CN110315923B - 一种气路装置、空气悬架***、汽车及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种气路装置、空气悬架***及汽车,气路装置包括供气装置、气动设施和处理器,在供气装置和气动设施之间设有第一级多位多通阀和第二级多位多通阀;所述处理器根据所述气动设施的充气或放气需求,控制所述第一级多位多通阀的状态,和/或,控制所述第二级多位多通阀的状态,其中,第一级多位多通阀的状态包括第一级第一状态、第一级第二状态、第一级第三状态;第二级多位多通阀的状态包括第二级第一状态、第二级第二状态,该气路装置的气路结构简单、使用寿命更长。
Description
技术领域
本发明涉及一种气路装置、空气悬架***、汽车及其控制方法。
背景技术
汽车悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)传力联动装置的总称,是保证车辆行驶平顺性、操纵稳定性等性能的重要装置。空气悬架是当前较为先进的一种汽车悬架***,其原理是利用气体的可压缩性来实现弹性作用。
空气悬架***可视为一个气动***,主要由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件等四部分组成。在ECU(电子控制器)的控制下,方向控制阀进行相应的开/闭操作,从而使空气弹簧内部压缩气体的气压能够随载荷和道路条件变化而进行调节,能够在无论是满载、空载还是其他簧载质量下,整车的高度和刚度都能进行相应的调节,从而显著提高乘坐舒适性。
汽车空气悬架***进行通过性和舒适性调节是主要通过控制空气进入或排出空气弹簧来完成的,而高压空气的运动则必须要通过气动管道的约束才能实现。然而,现有的空气悬架气路普遍存在结构复杂、阀体众多的问题。专利CN106574645B公知了一种用于乘用车空气悬挂***的气动线路,该气动线路的主要由电磁阀、气动阀、单向阀、节流阀等部件组成,存在结构复杂,阀体数量多等问题。而且,空气弹簧需要排气时,被排放的空气要再经过干燥器后才能排到大气环境中。
因此如何在整体上提供一种气路结构更简单、使用寿命更长的气路装置及悬架***是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供了一种气路结构简单、使用寿命更长的气路装置。为了实现本发明目的,提供以下技术方案。
一种气路装置,包括供气装置、气动设施(7)和处理器(9),其在供气装置和气动设施(7)之间设有第一级多位多通阀(5)和第二级多位多通阀(6);
所述处理器(9)根据所述气动设施(7)的充气或放气需求,控制所述第一级多位多通阀(5)的状态,和/或,控制所述第二级多位多通阀(6)的状态,其中,第一级多位多通阀(5)的状态包括第一级第一状态、第一级第二状态、第一级第三状态;第二级多位多通阀的状态包括第二级第一状态、第二级第二状态。
优选的,所述供气装置包括依次连通的空气压缩机(1)、干燥器(2)和储气罐(3)。
优选的,所述第一级多位多通阀(5)为三位三通阀,所述第一级多位多通阀(5)的第一端口为端口A,第二端口为端口P,第三端口为端口T,第一级多位多通阀(5)的端口A与储气罐(3)连接,端口P与第二级多位多通阀(6)的输入口连接。
进一步的,所述三位三通阀为三位三通电磁阀。
进一步的,所述第一级多位多通阀(5)的状态包括第一级第一状态、第一级第二状态和第一级第三状态,第一级第一状态为第一级多位多通阀(5)的端口A关闭,端口T和端口P连接;第一级第二状态为第一级多位多通阀(5)的端口P关闭,端口A和端口T连接,第一级第三状态为第一级多位多通阀(5)的端口T关闭,端口A和端口P连接。
优选的,所述第二级多位多通阀(6)为二位二通阀,所述第二级多位多通阀(6)的第一端口为端口A,第二端口为端口P;第二级多位多通阀(6)的端口A与第一级多位多通阀(5)的端口P连接,端口P与气动设施(7)的输入口连接。
进一步的,所述二位二通阀为二位二通电磁阀。
