CN211869100U - 基于油气悬架的车身姿态控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，该控制系统包含四个作动器、四个控制油缸、四个蓄能器、四个车姿控制阀和四个卸载控制阀。控制油缸的运动通过作动器控制，控制油缸两端油腔分别通过车姿控制阀与悬挂油缸大腔相连。控制油缸的两端油缸分别通过卸载控制阀与油箱连通。该车身姿态控制系统具有调整车身姿态的功能，提高车辆行驶安全性。该车身姿态控制系统能耗低，安全系数高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车身姿态控制系统，尤其是涉及一种新型基于油气悬架的车身姿态控制系统。
背景技术
目前油气悬架车辆的车身姿态属于被动控制，不能根据车辆的行驶工况实施调整，导致车辆制动俯仰角较大同时转向过程中侧倾角较大，影响了车辆行驶的平顺性及行驶安全性。
发明内容
本实用新型专利的目的是为了降低车辆在复杂工况条件下行驶条件下的俯仰角和侧倾角，提供了一种基于油气悬架的车身姿态调节控制系统。
本实用新型包括四个悬挂油缸、四个作动器、四个控制油缸、四个卸载控制阀、四个车姿控制阀、四个蓄能器、四个锁止控制阀、四个溢流阀和油箱。四个控制油缸分别通过四个作动器控制其移动。四个卸载控制阀、四个车姿控制阀均为两位四通电磁阀；每个控制油缸两侧油腔与车姿控制阀相连，同时也与卸载控制阀相连；每个车姿控制阀一侧与控制油缸两油腔相连，另一侧分别与两悬挂油缸的大腔相连。每个控制油缸的两侧油腔分别通过卸载控制阀与油箱相连。每个悬挂油缸大腔通过锁止控制阀与各自蓄能器相连。每个蓄能器通过各自溢流阀与油箱相连。
本实用新型专利的优点是：
1、本实用新型可通过作动器推动控制油缸运动来协调改变各悬挂油缸大腔的油液量，可根据路况控制车身的侧倾和俯仰角度，降低了车辆翻车风险，从而提高车辆行驶的安全性。
2、此车姿控制系统在实现车姿主动控制，也可切换为被动悬架，提高了控制系统的可靠性；在电控系统失效条件下，可通过断电方式让悬架系统切换为被动悬架。
3、蓄能器和悬挂油缸设置有锁死控制阀，悬架系统可实现切换刚性和弹性状态，以适应不同行驶场合需要。
4、在每个蓄能器和油箱之间设置溢流阀，可保护悬架弹性状态下油气悬架系统的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的车身姿态控制的结构示意图。
图2为在图1的基础上将车姿控制阀、卸载控制阀用两位两通电磁阀替代的车身姿态控制系统的结构示意图。
图3为在图1的基础上去除一个控制油缸的车身姿态控制系统的结构示意图。
其中：1-第一溢流阀；11-第二溢流阀；12-第三溢流阀；13-第四溢流阀； 2-第一蓄能器；21-第二蓄能器；22-第三蓄能器；23-第四蓄能器；3-第一锁止控制阀；31-第二锁止控制阀；32-第三锁止控制阀；33-第四锁止控制阀；4- 第一悬挂油缸；41-第二悬挂油缸；42-第三悬挂油缸；43-第四悬挂油缸；5- 第一作动器；51-第二作动器；52-第三作动器；53-第四作动器；6-第一卸载控制阀；61-第二卸载控制阀；62-第三卸载控制阀；63-第四卸载控制阀；7-第一控制油缸；71-第二控制油缸；72-第三控制油缸；73-第四控制油缸；8-第一车姿控制阀；81-第二车姿控制阀；82-第三车姿控制阀；83-第四车姿控制阀；9-油箱；34-第五锁止控制阀；35-第六锁止控制阀；36-第七锁止控制阀；37- 第八锁止控制阀；38-第九锁止控制阀；39-第十锁止控制阀；310-第十一锁止控制阀；311-第十二锁止控制阀；10-第一两位两通卸载阀；101-第二两位两通卸载阀；102-第三两位两通卸载阀；103-第四两位两通卸载阀；104-第五两位两通卸载阀；105-第六两位两通卸载阀；106-第七两位两通卸载阀；107-第八两位两通卸载阀。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型包括第一溢流阀1、第二溢流阀11、第三溢流阀12、第四溢流阀13、第一蓄能器2、第二蓄能器21、第三蓄能器22、第四蓄能器23、第一锁止控制阀3、第二锁止控制阀31、第三锁止控制阀32、第四锁止控制阀33、第一悬挂油缸4、第二悬挂油缸41、第三悬挂油缸42、第四悬挂油缸43、第一作动器5、第二作动器51、第三作动器52、第四作动器53、第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63、第一控制油缸7、第二控制油缸71、第三控制油缸72、第四控制油缸73、第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀82、第四车姿控制阀83和油箱9；
