述气动增压泵总成与所述高压储气瓶总成之间气路的单向开启或关闭；

所述第二开关阀，用于控制所述高压储气瓶总成与所述电磁阀组之间气路的开启或关闭；

所述高压压力传感器，用于检测所述高压储气瓶内部的气体压力值，并将所述气体压力值传送至所述电子控制单元ECU；

所述电子控制单元ECU，还用于接收所述高压压力传感器发送的气体压力值，并将所述气体压力值分别与启动压力值和关闭压力值进行比较，若所述气体压力值小于所述启动压力值，则控制所述第一开关阀开启；若所述气体压力值大于所述关闭压力值，则控制所述第一开关阀关闭，所述启动压力值小于所述关闭压力值。

优选地，所述单向阀与所述高压储气瓶的进气口之间设置有第三开关阀，所述第三开关阀的一端与所述单向阀和所述第二开关阀的连接端连接，另一端与所述高压储气瓶的进气口连接。

优选地，所述空气悬架系统还包括低压储气瓶总成；所述低压储气瓶总成与所述电磁阀组以及所述车载气源和所述气动增压泵总成的输入端的连接端连接。

优选地，所述低压储气瓶总成包括低压储气瓶、第四开关阀、压力传感器和集成有消音器的安全阀，所述第四开关阀设置在所述低压储气瓶与所述车载气源和所述气动增压泵总成的连接端之间，所述低压储气瓶分别与所述压力传感器和所述安全阀连接，所述压力传感器和所述第四开关阀分别与电子控制单元ECU连接；

所述压力传感器检测所述低压储气瓶内部的空气压力值，并将所述压力值发送至所述电子控制单元ECU，所述电子控制单元ECU将所述压力值与预设的压力阈值进行比较，若所述压力值达到所述预设的压力阈值，则控制所述第四开关阀打开，关闭所述车载气源。

优选地，所述空气悬架系统还包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述车载气源和所述气动增压泵总成的连接端连接。

优选地，所述空气悬架系统还包括空气过滤器；

所述空气过滤器设置在所述高压储气瓶总成与所述电磁阀组之间的气路上，用于对所述高压储气瓶总成输出的第二指定压力值的气体进行过滤，并将过滤后的第二指定压力气体输送至所述电磁阀组。

依据本实用新型的另一个方面，提供了一种车辆，所述车辆包括上述的空气悬架系统，所述空气悬架系统中空气弹簧组件的数量与车辆车轮的数量相对应。

本实用新型的有益效果是：本发明的技术方案在空气悬架系统中应用气动增压泵，将车载气源作为气动增压泵的驱动气源，从而通过气动增压泵获得空气悬架系统所需的高压气源，使得空气悬架系统的应用不受车辆荷载级别的限制。另外，气动增压泵无需电源即可正常工作，使得空气悬架系统不受电源的限制，从而使得空气悬架系统在荷载级别较高的车辆上的应用更加便捷。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气悬架系统的功能示意图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高压储气瓶总成的功能结构示意图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例中的一种低压储气瓶总成的功能结构示意图；

图4示出了根据本实用新型一个实施例中的一种车辆的功能结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本实用新型一个实施例中的一种空气悬架系统的功能示意图，如图1所示，空气悬架系统100包括车载气源101、气动增压泵总成 102、至少一个电磁阀组104、空气弹簧组件105、检测单元106和电子控制单元ECU(图中未画出)；车载气源101依次通过气动增压泵总成102和电磁阀组104与空气弹簧组件105连接；检测单元106与空气弹簧组件105对应连接，检测单元106与空气弹簧组件105的数量相同；一个电磁阀组104 对应连接多个空气弹簧组件105；电子控制单元ECU与电磁阀组104和检测单元106连接；

气动增压泵总成102，用于对车载气源101的气压值进行增压处理，并输出高压气体；优选地，气动增压泵102包括空气增压泵。气动增压泵的驱动气源压力范围为0.3MPa～0.8MPa，车辆自身的车载气源压力正好在气动增压泵的驱动气源压力范围内，完全能够驱动气动增压泵总成102正常工作，将车载气源的压力提高到2至5倍，输出高压气体，本申请对气动增压泵的倍增系数不作进一步限定。

