CN2707546Y - 一种馈能型半主动悬架 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种车辆用馈能型半主动悬架，它由弹簧、馈能油缸、馈能功率调节器、控制单元、传感器组(加速度传感器、压力传感器)、控制电磁阀、单向阀、储能器、液压耗能组件(液压动力制动器、液压动力转向器等)、液压油箱和油管组成。本实用新型除了可以将传统被动悬架系统中的阻尼元件所消耗的能量转化成液压能并储存在储能器中，反馈所获得的液压能可以供车辆上的液压耗能组件使用，使车辆获得良好的经济性；控制单元还可以根据簧载质量加速度和可控馈能油路压力的变化，对悬架系统进行半主动控制，使车辆获得较好的平顺性。

Description

一种馈能型半主动悬架
所属技术领域
本实用新型涉及由弹簧、馈能油缸、可控的能量反馈油路和控制系统组成的一种车辆用馈能型半主动悬架。
背景技术
半主动悬架的概念是由Crosby等人于20世纪70年代提出，其大规模研究和生产开始于80年代初。半主动悬架主要由弹性元件和阻尼可调的液压减振器组成，液压减振器在悬架系统工作的过程中，通过可调的阻尼摩擦消耗车轴和簧载质量之间的振动能量来获得减振效果。车轴和簧载质量之间的振动能量被转化成热能而被白白地浪费掉。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、性能可靠、使用寿命长和可以反馈能量的车辆用馈能型半主动悬架。
实现上述发明目的的技术方案为：其特征是由弹簧、馈能油缸和带控制系统的可控能量反馈油路组成，其中可控能量反馈油路分别由馈能功率调节器、储能器、液压耗能组件(液压动力制动器、液压动力转向器等)以及单向阀经油管并联连接液压油箱而成。
其中可控能量反馈油路包括单上腔能量反馈油路、单下腔能量反馈油路和双腔能量反馈油路三种形式。
单上腔能量反馈油路由油路a、油路b和油路c组成并联油路再与液压油箱串联构成，其经油管与馈能油缸的上腔相连，其中油路a由电磁控制阀、单向阀经油管连接组成，油路b由单向阀和连接油管组成，油路c由馈能功率调节器A、储能器、液压耗能组件经油管依次连接而成。
单下腔能量反馈油路由油路d、油路e和油路f组成并联油路再与液压油箱串联构成，其经油管与馈能油缸的下腔相连，其中油路d由馈能功率调节器B、储能器、液压耗能组件经油管依次连接而成，油路e由单向阀和连接油管组成，油路f由电磁控制阀、单向阀经油管连接组成。
双腔能量反馈油路由上述单上腔能量反馈油路与单下腔能量反馈油路分别连接馈能油缸的上腔与下腔并联而成。
馈能型半主动悬架的控制系统由含加速度传感器的传感器信号输入线路g，含压力传感器的传感器信号输入线路h，含压力传感器的传感器信号输入线路i、带控制电磁控制阀的控制输出线路j、带控制电磁控制阀控制输出线路k分别连接控制单元而成。
本实用新型除了可以将传统被动悬架系统中的阻尼元件所消耗的能量转化成液压能并储存在储能器中，反馈所获得的液压能可以供车辆上的液压耗能组件使用，使车辆获得良好的经济性；控制单元还可以根据簧载质量加速度和可控馈能油路压力的变化，对悬架系统进行半主动控制，使车辆获得较好的平顺性。
本实用新型结构简单，为一种简单的机电液网络结构，对执行器件的要求低、可靠性好，且使用寿命长，十分方便在车辆上实现。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
图1是以具有可控的双腔能量反馈油路的一种车辆用馈能型半主动悬架为实施例的总成结构示意图。
1-馈能油缸          2-加速度传感器  3-控制单元       4-压力传感器       5-单向阀
6-电磁控制阀        7-储能器        8-单向阀         9-液压耗能组件     10-液压油箱
11-单向阀           12-电磁控制阀   13-单向阀        14-馈能功率调节器B
15-馈能功率调节器A  16-压力传感器   17-轮胎等效弹簧  18-车轴质量
19-悬架弹簧         20-簧载质量
具体实施方式
如图1中所示，以具有双腔能量反馈油路的车辆用馈能型半主动悬架为实施例，本实用新型是一种主要包括弹簧、馈能油缸、可控的上、下腔能量反馈油路和控制系统构成的车辆用馈能型半主动悬架。
图中馈能油缸(1)的上腔通过油管与油路a、油路b和油路c组成并联油路再与液压油箱(10)串联构成上腔能量反馈油路，其中油路a由电磁控制阀(6)、单向阀(8)经油管连接组成，油路b由单向阀(5)和连接油管组成，油路c由馈能功率调节器A(15)、储能器(7)、液压耗能组件(9)经油管依次连接而成。
馈能油缸(1)的下腔通过油管与油路d、油路e和油路f组成并联油路再与液压油箱(10)串联构成下腔能量反馈油路，其中油路d由馈能功率调节器B(14)、储能器(7)、液压耗能组件(9)经油管依次连接而成，油路e由单向阀(13)和连接油管组成，油路f由电磁控制阀(12)、单向阀(11)经油管连接组成。
可控的上腔能量反馈油路的能量反馈的实现包括2个过程：(I)进油过程：当悬架处于舒张过程中，液压油从液压油箱经过油路b进入到馈能油缸(1)的上腔中，完成进油过程。(II)馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能油缸(1)中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得馈能油缸(1)的上腔中产生一定的压力，当此压力能克服馈能功率调节器(15)中的油路启闭弹簧压力时，开启馈能功率调节器(15)，该压力油经过油路c完成馈能过程。
可控的下腔能量反馈油路的能量反馈的实现也包括2个过程：(III)进油过程：当悬架处于压缩过程中，液压油从液压油箱经过油路e进入到馈能油缸(1)的下腔中，完成进油过程。(IV)馈能过程：当悬架处于舒张过程中，馈能油缸(1)中的活塞相对于簧载质量有向下运动的趋势，使得馈能油缸(1)的下腔中产生一定的压力，当此压力能克服馈能功率调节器(14)中的油路启闭弹簧压力时，开启馈能功率调节器(14)，该压力油经过油路d完成馈能过程。
半主动控制的实现：传感器信号输入线路g，h，i将簧载质量的加速度，可控的上、下腔能量反馈油路的压力输入到控制单元(3)，经过控制单元(3)对传感器信号进行信息处理以后，然后通过控制输出线路j、k将控制信号传递给电磁控制阀(12)和电磁控制阀(6)对可控的上、下腔能量反馈油路实施半主动控制，来获得良好的减振效果。