第一控制油缸7的两个油腔通过第一车姿控制阀8与第一悬挂油缸4大腔、第二悬挂油缸41大腔相连，第一控制油缸7的两个油腔通过第一卸载控制阀6与油箱9连通；第二控制油缸71的两个油腔通过第二车姿控制阀81 与第二悬挂油缸41大腔、第三悬挂油缸42大腔相连，第二控制油缸71的两个油腔通过第二卸载控制阀16与油箱9连通；第三控制油缸72的两个油腔通过第三车姿控制阀82与第三悬挂油缸42大腔、第四悬挂油缸43大腔相连，第三控制油缸72的两个油腔通过第三卸载控制阀62与油箱9连通；第四控制油缸73的两个油腔通过第四车姿控制阀83与第四悬挂油缸43大腔、第一悬挂油缸4大腔相连，第四控制油缸73的两个油腔通过第四卸载控制阀63 与油箱9连通；第一控制油缸7、第二控制油缸71、第三控制油缸72、第四控制油缸73分别通过第一锁止控制阀3、第二锁止控制阀31、第三锁止控制阀32、第四锁止控制阀33与第一蓄能器2、第二蓄能器21、第三蓄能器22、第四蓄能器23相连；第一蓄能器2、第二蓄能器21、第三蓄能器22、第四蓄能器23分别通过第一溢流阀1、第二溢流阀11、第三溢流阀12、第四溢流阀 13与油箱9相连。
第一锁止控制阀3、第二锁止控制阀31、第三锁止控制阀32、第四锁止控制阀33为两位两通电磁阀，且初始为锁止状态；第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63为两位四通电磁阀，初始状态为锁止状态；第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀82、第四车姿控制阀83为两位四通电磁阀，初始状态为连通状态。
所述控制系统是指基于油气悬架的车身姿态控制系统。
请参阅图1所示，本实用新型的工作过程：
1、悬架系统刚性锁死工作状态
第一锁止控制阀3、第二锁止控制阀31、第三锁止控制阀32、第四锁止控制阀33、第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63、第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀 82、第四车姿控制阀83均处于断电状态。第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀82、第四车姿控制阀83处于封闭状态；第一悬挂油缸4、第二悬挂油缸41、第三悬挂油缸42、第四悬挂油缸43大腔油液处于封闭状态；第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63处于连通状态，第一控制油缸7、第二控制油缸71、第三控制油缸72、第四控制油缸73的两侧油腔与油箱9连通；同时第一作动器5、第二作动器51、第三作动器52、第四作动器53不工作，此时悬架处于刚性锁死状态。
2、悬架系统处于被动悬架工作状态
第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63、第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀82、第四车姿控制阀83均处于断电状态。第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀82、第四车姿控制阀83处于封闭状态；第一锁止控制阀3、第二锁止控制阀31、第三锁止控制阀32、第四锁止控制阀33均得电，第一悬挂油缸4、第二悬挂油缸41、第三悬挂油缸42、第四悬挂油缸43大腔分别与第一蓄能器2、第二蓄能器21、第三蓄能器22、第四蓄能器23连通；第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63 处于连通状态，第一控制油缸7、第二控制油缸71、第三控制油缸72、第四控制油缸73的两侧油腔与油箱9连通；同时第一作动器5、第二作动器51、第三作动器52、第四作动器53不工作，此时悬架处于被动悬架状态。