检测单元106，用于检测空气弹簧组件105的压力信息和/或高度信息并将该压力信息和/或高度信息发送给对应连接的电子控制单元ECU；

电子控制单元ECU，用于接收检测单元106发送的压力信息和/或高度信息，并将该压力信息和/或高度信息与相应阈值进行比较，根据比较结果向电磁阀组104发送控制信息，控制电磁阀组104将该高压气体充入或者排出所述空气弹簧组件，从而控制空气弹簧组件105的伸缩行程，以控制车辆底盘的升降高度。

由上可知，本发明的技术方案在空气悬架系统中应用气动增压泵，将车载气源作为气动增压泵的驱动气源，从而通过气动增压泵获得空气悬架系统所需的高压气源，使得空气悬架系统的应用不受车辆荷载级别的限制。另外，气动增压泵无需电源即可正常工作，使得空气悬架系统不受电源的限制，从而使得空气悬架系统在荷载级别较高的车辆上的应用更加便捷。

优选地，仍如图1所示，车载气源101与气动增压泵总成102之间的气路上设置有第一开关阀108。第一开关阀108用于控制车载气源101与气动增压泵总成102之间的气路的开启和关闭。该第一开关阀108既可以是开关电磁阀，也可以是手动开关阀。当第一开关阀108为开关电磁阀时，该第一开关电磁阀108与电子控制单元ECU连接，由电子控制单元ECU控制该第一开关电磁阀108的开启或者关闭。

优选地，仍如图1所示，空气悬架系统100还包括高压储气瓶总成103，高压储气瓶总成103设置在气动增压泵总成102与电磁阀组104之间，高压储气瓶总成103一方面用于存储气动增压泵总成102产生的高压气体，另一方面向电磁阀组104提供高压气体。

优选地，仍如图1所示，该空气悬架系统100还包括空气过滤器107，空气过滤器107设置在高压储气瓶总成103与电磁阀组104之间的气路上，用于对高压储气瓶总成103输出的高压气体进行过滤，并将过滤后的高压气体输送至电磁阀组104，防止杂质进入到气路中发生堵塞，导致空气弹簧进气故障。当然，当空气悬架系统100未包括高压储气瓶总成103时，空气过滤器107直接对气动增压泵总成102输出的高压气体进行过滤，并将过滤后的高压气体传送至电磁阀组104。

在本发明的一个实施例中，图2示出了根据本实用新型一个实施例中的一种高压储气瓶总成的功能结构示意图，如图2所示，高压储气瓶总成103 包括单向阀1031、第二开关阀1032、至少一个高压储气瓶1033、集成有排气消音器的安全阀1034和高压压力传感器1035；每个高压储气瓶1033均连接有对应的安全阀1034和高压压力传感器1035；单向阀1031的输入端与气动增压泵总成102的输出端连接；

单向阀1031的输出端与第二开关阀1032的输入端和高压储气瓶1033 的连接端连接；第二开关阀1032的输出端与电磁阀组104连接；第二开关阀 1032和高压压力传感器1035分别与电子控制单元ECU连接；

单向阀1031，用于控制气动增压泵总成102与高压储气瓶总成103之间气路的单向开启或关闭；设置单向阀1031的主要目的是为了防止高压储气瓶总成103中的高压气体回流到气动增压泵总成102中。

第二开关阀1032，用于控制高压储气瓶总成103与电磁阀组104之间气路的开启或关闭；

高压压力传感器1035，用于检测高压储气瓶1033内部的气体压力值，并将该气体压力值传送至电子控制单元ECU；

电子控制单元ECU，还用于接收高压压力传感器1035发送的气体压力值，并将该气体压力值分别与启动压力值和关闭压力值进行比较，若该气体压力值小于启动压力值，则控制第一开关阀开启；若该气体压力值大于关闭压力值，则控制第一开关阀关闭，启动压力值小于关闭压力值。例如，启动压力值为2MPa，关闭压力值为3MPa，需要说明的是，启动压力值和关闭压力值可以根据实际需求进行设置，本申请对启动压力值和关闭压力值不作进一步限定。

