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原文传递主被动双模式可切换车辆悬架系统及其切换方法

专利名称：	主被动双模式可切换车辆悬架系统及其切换方法
摘要：	本发明提出一种主被动双模式可切换车辆悬架系统及其切换方法，该系统包括过滤器、液压泵、单向阀、取力器、伺服阀、悬挂缸、溢流阀、蓄能器、换向阀、第一压力传感器、第二压力传感器、控制器、油箱和位移传感器。本发明的主被动双模式可切换车辆悬架系统可在模式切换时，事先调节悬挂缸无杆腔内油液压力和蓄能器内油液压力至相等，实现主被动悬挂模式的平稳切换，消除了现有主被动悬挂系统切换时车体的振颤，且蓄能器和溢流阀可在主被动悬架模式下共用，有效减少了蓄能器和溢流阀的使用数量，可大幅度节省车体的布置空间，有效减轻车身总质量，利于车辆底盘的轻量化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	燕山大学
发明人：	赵丁选;郭庆贺;赵小龙;武理哲;师小波;韩明元
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910725158.8
公开号：	CN110497760A
代理机构：	北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘翠芹
分类号：	B60G17/015(2006.01);B;B60;B60G;B60G17
申请人地址：	066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号
主权项：	1.一种主被动双模式可切换车辆悬架系统，其特征在于：包括过滤器、液压泵、单向阀、取力器、伺服阀、悬挂缸、溢流阀、蓄能器、换向阀、第一压力传感器、第二压力传感器、控制器、油箱和位移传感器；所述过滤器的进油口通过油管与油箱相连，所述过滤器的出油口通过油管与所述液压泵的进油口相连，所述液压泵的出油口通过油管与所述单向阀的进油口相连，所述单向阀的出油口通过油管与所述伺服阀的进油口相连，所述伺服阀的回油口通过油管与所述油箱相连；所述液压泵的驱动轴与所述取力器连接，所述取力器与车辆发动机的动力输出轴连接；所述伺服阀为三位四通电液伺服阀，包括左位、中位和右位三种状态；所述伺服阀的第一工作油口与所述悬挂缸的无杆腔相连，所述伺服阀的第二工作油口与所述悬挂缸的有杆腔相连；当所述伺服阀处于中位时，所述伺服阀的进油口和回油口与所述伺服阀的第一工作油口和第二工作油口之间的所有通路均被截止；当所述伺服阀处于左位时，所述伺服阀的进油口和所述伺服阀的第一工作油口之间的通路导通，所述伺服阀的回油口和所述伺服阀的第二工作油口之间的通路导通；当所述伺服阀处于右位时，所述伺服阀的进油口和所述伺服阀的第二工作油口之间的通路导通，所述伺服阀的回油口和所述伺服阀的第一工作油口之间的通路导通；所述悬挂缸与车体铰接，所述悬挂缸上设有所述位移传感器；所述溢流阀的进油口通过油管与所述单向阀的出油口相连，所述溢流阀的出油口通过油管与所述油箱相连；所述溢流阀开启压力的大小由所述控制器给出控制信号至所述溢流阀的控制端进行调节；所述换向阀与所述伺服阀并联设置，所述换向阀的进油口通过油管与所述油箱相连，所述换向阀的回油口通过油管与所述溢流阀的进油口相连；所述换向阀的第一工作油口通过油管与所述悬挂缸的有杆腔相连，所述换向阀的第二工作油口通过油管与所述悬挂缸的无杆腔相连；所述蓄能器设置在所述换向阀的回油口和所述溢流阀的进油口之间油路中；所述蓄能器和所述换向阀的回油口之间的油路上设有第一压力传感器，所述悬挂缸的无杆腔和所述伺服阀的第一工作油口之间的油路上设有第二压力传感器；所述控制器的控制信号输出端分别与所述取力器的控制端、所述伺服阀的控制端、所述溢流阀的控制端和所述换向阀的控制端连接。 2.根据权利要求1所述的主被动双模式可切换车辆悬架系统，其特征在于：所述溢流阀为比例溢流阀。 3.