优选的,所述第二级多位多通阀(6)的状态包括第二级第一状态和第二级第二状态,第二级第一状态为第二级多位多通阀(6)的端口A和端口P关闭,第二级第二状态为第二级多位多通阀(6)的端口A和端口P连接。
优选的,所述气路装置还包括压力开关(4)和消音器(8);所述压力开关(4)用于在储气罐(3)压力超过阈值时给处理器(9)发送触发信号,所述处理器(9)收到所述触发信号后控制压缩机启停,和/或,控制第一级多位多通阀(5)的状态使得储气罐(3)的气体通过所述消音器(8)排出。
本发明的有益技术效果在于:
(1)本发明使用少量的阀体(第一级多位多通阀和第二级多位多通阀各一个)即可实现对气路装置的控制,不需要使用单向阀,整体气路结构简单,经济实用;(2)本发明在空气弹簧排气时,空气经多位多通阀后可直接通过消音器排出到大气环境中,响应迅速,且干燥器不用重复工作,延长使用寿命;应用该气路装置的悬架***结构简单,功能可靠,使用少量的空气阀可实现悬架的升高、降低、复位和侧跪等功能。
(3)本发明的排气过程无需经过干燥器,克服了现有技术排气缓慢,降低干燥器寿命的问题,可使得气路装置的寿命更长。
本发明的目的之二在于提供了一种空气悬架***,该空气悬架***使用以上的气路装置。
所述空气悬架***的气动设施(7)为空气弹簧,所述处理器(9)为ECU。
优选的,所述第一级多位多通阀(5)的连接有多个第二级多位多通阀(6),多个第二级多位多通阀(6)并联设置,每个第二级多位多通阀(6)分别连接一个空气弹簧,每个空气弹簧设置有一个高度传感器(10)。
本发明的目的之三在于提供了一种汽车,该汽车使用以上的空气悬架***。
本发明的目的之四在于提供一种用于控制以上的空气悬架***的气路装置的控制方法,具体是:
当气路装置的气路需要保持当前状态时,ECU输出相应的指令,使所述第一级多位多通阀(5)处于第一级第一状态,且所述第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态;
当空气悬架***需要复位时,ECU根据高度传感器(10)反馈的车身高度信息判断当前是出于高于复位位置还是低于复位位置,并相应地控制所述第一级多位多通阀(5)的状态和第二级多位多通阀(6)的状态;
当空气悬架***需要侧跪时,ECU控制所述第一级多位多通阀(5)处于第一级第一状态,且部分第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态或第二级第二状态。
优选的,当空气悬架***需要侧跪时,ECU控制所述第一级多位多通阀(5)处于第一级第一状态,且部分第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态或第二级第二状态之前,使空气悬架先复位。
另一优选的,汽车车门一侧的第二级多位多通阀(6)处于第一级第一状态,另一侧的第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态。
本发明的空气悬架***的气路装置的控制方法,配合气路装置的结构,可使得气路装置整体气路结构简单,经济实用,以及使用寿命更长。
附图说明
图1是本发明的气路装置的示意图。
图2是本发明的空气悬架***的示意图。
图中包括有:
压缩机1、干燥器2、储气罐3、压力开关4、第一级多位多通阀5、第二级多位多通阀6、气动设施7、消音器8、处理器9、高度传感器10。
具体实施方式
实施例一。
如图1所示,一种气路装置,包括供气装置、第一级多位多通阀5、第二级多位多通阀6、排气装置、气动设施7和处理器9,述供气装置包括空气压缩机1、干燥器2、储气罐3和压力开关4,排气装置包括消音器8,空气压缩机1的控制口连接所述处理器9的第一输出口,空气压缩机1的输出口与干燥器2的输入口连接,干燥器2的输出口与储气罐3的输入口连接,储气罐3上安装有压力开关4,压力开关4连接处理器9的第四输出口,储气罐3输出口连接第一级多位多通阀5的端口A,第一级多位多通阀5的端口T连接消音器,三位三通阀的端口P连接第二级多位多通阀6的端口A,第一级多位多通阀5的控制端连接处理器9的第二输出端口,二位二通阀的端口P连接气动设施7,第二级多位多通阀6的控制端连接处理器9的第三输出端。