进一步地，仍如图2所示，单向阀1031与所述高压储气瓶的进气口之间设置有第三开关阀1036。第三开关阀1036的一端与单向阀1031的输出端和第二开关阀1032的输入端的连接端连接，另一端与高压储气瓶的进气口连接，设置第三开关阀1036的主要目的是为了便于对高压储气瓶1033的故障维护，在对高压储气瓶1033进行故障维护时，控制第三开关阀1036关闭，此刻既可以卸载高压储气瓶1033进行故障维护，也保证了气路的正常工作，此时气动增压泵总成102产生的高压气体可以直接通过电磁阀组输送至空气弹簧组件105中。另外，也确保了在对高压储气瓶故障维护时气路的封闭性，防止杂质进入气路中，保证空气悬架系统的正常运行。

进一步地，仍如图2所示，由于安全阀1034在排放高压储气瓶1033中的溢流气体时，会产生较大的噪音，影响用户体验，为了解决这一问题，仍如图2所示，在安全阀上集成排气消音器1034_1。

通过上述实施例可知，空气弹簧组件主要有以下三种充气模式:

第一种，单独由气动增压泵总成102产生的高压气体为空气弹簧组件105 充气。这种情况下，开启车载气源101、第一开关阀108和第二开关阀1032，关闭第三开关阀1036，气动增压泵总成102对车载气源101的气压值进行增压处理，并输出高压气体至电磁阀组104，由电磁阀组104控制该高压气体进入相应的空气弹簧组件105中。

第二种，单独由高压储气瓶总成103为空气弹簧组件105充气。这种情况下，首先，开启车载气源101、第一开关阀108和第三开关阀1036，气动增压泵总成102对车载气源101的气压值进行增压处理，并输出高压气体至高压储气瓶1033，待高压储气瓶1033充满高压气体后或者待高压储气瓶1033 内部的气体压力值达到预设的压力值时，关闭车载气源101和/或第一开关阀 108；然后，开启第二开关阀1032，高压储气瓶1033中的高压气体直接输送至电磁阀组104，由电磁阀组104控制该高压气体进入相应的空气弹簧组件 105中。

第三种，同时由气动增压泵总成102和高压储气瓶1033为空气弹簧组件 105充气。这种情况下，同时开启车载气源101、第一开关阀108、第二开关阀1032和第三开关阀1036，气动增压泵总成102产生的高压气体同时输送至电磁阀组104和高压储气瓶1033。也就是说，在高压储气瓶1033未储备高压气体的情况下，由气动增压泵总成102生成的高压气体同时输送至空气弹簧组件105和高压储气瓶1033中，待高压储气瓶1033充满之后，由高压储气瓶1033储存的高压气体和气动增压泵总成102生成的高压气体同时为空气弹簧组件105充气，可以大幅度提高空气弹簧组件的充气效率，从而保证整个空气悬架系统的工作效率。

在本发明的一个实施例中，仍如图1所示，空气悬架系统100还包括低压储气瓶总成109；低压储气瓶总成109与电磁阀组104连接，同时低压储气瓶总成109与车载气源101和气动增压泵总成102的输入端的连接端连接，从而利用低压储气瓶总成109回收空气弹簧组件105排放出的气体，并将回收的气体输送给气动增压泵总成102作为气动增压泵总成102的驱动气源。

进一步地，电磁阀组104包括进气电磁阀组和排气电磁阀组；进气电磁阀组的一端与气动增压泵总成102的输出端连接，另一端与空气弹簧组件105 的输入端连接，用于控制空气弹簧组件105的伸缩行程的延长。排气电磁阀组的一端与空气弹簧组件105的输出端连接，另一端与低压储气瓶总成109 的进气口或者大气连接，用于控制空气弹簧组件105的伸缩行程的缩短。