3、悬架系统处于车姿调整工作状态
第一锁止控制阀3、第二锁止控制阀31、第三锁止控制阀32、第四锁止控制阀33、第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63、第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀82、第四车姿控制阀83均处于得电状态。第一悬挂油缸4、第二悬挂油缸41、第三悬挂油缸42、第四悬挂油缸43大腔油分别与第一蓄能器2、第二蓄能器 21、第三蓄能器22、第四蓄能器23连通；第一卸载控制阀6、第二卸载控制阀61、第三卸载控制阀62、第四卸载控制阀63处于封闭状态，第一控制油缸7、第二控制油缸71、第三控制油缸72、第四控制油缸73的两侧油腔与油箱9断开；第一车姿控制阀8、第二车姿控制阀81、第三车姿控制阀82、第四车姿控制阀83处于连通状态，第一控制油缸7的两侧油腔分别于第一悬挂油缸4大腔、第二悬挂油缸41大腔相连，第二控制油缸71的两侧油腔分别于第二悬挂油缸41大腔、第三悬挂油缸42大腔相连，第三控制油缸72的两侧油腔分别于第三悬挂油缸42大腔、第四悬挂油缸43大腔相连，第四控制油缸73的两侧油腔分别于第四悬挂油缸43大腔、第一悬挂油缸41大腔相连；此时第一作动器5、第二作动器51、第三作动器52、第四作动器53根据需要推动第一控制油缸7、第二控制油缸71、第三控制油缸72、第四控制油缸73 移动，进而改变第一悬挂油缸4、第二悬挂油缸41、第三悬挂油缸42、第四悬挂油缸43大腔油液体积，推动第一悬挂油缸4、第二悬挂油缸41、第三悬挂油缸42、第四悬挂油缸43运动，进而改变车身姿态。
图2所示系统与图1系统相比缺少了第四作动器53、第四控制油缸73、第四卸载控制阀63、第四车姿控制阀83，其工作原理和图1相通。
如图3所示，第一车姿控制阀8由第五锁止控制阀34和第六锁止控制阀 35替代，第一车姿控制阀8得电等效于第五锁止控制阀34、第六锁止控制阀 35得电，第一车姿控制阀8断电电等效于第五锁止控制阀34、第六锁止控制阀35断电；同理，第二车姿控制阀81由第七锁止控制阀36和第八锁止控制阀37替代，第三车姿控制阀82由第九锁止控制阀38和第十锁止控制阀39 替代，第四车姿控制阀83由第十一锁止控制阀310和第十二锁止控制阀311 替代，第一卸载控制阀6由第一两位两通卸载阀10和第二两位两通卸载阀101 替代，第二卸载控制阀61由第三两位两通卸载阀102和第四两位两通卸载阀103替代，第三卸载控制阀62由第五两位两通卸载阀104和第六两位两通卸载阀105替代，第四卸载控制阀63由第七两位两通卸载阀106和第八两位两通卸载阀107替代。
在图1的基础上，可将第一控制油缸4的大腔与第二控制油缸41的小腔连通，同时第一控制油缸4的小腔与第二控制油缸41的大腔连通；可将第三控制油缸42的大腔与第四控制油缸43的小腔连通，同时第三控制油缸42的小腔与第四控制油缸43的大腔连通。
在图1的基础上，可将第一控制油缸4的大腔与第三控制油缸42的小腔连通，同时第一控制油缸4的小腔与第三控制油缸42的大腔连通；可将第二控制油缸41的大腔与第四控制油缸43的小腔连通，同时第二控制油缸41的小腔与第四控制油缸43的大腔连通。
在图1的基础上，可将第一控制油缸4的大腔与第四控制油缸43的小腔连通，同时第一控制油缸4的小腔与第四控制油缸43的大腔连通；可将第二控制油缸41的大腔与第三控制油缸42的小腔连通，同时第二控制油缸41的小腔与第三控制油缸42的大腔连通。
在图1的基础上，可将第一控制油缸4的大腔和小腔直接连通，第二控制油缸41的大腔和小腔直接连通，第三控制油缸42的大腔和小腔直接连通，第四控制油缸43的大腔和小腔直接连通。
本实用新型可油气悬架车辆车姿的主动调整，降低车辆行驶的侧倾角和俯仰角，提高车辆的行驶平顺性和安全性。
Claims (10)