根据权利要求1所述的主被动双模式可切换车辆悬架系统，其特征在于：所述换向阀为二位四通电磁换向阀，包括截止和导通两种状态；当所述换向阀处于截止状态时，所述换向阀的进油口和回油口与所述换向阀的第一工作油口和第二工作油口之间的所有通路均被截止；当所述换向阀处于导通状态时，所述换向阀的进油口和所述换向阀的第一工作油口之间的通路、以及所述换向阀的回油口和所述换向阀的第二工作油口之间的通路均被导通。 4.一种利用权利要求1至3中任一项所述的主被动双模式可切换车辆悬架系统的切换方法，其特征在于：包括如下步骤：当车辆驻车，由主动悬架切换至被动悬架时，所述控制器根据所述位移传感器的反馈信号输出相应的位移指令至所述伺服阀的控制端，所述伺服阀调控所述悬挂缸的活塞杆运动至其满行程的中间位置，然后所述控制器停止输出信号给所述伺服阀，所述伺服阀回至中位状态，油液被锁止在所述悬挂缸中，所述控制器停止输出信号给所述取力器，所述取力器与所述车辆发动机的动力输出轴断开，所述液压泵停止运转，此时所述第一压力传感器检测到所述蓄能器内压力值为p1，并将所述蓄能器内压力值p1信号传送至所述控制器，所述第二压力传感器检测到悬挂缸无杆腔内的压力值为p2，并将所述悬挂缸无杆腔内的压力值p2信号传送至所述控制器，所述控制器对压力值p1和p2进行比较，并作出相应的调控，具体为：若p1＝p2，则所述控制器输出控制信号至所述换向阀控制端，调控换向阀由截止状态切换至导通状态，所述悬挂缸的无杆腔和所述蓄能器之间的油路导通，所述悬挂缸的有杆腔和所述油箱之间的油路导通，所述控制器输出控制信号至所述溢流阀控制端，调控其开启压力为被动悬架系统安全工作的最大压力ps；由于p1和p2相等，换向阀导通时无压力差，则主动悬架能平稳切换至被动悬架；此时所述蓄能器作为被动悬架的弹性元件使用，所述溢流阀作为被动悬架系统的安全阀使用，此时车辆开动行驶即为被动悬架模式下行驶；若p1＞p2，则所述控制器输出控制信号至所述溢流阀的控制端，调节所述溢流阀的开启压力为p2，油液从所述蓄能器经所述溢流阀流回所述油箱，当所述第一压力传感器监测所述蓄能器的压力减小至p2时，所述控制器再次输出控制信号至所述溢流阀控制端，调节其开启压力至被动悬架系统安全工作的最大压力ps，接着所述控制器输出控制信号至所述换向阀的控制端，使其由截止状态切换至导通状态，此时p1＝p2，则主动悬架可平稳切换至被动悬架，所述蓄能器作为被动悬架的弹性元件使用，所述溢流阀作为被动悬架系统的安全阀使用，此时车辆开动行驶即为被动悬架模式下行驶；若p2＞p1，则所述控制器输出控制信号至所述取力器，所述取力器重新与所述车辆发动机输出轴连接并从其处取得动力输出至所述液压泵，所述液压泵工作，油液经所述单向阀流入所述蓄能器，所述蓄能器内油液压力升高，当所述第一压力传感器监测压力升高至p2时，所述控制器停止输出控制信号至所述取力器，所述取力器与所述车辆发动机输出轴断开连接，所述液压泵停止运转，接着所述控制器输出控制信号至所述换向阀的控制端，使其由截止状态切换至导通状态，此时p1＝p2，主动悬架能平稳切换至被动悬架，所述蓄能器作为被动悬架的弹性元件使用，所述溢流阀作为被动悬架系统的安全阀使用，此时车辆开动行驶即为被动悬架模式下行驶；以及当车辆驻车，由被动悬架切换至主动悬架时，首先所述控制器停止输出信号给所述换向阀，所述换向阀由导通状态切换为截止状态，油液被锁止在悬挂缸中，接着所述控制器输出控制信号至所述溢流阀，调控其开启压力至pa，然后控制器输出控制信号至所述取力器，所述取力器与所述车辆发动机的输出轴连接并从其处取得动力输出至所述液压泵，所述液压泵工作，所述控制器根据所述位移传感器的反馈信号输出相应的位移指令至所述伺服阀的控制端，所述伺服阀调控悬挂缸的活塞杆运动至其满行程的中间位置后，所述控制器即停止输出控制信号给所述伺服阀的控制端，所述伺服阀回至中位状态，至此被动悬架已平稳切换至主动悬架状态，车辆开动行驶，所述控制器将根据行驶路况及车体状况输出相应控制信号至所述伺服阀的控制端，调控其工作，此时所述蓄能器作为主动悬架的辅助动力元件使用，所述溢流阀作为主动悬架系统的安全阀使用，车辆开动行驶即为主动悬架模式下行驶。
所属类别：	发明专利