进一步地，图3示出了根据本实用新型一个实施例中的一种低压储气瓶总成的功能结构示意图，如图3所示，低压储气瓶总成109包括低压储气瓶 1091，第四开关阀1092和压力传感器1093，第四开关阀1092设置在低压储气瓶1091与车载气源和所述气动增压泵总成102的连接端之间，低压储气瓶 1091与压力传感器1093连接，压力传感器1093和第四开关阀1092分别与电子控制单元ECU连接，压力传感器1093检测低压储气瓶1091的内部压力值，并将该压力值发送给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU将该压力值与预设的压力阈值(该压力阈值根据气动增压泵的驱动气源压力进行设定) 进行比较，如果该压力值达到预设的压力阈值，则控制第四开关阀1092打开，关闭车载气源101。此时，低压储气瓶总成109相当于上述任意一个实施例中的车载气源101。

进一步地，低压储气瓶1091还连接集成有消音器1094_1的安全阀1094。当低压储气瓶1091内的气体压力值超过安全压力值时，安全阀1094自动开启，将低压储气瓶1091中的溢流气体排放至大气中，同时排气消音器1094_1 降低气体在排放过程中产生的噪音。

本实施例所请求保护的技术方案是利用低压储气瓶109回收空气弹簧组件105排放出的气体，并将低压储气瓶109中的低压气体作为气动增压泵总成102的驱动气源压力，在低压储气瓶109中的压力值满足气动增压泵总成 102的驱动起源压力时，控制车载气源101停止工作，从而达到节约能源的目的。

在本发明的一个实施例中，仍如图1所示，空气悬架系统100包括空气压缩机110，空气压缩机110与车载气源101和气动增压泵总成102的连接端连接。设置空气压缩机的主要目的在于：增加气动增压泵总成102输入端的气体流量(即，气体供给量)。在需要控制空气悬架系统快速升高时，控制空气压缩机110开启，空气压缩机110产生一定压力值的气体输入至气动增压泵总成102，增加气动增压泵总成102输入端的气体流量，从而提高气动增压泵总成102的工作效率，快速产生高压气体。

图3示出了根据本实用新型一个实施例中的一种车辆的功能结构示意图，如图3所示，车辆200包括如图1所示的空气悬架系统100，空气悬架系统 100中空气弹簧组件105的数量与车辆车轮的数量相对应。

需要说明的是，本实施例中的空气悬架系统100的结构和工作过程与图 1所示的空气悬架系统100的结构和工作过程对应相同，相同内容不再赘述。

综上所述，本发明的技术方案在空气悬架系统中应用气动增压泵，将车载气源作为气动增压泵的驱动气源，从而通过气动增压泵获得空气悬架系统所需的高压气源，使得空气悬架系统的应用不受车辆荷载级别的限制。另外，气动增压泵无需电源即可正常工作，使得空气悬架系统不受电源的限制，从而使得空气悬架系统在荷载级别较高的车辆上的应用更加便捷。

最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气悬架系统，其特征在于，所述空气悬架系统包括车载气源、气动增压泵总成、至少一个电磁阀组、空气弹簧组件、检测单元和电子控制单元ECU；所述车载气源依次通过所述气动增压泵总成和所述电磁阀组与所述空气弹簧组件连接；所述检测单元与所述空气弹簧组件对应连接；一个所述电磁阀组对应连接多个所述空气弹簧组件；所述电子控制单元ECU与所述电磁阀组和所述检测单元连接；

所述气动增压泵总成，用于对所述车载气源的气压值进行增压处理，并输出高压气体；

所述检测单元，用于检测所述空气弹簧组件的压力信息和/或高度信息并将所述压力信息和/或高度信息发送给对应连接的电子控制单元ECU；

所述电子控制单元ECU，用于接收所述检测单元发送的压力信息和/或高度信息，并将所述压力信息和/或高度信息与相应阈值进行比较，根据比较结果向所述电磁阀组发送控制信息，控制所述电磁阀组将所述高压气体充入或者排出所述空气弹簧组件，从而控制所述空气弹簧组件的伸缩行程，以控制车辆底盘的升降高度。