处理器9与空气压缩机1、压力开关4、第一级多位多通阀5和第二级多位多通阀6电连接,并进行相应的输入和/或输出操作。其中,当储气罐3内空气的压力达到压力开关4设定的压力阈值时,压力开关4将这一信息以电信号的形式反馈给处理器9,处理器9根据各种输入信号进行处理,并输出相应的响应。
所述处理器9根据所述气动设施7的充气或放气需求,控制所述第一级多位多通阀5的状态和/或所述第二级多位多通阀6的状态,其中,第一级多位多通阀5的状态包括第一级第一状态、第一级第二状态;二位二通阀的状态包括第二级第一状态、第二级第二状态。
本实施例中,作为优选的,第一级多位多通阀5为三位三通电磁阀,第一级第一状态为第一级多位多通阀5的端口A关闭,端口T和端口P连接;第二级第二状态为第一级多位多通阀5的端口P关闭,端口A和端口T连接;第三级第三状态为第一级多位多通阀5的端口T关闭,端口A和端口P连接。
作为优选的,第二级多位多通阀6为二位二通电磁阀,第二级第一状态为第二级多位多通阀6的端口A和端口P关闭;第二级第二状态为第二级多位多通阀6的端口A和端口P连接。
当储气罐3压力过高,达到压力开关4设定的高压力阈值时,压力开关4以电信号的形式反馈给处理器9。处理器9根据输入信号进行处理,并作出相应的响应。处理器9使空气压缩机1停止工作,同时,处理器9使第一级多位多通阀5处于第二状态,即端口P关闭,端口A和端口T连接。从而使储气罐3内的高压空气通过第一级多位多通阀5,流经消音器8排出到大气环境中。当储气罐3内的压力恢复到压力开关4设置的高压力阈值之下时,压力开关4以电信号的形式反馈给处理器9,处理器9再使第一级多位多通阀5处于第一状态,即第一级多位多通阀5的端口A关闭,端口T和端口P连接。
当储气罐3压力过低,达到压力开关4设定的低压力阈值时,压力开关4以电信号的形式反馈给处理器9。处理器9根据输入信号进行处理,并作出相应的响应。处理器9使空气压缩机1开始工作,同时,处理器9使第一级多位多通阀5处于第一状态,即端口A关闭,端口P和端口T连接。从而使储气罐3内的高压空气不通过第一级多位多通阀5流出。当储气罐3内的压力恢复到压力开关4设置的低压力阈值之上时,压力开关4以电信号的形式反馈给处理器9,处理器9使空气压缩机1关闭,第一级多位多通阀5状态保持不变。
当气动设施7需要充气且压力罐3气压正常时,处理器9输出相应的响应,使第一级多位多通阀5处于第一级第三状态,且第第二级多位多通阀6处于第二级第二状态。即第一级多位多通阀5的端口T关闭,端口A和端口P连接;第二级多位多通阀6的端口A和端口P连接。此时,储气罐3内的高压空气流经第一级多位多通阀5和第二级多位多通阀6后充注到气动设施7中,从而实现对气动设施7的充气。
当气动设施7需要放气且压力罐3气压正常时,处理器9输出相应的响应,使第一级多位多通阀5处于第一级第一状态,且第第二级多位多通阀6处于第二级第二状态。即第一级多位多通阀5的端口A关闭,端口T和端口P连接;第二级多位多通阀6的端口A和端口P连接。此时,气动设施7内的高压空气通过第二级多位多通阀6和第一级多位多通阀5后,流经消音器8排出到大气环境中,从而实现对气动设施7的放气。
当气动设施7既不需要充气也不需要放气,且压力罐3压力正常时,处理器9输出相应的响应,使第一级多位多通阀5处于第一级第一状态,第二级多位多通阀6处于第二级第一状态。即第一级多位多通阀5的端口A关闭,端口T和端口P连接;第二级多位多通阀6的端口A和端口P不连接。此时,气动设施7和储气罐内的气压都维持原状。
本实施例通过处理器9为气动设施7充气或放气,具体通过控制第一级多位多通阀5和第二级多位多通阀6的状态实现,仅使用两个阀体,实现对气动设施7和储气罐3的气压调节,简化了气路管道的结构,更经济实用,并在气体排出时不必经过干燥器,使干燥器不必重复使用,延长干燥器的使用寿命。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于:第二级多位多通阀6替换为三位三通阀,该三位三通阀包括端口A、端口P和端口T,端口A和第一级多位多通阀5的端口P通过管道连通,端口P通过管道与气动设施7连通,端口T悬空。第二级多位多通阀6为二位二通电磁阀,第二级第一状态为三位三通阀的端口A和端口P关闭;第二级第二状态为三位三通阀的端口A和端口P连接。
