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一种车辆侧倾控制装置

阅读：492发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种车辆侧倾控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种车辆侧倾控制方法。车辆侧倾控制最理想的方式是转向时，增加转向时外侧的支撑刚度，减小内侧的支撑刚度，使车身上侧不向外侧偏移，或使车身略微向内侧偏移。本文对采用液气悬挂或液压悬挂的车辆防侧倾的方法是用双出杆液压缸同步增减转向时内外侧支撑液缸内的液压油量，使车辆转向时，内侧支撑刚度减小，外侧刚度增大，以此减小侧倾。，下面是一种车辆侧倾控制装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种由双出杆液压缸构成的液压悬挂或液气悬挂车辆的侧倾控制装置包括：作动器、前双出杆液压缸、后双出杆液压缸、侧倾测量装置、控制器等；其特征是：前双出杆液压缸的一侧储液腔连接左侧前轮支撑悬架上的支撑液压缸，前双出杆液压缸另一侧的储液腔连接对应的右侧前轮支撑悬架上的支撑液压缸；后双出杆液压缸的一侧储液腔连接左侧后轮支撑悬架上的支撑液压缸，后双出杆液压缸的另一侧的储液腔连接对应的右侧后轮支撑悬架上的支撑液压缸；前后双出杆液压缸上都装有带动活塞左右移动的作动器；控制器接收侧倾测量装置的侧倾信号，并根据侧倾信号值同步操控两作动器动作，使前后双出杆液压缸的活塞同步左右移动。
2.如权利要求1所述的车辆侧倾控制装置，其特征是：该装置上装有测量双出杆液压缸活塞行程或活塞位置的测量装置。
3.如权利要求1，2所述的车辆侧倾控制装置，其特征是：前后双出杆液压缸为联动液压缸，两联动的双出杆液压缸的两只联动活塞由一只作动器带动。
4.如权利要求1，2所述的车辆侧倾控制装置，其特征是：侧倾测量装置主要由车速传感器、转向角度传感器以及处理车速传感器和角度传感器信号的控制器组成。
5.如权利要求1，2所述的车辆侧倾控制装置，其特征是：侧倾测量装置由侧向加速度传感器以及处理加速度传感器信号的控制器组成。
6.如权利要求1，2所述的车辆侧倾控制装置，其特征是：作动器主要由液压缸构成，液压缸带动双联双出杆液压缸的活塞左右移动，以此进行侧倾补偿。
7.如权利要求1，2所述的车辆倾斜控制装置，其特征是：作动器主要由电机带动的直线驱动装置构成。

说明书全文

一种车辆侧倾控制装置

技术领域

[0001] 本发明适用涉及一种车辆侧倾控制装置，特别适用于液气悬挂或液压悬挂的车辆的侧倾控制。

背景技术

[0002] 侧倾是由于车辆行驶过程中转向所产生的离心力使车身向上侧向外偏移，使外侧车轮承重力增大，内侧车轮承重力减小导致的。侧倾会影响转向时的灵活性，车身稳定性和乘坐舒适性，现有车辆防侧倾控制分为主动式和被动式，其主要方法都是增加支撑刚度。

[0003] 采用被动式方式控制其侧倾的，其中用得较多的是通过机械或液压联动使两侧的支撑共同受力，以此减小两侧的支撑高度差，达到减小侧倾量的目的；或者加大弹簧刚度，采用阻尼较的大减振器，达到减小侧倾量的目的。被动方式控制侧倾的效果有限，灵活性与舒适性不能兼顾，灵活性和稳定性好，则舒适性变差；反之则灵活性和操控性差。如采用较为普遍的机械式侧倾杆防侧倾装置以及使用刚度较大的支撑弹簧等都属于被动式侧倾控制方式。

[0004] 采用主动方式控制其侧倾的，通常配有可变阻尼减振器和较为复杂的测控系统，通过测控系统监测车辆行驶状态，由测控系统根据车辆行驶状态控制可变阻尼减振器的阻尼减小侧倾。主动式侧倾控制方式效果较好，但成本高，控制系统复杂，转向时同样存在转向灵活性与舒适性不能兼顾的情形。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题解决车辆防侧倾装置转向灵活性与舒适性不能兼顾的情形。