1.一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：包括第一悬挂油缸(4)、第二悬挂油缸(41)、第三悬挂油缸(42)、第四悬挂油缸(43)、第一作动器(5)、第二作动器(51)、第三作动器(52)、第四作动器(53)、第一控制油缸(7)、第二控制油缸(71)、第三控制油缸(72)、第四控制油缸(73)、第一卸载控制阀(6)、第二卸载控制阀(61)、第三卸载控制阀(62)、第四卸载控制阀(63)、第一车姿控制阀(8)、第二车姿控制阀(81)、第三车姿控制阀(82)、第四车姿控制阀(83)、第一蓄能器(2)、第二蓄能器(21)、第三蓄能器(22)、第四蓄能器(23)、第一锁止控制阀(3)、第二锁止控制阀(31)、第三锁止控制阀(32)、第四锁止控制阀(33)、第一溢流阀(1)、第二溢流阀(11)、第三溢流阀(12)、第四溢流阀(13)和油箱(9)；
第一作动器(5)、第二作动器(51)、第三作动器(52)、第四作动器(53)分别第一控制油缸(7)、第二控制油缸(71)、第三控制油缸(72)、第四控制油缸(73)的移动控制第一悬挂油缸(4)、第二悬挂油缸(41)、第三悬挂油缸(42)、第四悬挂油缸(43)的升降进而控制车身的俯仰和侧倾；第一锁止控制阀(3)、第二锁止控制阀(31)、第三锁止控制阀(32)、第四锁止控制阀(33)分别控制第一蓄能器(2)、第二蓄能器(21)、第三蓄能器(22)、第四蓄能器(23)与第一悬挂油缸(4)、第二悬挂油缸(41)、第三悬挂油缸(42)、第四悬挂油缸(43)的连通与否；第一卸载控制阀(6)、第二卸载控制阀(61)、第三卸载控制阀(62)、第四卸载控制阀(63)、第一车姿控制阀(8)、第二车姿控制阀(81)、第三车姿控制阀(82)、第四车姿控制阀(83)协助配合控制车身姿态，同时也可切换为被动悬架系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一悬挂油缸(4)的大腔通过第一车姿控制阀(8)与第一控制油缸(7)一侧油腔相连，第一控制油缸(7)的另一侧油腔通过第一车姿控制阀(8)与第二悬挂油缸(41)的大腔相连；所述的第一悬挂油缸(4)的大腔通过第四车姿控制阀(83)与第四控制油缸(73)一侧油腔相连，第四控制油缸(73)的另一侧油腔通过第四车姿控制阀(83)与第四悬挂油缸(43)的大腔相连；所述的第三悬挂油缸(42)的大腔通过第二车姿控制阀(81)与第二控制油缸(71)一侧油腔相连，第二控制油缸(71)的另一侧油腔通过第二车姿控制阀(81)与第二悬挂油缸(41)的大腔相连；所述的第三悬挂油缸(42)的大腔通过第三车姿控制阀(82)与第三控制油缸(72)一侧油腔相连，第三控制油缸(72)的另一侧油腔通过第三车姿控制阀(82)与第四悬挂油缸(43)的大腔相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一卸载控制阀(6)分别通过油管与第一控制油缸(7)的两油腔、油箱(9)相连；所述的第二卸载控制阀(61)分别通过油管与第二控制油缸(71)的两油腔、油箱(9)相连；所述的第三卸载控制阀(62)分别通过油管与第三控制油缸(72)的两油腔、油箱(9)相连；所述的第四卸载控制阀(63)分别通过油管与第四控制油缸(73)的两油腔、油箱(9)相连。
4.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一蓄能器(2)通过第一锁止控制阀(3)与第一悬挂油缸(4)的大腔相连，同时通过第一溢流阀(1)与油箱(9)相连；所述的第二蓄能器(21)通过第二锁止控制阀(31)与第二悬挂油缸(41)的大腔相连，同时通过第二溢流阀(11)与油箱(9)相连；所述的第三蓄能器(22)通过第三锁止控制阀(32)与第三悬挂油缸(42)的大腔相连，同时通过第三溢流阀(12)与油箱(9)相连；所述的第四蓄能器(23)通过第四锁止控制阀(33)与第四悬挂油缸(43)的大腔相连，同时通过第四溢流阀(13)与油箱(9)相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一控制油缸(7)、第二控制油缸(71)、第三控制油缸(72)、第四控制油缸(73)分别通过第一作动器(5)、第二作动器(51)、第三作动器(52)、第四作动器(53)控制其移动。