本实施例的好处是,两个多位多通阀都采用三位三通阀,将消音器8接到任何一个三位三通阀的端口T都可以,无需辨认将消音器8接到哪个多位多通阀,使用起来更加方便,其次,当其中一个三位三通阀的端口T失效无法使用时,另一个三位三通阀的端口T依然能使用,无需马上更换该三位三通阀。
实施例三
如图2所示,一种包括实施例一所述的气路装置的汽车空气悬架***,包括空气压缩机1、干燥器2、储气罐3、压力开关4、第一级多位多通阀5、多个第二级多位多通阀6、消音器8、处理器9、气动设施7和高度传感器10。本实施例中,高度传感器10为电学元件,优选的为电感元件,气动设施7优选的为空气弹簧,第一级多位多通阀5优选的为三位三通电磁阀,二位二通阀优选的为二位二通点磁阀。
第第一级多位多通阀5的端口P连接有4个第二级多位多通阀6,每个第二级多位多通阀6分别连接一个空气弹簧,每个气动弹簧设置有一个高度传感器10。
高度传感器10将车身高度信息传递给处理器9,处理器9根据各种输入信号进行处理,判断当前需要进行的操作,并相应地控制第一级多位多通阀5、第二级多位多通阀6的状态,从而达到汽车悬架的调节。
本实施例具有如下优点:
1、使用少量的阀体即可实现对ECAS气路***的控制,不需要使用单向阀,结构简单,经济实用;
2、空气弹簧排气时,空气经多位多通阀后可直接通过消音器排出到大气环境中,响应迅速,且干燥器不用重复工作,延长使用寿命。
3、本发明结构简单,功能可靠,使用5个阀即可实现整车的悬架调节,可实现悬架的升高、降低、复位和侧跪等功能。
4、三位三通阀既可与二位二通阀组合成集成阀使用,也可独立安装使用,配置灵活。
5、三位三通阀和二位二通阀的安装位置的不同对气压分布影响小,有利于实现气路整体的压力平衡,可靠性强。
实施例四
一种应用于实施例二所述的空气悬架***的控制方法,所述方法包括:
当空气悬架***的气路需要保持当前状态时,处理器9输出相应的响应,使第一级多位多通阀5处于第一级第一状态,且第二级多位多通阀6处于第二级第一状态。即三位三阀5的端口A关闭,端口T和端口P连接;第二级多位多通阀6的端口A和端口P关闭。此时,气动设施7内的空气处于封闭状态,空气悬架***的气路保持在当前状态。
当空气悬架***需要复位时,处理器9根据已获得的高度传感器提供的车身高度信息判断当前是出于高于复位位置还是低于复位位置,接着对气动设施7进行相应的如前所述的充气或放气操作。
当空气悬架***需要侧跪时,处理器9输出相应的响应,使第一级多位多通阀5处于第一级第一状态,即三位三阀5的端口A关闭,端口T和端口P连接;且部分第二级多位多通阀6处于第二级第一状态或第二级第二状态,即部分第二级多位多通阀6的端口A和端口P连接,另一部分第二级多位多通阀6的端口A和端口P关闭。例如,当驾驶员车门侧的悬架需要降低高度时,位于驾驶员车门侧的第二级多位多通阀6处于第二级第一状态,位于副驾驶侧的第二级多位多通阀6处于第二级第二状态。或者,当驾驶员侧的悬架需要增加高度时,位于驾驶员侧的第二级多位多通阀6处于第二级第二状态,位于副驾驶侧的第二级多位多通阀6处于第二级第一状态。
再如,当前轮侧的悬架需要降低高度时,位于前轮侧的第二级多位多通阀6处于第二级第一状态,位于后轮侧的第二级多位多通阀6处于第二级第二状态。或者,当驾驶员侧的悬架需要增加高度时,位于前轮侧的第二级多位多通阀6处于第二级第二状态,位于后轮侧的第二级多位多通阀6处于第二级第一状态。
作为另一实施例,当空气悬架需要侧跪时,空气悬架先复位,再使第一级多位多通阀5处于第一级第一状态,且部分第二级多位多通阀6处于第二级第一状态或第二级第二状态。