[0006] 解决主动式侧倾控制方式成本高，控制系统复杂的问题。

[0007] 解决主动式侧倾控制方式改变支撑刚度或支撑高度困难的问题。

[0008] 本发明的技术方案侧倾控制最理想的的方式是车辆转向时，增加转向时外侧的支撑刚度，减小内侧的支撑刚度，使车身上侧不向外侧偏移，或使车身略微向内侧偏移。对于采用液气悬挂或液压悬挂的车辆本文采用的方法是用双出杆液压缸同步增减转向时内外侧支撑液缸内的液压油量，使车辆转向时，内侧支撑刚度减小，外侧刚度增大，以此减小侧倾。具体方案如下：
方案1. 一种由双出杆液压缸构成的液压悬挂或液气悬挂车辆的侧倾控制装置包括：
作动器、前双出杆液压缸、后双出杆液压缸、侧倾测量装置、控制器等；其特征是：前双出杆液压缸的一侧储液腔连接左侧前轮支撑悬架上的支撑液压缸，前双出杆液压缸另一侧的储液腔连接对应的右侧前轮支撑悬架上的支撑液压缸；后双出杆液压缸的一侧储液腔连接左侧后轮支撑悬架上的支撑液压缸，后双出杆液压缸的另一侧的储液腔连接对应的右侧后轮支撑悬架上的支撑液压缸；前后双出杆液压缸上都装有带动活塞左右移动的作动器；控制器接收侧倾测量装置的侧倾信号，并根据侧倾信号值同步操控两作动器动作，使前后双出杆液压缸的活塞同步左右移动。

[0009] 工作原理：当双出杆液压缸的活塞向其中一侧移动时，左侧的前后支撑液压缸的液量增加，右侧的前后支撑液压缸液量减少。反之，双出杆液压缸的活塞向另一侧移动时，则右侧的前后支撑液压缸的液量减少，左侧前后支撑液压缸的液量增加，且前后左右同步增减，左右两侧支撑力同时变化。即活塞左移时，左侧前后支撑液压缸的压力增加，右侧的前后支撑液压缸压力减小，校正左侧倾。活塞右移时，左侧前后支撑液压缸的压力减小，右侧的前后支撑液压缸压力增加，校正右侧倾。

[0010] 侧倾测量装置：指能测量或计算车辆侧向加速度或侧向倾斜值的测量装置；如车速传感器与转向角度传感器组合的可以间接计算侧倾值的组合装置、由单轴陀螺传感器或多轴陀螺传感器等构成的可以直接测量侧倾值的装置、由加速度传感器构成的测量侧倾值的装置、以及其它的如激光陀螺仪等测量侧倾值的装置。

[0011] 作动器：指可以带动液压缸或活塞杆左右移动的装置，如带液压动力源的液压缸、以电机为动力的位移执行器等。

[0012] 控制器：接收并处理侧倾测量装置的测量值，并根据测得的侧倾值控制作动器以此控制双出杆液压缸的左右位移量，从而控制左右悬挂支撑液压缸的升降或压力增减值。

[0013] 支撑液压缸：指对车辆车身有直接支撑作用的液压缸，如采用液压悬挂或液气悬挂的车辆的悬挂液压缸即为支撑液压缸。

[0014] 方案2.如方案1所述的车辆侧倾控制装置其特征是：该装置上装有测量双出杆液压缸活塞行程或活塞位置的测量装置。加装活塞行程或活塞位置的测量装置可以根据不同的侧倾值按比例设定不同的供液量，校正对应的侧倾量。侧倾值大则加大供液量，增加活塞行程，侧倾值小则减小供液量，减小活塞行程。

[0015] 活塞行程测量或活塞位置测量方法较多，可以通过测量活塞杆伸出液压缸的长度计算，也可以在活塞上加装磁环，在缸筒外通过磁感应测量活塞位置。

[0016] 方案3.如方案1，2所述的由双出杆液压缸构成的车辆侧倾控制装置,其特征是：前后双出杆液压缸为联动液压缸，两联动的双出杆液压缸的两只联动活塞由一只作动器带动，使双出杆液压缸的活塞左右移动。

[0017] 方案4.如方案1，2所述的车辆侧倾控制装置其特征是：侧倾测量装置主要由车速传感器、转向角度传感器以及处理车速传感器和转向角度传感器信号的控制器组成。