6.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一车姿控制阀(8)、第二车姿控制阀(81)、第三车姿控制阀(82)、第四车姿控制阀(83)为两位四通电磁阀，断电时第一车姿控制阀(8)、第二车姿控制阀(81)、第三车姿控制阀(82)、第四车姿控制阀(83)处于闭锁状态；所述的第一卸载控制阀(6)、第二卸载控制阀(61)、第三卸载控制阀(62)、第四卸载控制阀(63)为两位四通电磁阀，断电时第一卸载控制阀(6)、第二卸载控制阀(61)、第三卸载控制阀(62)、第四卸载控制阀(63)处于贯通状态。
7.根据权利要求6所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一车姿控制阀(8)、第二车姿控制阀(81)、第三车姿控制阀(82)、第四车姿控制阀(83)可分别通过两个两位两通电磁阀替代，替代的两位两通电磁阀断电处于闭锁状态；所述的第一卸载控制阀(6)、第二卸载控制阀(61)、第三卸载控制阀(62)、第四卸载控制阀(63)能分别通过两个两位两通电磁阀替代，替代的两位两通电磁阀断电处于导通状态。
8.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一控制油缸(7)、第二控制油缸(71)、第三控制油缸(72)、第四控制油缸(73)，去掉其中任一控制油缸及其相连的作动器、卸载控制阀、车姿控制阀、油管，该系统仍可以正常工作。
9.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一悬挂油缸(4)的大腔与第二悬挂油缸(41)的小腔连通，第一悬挂油缸(4)的小腔与第二悬挂油缸(41)的大腔连通；所述的第三悬挂油缸(42)的大腔可与第四悬挂油缸(43)的小腔连通，第三悬挂油缸(42)的小腔与第四悬挂油缸(43)的大腔连通；所述的第一悬挂油缸(4)的大腔与第四悬挂油缸(43)的小腔连通，第一悬挂油缸(4)的小腔可与第四悬挂油缸(43)的大腔连通；所述的第二悬挂油缸(41)的大腔与第三悬挂油缸(42)的小腔连通，第二悬挂油缸(41)的小腔可与第三悬挂油缸(42)的大腔连通；或所述的第一悬挂油缸(4)、第二悬挂油缸(41)、第三悬挂油缸(42)、第四悬挂油缸(43)各自的大腔和小腔直接连通。
10.根据权利要求1所述的一种基于油气悬架的车身姿态控制系统，其特征在于：所述的第一悬挂油缸(4)的大腔可与第三悬挂油缸(42)的小腔连通，第一悬挂油缸(4)的小腔可与第三悬挂油缸(42)的大腔连通，第二悬挂油缸(41)的大腔与第四悬挂油缸(43)的小腔连通，第二悬挂油缸(41)的小腔可与第四悬挂油缸(43)的大腔连通。
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| CN202020183054.7U CN211869100U (zh) | 2020-02-19 | 2020-02-19 | 基于油气悬架的车身姿态控制系统 |
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Cited By (1)
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| CN111267571A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-12 | 吉林大学 | 基于油气悬架的车身姿态控制系统 |
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2020
- 2020-02-19 CN CN202020183054.7U patent/CN211869100U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN111267571A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-12 | 吉林大学 | 基于油气悬架的车身姿态控制系统 |
| CN111267571B (zh) * | 2020-02-19 | 2024-06-25 | 吉林大学 | 基于油气悬架的车身姿态控制系统 |
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