Claims (6)

1.一种馈能型半主动悬架，其特征是由弹簧、馈能油缸和带控制系统的可控能量反馈油路组成，其中可控能量反馈油路分别由馈能功率调节器、储能器、液压耗能组件以及单向阀经油管并联连接液压油箱而成。
2.根据权利要求1所述的一种馈能型半主动悬架，其特征在于所述可控能量反馈油路包括单上腔能量反馈油路、单下腔能量反馈油路和双腔能量反馈油路三种形式。
3.根据权利要求2所述的一种馈能型半主动悬架，其特征在于所述单上腔能量反馈油路由油路a、油路b和油路c组成并联油路再与液压油箱(10)串联构成，其经油管与馈能油缸(1)的上腔相连，其中油路a由电磁控制阀(6)、单向阀(8)经油管连接组成，油路b由单向阀(5)和连接油管组成，油路c由馈能功率调节器A(15)、储能器(7)、液压耗能组件(9)经油管依次连接而成。
4.根据权利要求2所述的一种馈能型半主动悬架，其特征在于单下腔能量反馈油路由油路d、油路c和油路f组成并联油路再与液压油箱(10)串联构成，其经油管与馈能油缸(1)的下腔相连，其中油路d由馈能功率调节器B(14)、储能器(7)、液压耗能组件(9)经油管依次连接而成，油路e由单向阀(13)和连接油管组成，油路f由电磁控制阀(12)、单向阀(11)经油管连接组成。
5.根据权利要求2所述的一种馈能型半主动悬架，其特征在于双腔能量反馈油路由上述单上腔能量反馈油路与单下腔能量反馈油路分别连接馈能油缸(1)的上腔与下腔并联而成。
6.根据权利要求1所述的馈能型半主动悬架，其特征在于由含加速度传感器(2)传感器信号输入线路g，含压力传感器(16)的传感器信号输入线路h，含压力传感器(4)的传感器信号输入线路i、带控制电磁控制阀(12)的控制输出线路j、带控制电磁控制阀(6)控制输出线路k分别连接控制单元(3)组成所述的馈能型半主动悬架的控制系统。
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