[0018] 方案5. 如方案1，2所述的车辆侧倾控制装置其特征是：侧倾测量装置由侧向加速度传感器以及处理加速度传感器信号的控制器组成。

[0019] 方案6. 如方案1，2所述的车辆侧倾控制装置，其特征是：作动器主要由液压缸构成，液压缸带动双联双出杆液压缸的活塞左右移动，以此进行侧倾补偿。位移执行液压缸可以采用双出杆液压缸或其它形式的液压缸。

[0020] 方案7. 如方案1，2所述的车辆倾斜控制装置其特征是：作动器主要由电机带动的直线驱动装置构成。

[0021] 电机带动的直线驱动装置包括：将电机的旋转运动转换成直线运动的齿轮齿条装置、直线电机、推杆电机等。

[0022] 本发明的有益效果使车辆具有更好防侧倾功能，且转向更灵活性，舒适性更好。

[0023] 使侧倾控制成本更低，控制系统更为简单。

[0024] 使侧倾控制改变支撑刚度或支撑高度变得更容易。附图说明

[0025] 图1.由三联双出杆液压缸构成的侧倾控制装置示意图图示编号名称:
1-左前支撑液压缸    2-液压油管      3-前双出杆液压缸左进出油口
4-前双出杆液压缸    5-前双出杆液压缸右进出油口 6-作动器（位移执行双出杆液压缸）
7-作动器（双出杆液压缸）右进出油口 8-右前支撑液压缸  9-三联双出杆液压缸
10-作动器（双出杆液压缸）左进出油口   11-后双杆液压缸右进出油口
12-后右支撑液压缸   13-后双出杆液压缸           14-三位四通换向电磁阀
15液压油泵        16-后双出杆液压缸左进出油口 17-后左支撑液压缸。

具体实施方式

[0026] 优选方案：由三联双出杆液压缸构成的侧倾控制装置该侧倾控装置包括：前双出杆液压缸，后双出杆液压缸，位移执行双出杆液压缸，液压源，三位四通电磁阀，侧向加速度传感器，控制器，位移传感器等。

[0027] 如图1所示：前双出杆液压缸(4)、后双出杆液压缸(13)和作动器(6)（位移执行双出杆液压缸）构成三联动液压缸(9)；位移传感器测量双出杆液压缸活塞的位移值；位移执行双出杆液压缸（6）由液压泵（15）提供液压源，由三位四通阀（14）控制其动作，带动三联动液压缸（9）动作。控制器接收侧向加速度传感器的信号和位移传感器的位信号，并根据侧倾信号和位移信号控制三位四通电磁阀（14）动作，以此控制前后左右支撑液压缸（1，8，17，12）的支撑刚度，校正由转向导致的侧倾。

[0028] 工作原理：当车辆转向时，车身会受到侧向力（离心力）的作用，侧向加速度传感器会测得侧向加速度值和侧向加速度方向（左侧向加速或右侧向加速），控制器接收侧向加速度传感器的测量信号和位移传感器的位移信号，并根据侧倾信号和位移信号控制三联液压缸的活塞位移量。

[0029] 车辆左转向时，控制器控制电磁阀（14）动作，使位移执行液压缸（6）左进出油品（10）进油，右进出油口（7）出油，根据侧倾信号值大小按比例控制活塞向右侧移动，使前后双出杆液压缸（4，13）的活塞同步右移，其结果是：双出杆液压缸右侧储液腔的液压油分别进入右前后支撑液压缸（8，12），使右侧前后支撑液压缸（8，12）的刚度或高度增加；同时左侧前后支撑液压缸（1，17）的液压油会流入前后双出杆液压缸（4，13）的左储液腔，使左侧前后支撑液压缸（1，17）的液压油减少，左侧前后支撑液压缸（1，17）的刚度减小或高度降低。

[0030] 车辆右转向时，控制器控制电磁阀动作，使位移执行液压缸右进出油品进油，左进出油口出油，根据侧倾信号值大小按比例控制活塞向左侧移动，使前后双出杆液压缸的活塞同步左移，其结果是：双出杆液压缸左侧储液腔的液压油分别进入左前后支撑液压缸，使左侧前后支撑液压缸的刚度或高度增加；同时右侧前后支撑液压缸的液压油会流入前后双出杆液压缸的右储液腔，使右侧前后支撑液压缸的液压油减少，右侧前后支撑液压缸的刚度减小或高度降低。

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