[发明专利]油气悬挂与主动悬挂切换控制回路

说明书

一种油气悬挂与主动悬挂切换控制回路及悬挂油缸，首先是：对悬挂油缸结构进行了改进即悬挂油缸外缸筒筒壁上下分别设有油口，其上端盖中心通孔内置有内缸筒，内缸筒壁上设有分别与内无杆腔和内有杆腔相连的2个油口，所述内缸筒位于外缸筒内的一端与设在外缸筒内的外活塞相连，内缸杆位于内缸筒内的一端与内活塞相连，而位于外缸筒内的一端与下端盖固连。本发明又在现有的互联式油气悬挂切换控制回路上增设主动悬挂控制回路，其是以改进后的悬挂油缸为基础，并采用左右伺服阀及左右油气复原控制阀与其配合。通过所述主动悬挂控制回路可以实现悬挂系统的油气控制、主动控制及刚性控制三种控制模式，并且三种控制模式可相互切换，互不影响。

技术领域

本发明涉及一种车辆悬挂系统。

背景技术

悬挂系统是车辆底盘的重要组成部分，既可支撑车架，又可缓冲不平路面传递给车架或车身的冲击，衰减由地面引起的车辆振动。悬挂系统的性能直接决定着车辆的乘坐舒适性，操纵稳定性和行驶安全性。

目前的车辆，尤其是工程车辆，大都采用板簧悬挂、油气悬挂或空气悬挂。板簧悬挂的刚度特性是线性的，且刚度值一经确定便无法改变，当路面条件发生变化时，其无法满足较高的行驶平顺性和操纵稳定性的要求。油气悬挂和空气悬挂具有变刚度特性，可在一定程度上提高车辆在较为复杂路面上的行驶平顺性。但其刚度特性取决于蓄能器的充气压力或空气弹簧的初始气体压力，在车辆行驶过程中此压力值不可改变，因此会存在悬挂刚度范围有限或蓄能器充气压力与负载或路面情况不匹配的情况，限制悬挂性能的提高。对于行驶道路条件复杂多变且较为恶劣的工程车辆，油气悬挂和空气悬挂的本质特性决定了其在提高车辆悬挂性能方面有很大的局限性。主动悬挂根据车辆的运动状态和路面状况对悬挂系统输入外部能量，主动地做出反应，使悬挂系统处于最佳减振状态，并抑制车身的俯仰和侧倾运动。因此主动悬挂可适应不同的复杂工况，在提高车辆乘坐舒适性和操纵稳定性上有绝对的优势。但目前主动悬挂控制并无在工程车辆上应用，一个重要的原因是，其能耗较大，面对目前节能环保的趋势，能耗成为主动悬挂研究应用不可忽视的一个重要问题。

现有的油气悬挂结构主要为互联式油气悬挂结构，如在2010年1月6日中国专利公开的公开号为CN101618669A发明名称为“油气悬架控制回路、多轴车辆油气悬架系统及起重机”的发明专利，其虽有许多优点，但也存在某些缺点：现有的油气悬挂虽然可在一定程度上提高车辆在不平路面行驶的平顺性，但车辆行驶过程中蓄能器的压力不可调，悬挂的刚度特性仅可在一定范围内变化，其对复杂路面的调节具有很大的局限性；其次，柔性状态下油气悬挂的互联可提高车辆行驶时的侧倾刚度，但对于车辆加速或刹车时的俯仰调节无能为力；另外，此悬挂系统仅存在油气控制模式，并无备选方案，当车辆长时间行驶时其可靠性很难保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适应各种路面情况的多功能悬挂系统，确保车辆在各种复杂的行驶环境中更加安全，稳定及节能的油气悬挂与主动悬挂切换控制回路。本发明主要是对悬挂油缸结构进行了改进，同时又在现有的互联式油气悬挂切换控制回路上增设相应的控制阀组成主动悬挂控制回路。

本发明的悬挂油缸主要包括：内活塞、内缸杆、内缸筒、外活塞、外缸筒、上端盖和下端盖。其中，下端盖与圆筒形外缸筒下端固连，圆筒形外缸筒上端与圆环形上端盖固连，所述外缸筒靠近上下端盖的筒壁上分别设有油口(注：本发明所述的油口均为可将壁内外的油相连通的孔)。在上端盖中心通孔内置有外径与其对应的内缸筒，该内缸筒为上端封闭的圆筒，内缸筒壁上设有2个油口，其中一个油口与内无杆腔相连通，另一个油口与内有杆腔相连通。所述内缸筒位于外缸筒内的一端与设在外缸筒内的圆环形外活塞垂直相连，所述外活塞外径与外缸筒内径对应，中心通孔直径与内缸杆外径对应，该内缸杆位于内缸筒内的一端与和内缸筒对应内活塞相连，而位于外缸筒内的一端与下端盖固连。内活塞将内缸筒分隔成内无杆腔和内有杆腔，外活塞与下端盖之间为外大腔，外活塞与上端盖之间为外小腔。所述的悬挂油缸密封及四个腔的油口可根据实际应用自行设置。所述的内缸筒上端及下端盖分别与车身和车轴连接。所述的悬挂油缸内安装高度传感器，用于输出悬挂油缸的高度信息，便于对悬挂进行控制，保证车辆平稳行驶。