2.如权利要求1所述的空气悬架系统，其特征在于，所述车载气源与所述气动增压泵总成之间的气路上设置有第一开关阀。

3.如权利要求2所述的空气悬架系统，其特征在于，所述空气悬架系统还包括高压储气瓶总成，所述高压储气瓶总成设置在所述气动增压泵总成与所述电磁阀组之间。

4.如权利要求3所述的空气悬架系统，其特征在于，所述高压储气瓶总成包括单向阀、第二开关阀、至少一个高压储气瓶、集成有排气消音器的安全阀和高压压力传感器；每个所述高压储气瓶均连接有对应的所述安全阀和所述高压压力传感器；所述单向阀的输入端与所述气动增压泵总成的输出端连接，所述单向阀的输出端与所述第二开关阀的输入端和所述高压储气瓶的输入端的连接端连接；所述第二开关阀的输出端与所述电磁阀组连接；所述第二开关阀和所述高压压力传感器分别与所述电子控制单元ECU连接；

所述单向阀，用于控制所述气动增压泵总成与所述高压储气瓶总成之间气路的单向开启或关闭；

所述第二开关阀，用于控制所述高压储气瓶总成与所述电磁阀组之间气路的开启或关闭；

所述高压压力传感器，用于检测所述高压储气瓶内部的气体压力值，并将所述气体压力值传送至所述电子控制单元ECU；

所述电子控制单元ECU，还用于接收所述高压压力传感器发送的气体压力值，并将所述气体压力值分别与启动压力值和关闭压力值进行比较，若所述气体压力值小于所述启动压力值，则控制所述第一开关阀开启；若所述气体压力值大于所述关闭压力值，则控制所述第一开关阀关闭，所述启动压力值小于所述关闭压力值。

5.如权利要求4所述的空气悬架系统，其特征在于，所述单向阀与所述高压储气瓶的进气口之间设置有第三开关阀，所述第三开关阀的一端与所述单向阀和所述第二开关阀的连接端连接，另一端与所述高压储气瓶的进气口连接。

6.如权利要求1所述的空气悬架系统，其特征在于，所述空气悬架系统还包括低压储气瓶总成；所述低压储气瓶总成与所述电磁阀组以及所述车载气源和所述气动增压泵总成的输入端的连接端连接。

7.如权利要求6所述的空气悬架系统，其特征在于，所述低压储气瓶总成包括低压储气瓶、第四开关阀、压力传感器和集成有消音器的安全阀，所述第四开关阀设置在所述低压储气瓶与所述车载气源和所述气动增压泵总成的连接端之间，所述低压储气瓶分别与所述压力传感器和所述安全阀连接，所述压力传感器和所述第四开关阀分别与电子控制单元ECU连接；

所述压力传感器检测所述低压储气瓶内部的空气压力值，并将所述压力值发送至所述电子控制单元ECU，所述电子控制单元ECU将所述压力值与预设的压力阈值进行比较，若所述压力值达到所述预设的压力阈值，则控制所述第四开关阀打开，关闭所述车载气源。

8.如权利要求1所述的空气悬架系统，其特征在于，所述空气悬架系统还包括空气压缩机，所述空气压缩机与所述车载气源和所述气动增压泵总成的连接端连接。

9.如权利要求3所述的空气悬架系统，其特征在于，所述空气悬架系统还包括空气过滤器；

所述空气过滤器设置在所述高压储气瓶总成与所述电磁阀组之间的气路上，用于对所述高压储气瓶总成输出的第二指定压力值的气体进行过滤，并将过滤后的第二指定压力气体输送至所述电磁阀组。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-9任意一项所述的空气悬架系统，所述空气悬架系统中空气弹簧组件的数量与车辆车轮的数量相对应。