以上所述实施例仅用于理解本发明的技术方案,不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明发明构思的前提下做出的改变都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种气路装置,包括供气装置、气动设施(7)和处理器(9),所述供气装置包括依次连通的空气压缩机(1)、干燥器(2)和储气罐(3),其特征在于,在供气装置和气动设施(7)之间设有第一级多位多通阀(5)和第二级多位多通阀(6);
所述处理器(9)根据所述气动设施(7)的充气或放气需求,控制所述第一级多位多通阀(5)的状态,和/或,控制所述第二级多位多通阀(6)的状态,其中,第一级多位多通阀(5)的状态包括第一级第一状态、第一级第二状态、第一级第三状态;所述第一级多位多通阀(5)为三位三通阀,所述第一级多位多通阀(5)的第一端口为端口A,第二端口为端口P,第三端口为端口T,第一级多位多通阀(5)的端口A与储气罐(3)连接,端口P与第二级多位多通阀(6)的输入口连接;所述第二级多位多通阀(6)为二位二通阀,所述第二级多位多通阀(6)的第一端口为端口A,第二端口为端口P;第二级多位多通阀(6)的端口A与第一级多位多通阀(5)的端口P连接,端口P与气动设施(7)的输入口连接;所述第一级多位多通阀(5)的状态包括第一级第一状态、第一级第二状态和第一级第三状态,第一级第一状态为第一级多位多通阀(5)的端口A关闭,端口T和端口P连接;第一级第二状态为第一级多位多通阀(5)的端口P关闭,端口A和端口T连接,第一级第三状态为第一级多位多通阀(5)的端口T关闭,端口A和端口P连接。
2.根据权利要求1所述的气路装置,其特征在于,所述第二级多位多通阀(6)的状态包括第二级第一状态和第二级第二状态,第二级第一状态为第二级多位多通阀(6)的端口A和端口P关闭,第二级第二状态为第二级多位多通阀(6)的端口A和端口P连接。
3.根据权利要求1所述的气路装置,其特征在于,所述气路装置还包括压力开关(4)和消音器(8);所述压力开关(4)用于在储气罐(3)压力超过阈值时给处理器(9)发送触发信号,所述处理器(9)收到所述触发信号后控制压缩机启停,和/或,控制第一级多位多通阀(5)的状态使得储气罐(3)的气体通过所述消音器(8)排出。
4.一种空气悬架***,其特征在于:包括权利要求1-3任一项所述的气路装置,所述气动设施(7)为空气弹簧,所述处理器(9)为ECU。
5.根据权利要求4所述的空气悬架***,其特征在于,所述第一级多位多通阀(5)的连接有多个第二级多位多通阀(6),多个第二级多位多通阀(6)并联设置,每个第二级多位多通阀(6)分别连接一个空气弹簧,每个空气弹簧设置有一个高度传感器(10)。
6.一种汽车,其特征在于:包括权利要求4或5所述的空气悬架***。
7.一种控制方法,其特征在于,所述控制方法用于控制如权利要求4或5所述的空气悬架***;当气路装置的气路需要保持当前状态时,ECU输出相应的指令,使所述第一级多位多通阀(5)处于第一级第一状态,且所述第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态;
当空气悬架***需要复位时,ECU 根据高度传感器(10)反馈的车身高度信息判断当前是出于高于复位位置还是低于复位位置,并相应地控制所述第一级多位多通阀(5)的状态和第二级多位多通阀(6)的状态;
当空气悬架***需要侧跪时,ECU 控制所述第一级多位多通阀(5)处于第一级第一状态,且部分第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态或第二级第二状态。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,当空气悬架***需要侧跪时,ECU 控制所述第一级多位多通阀(5)处于第一级第一状态,且部分第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态或第二级第二状态之前,使空气悬架先复位。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,汽车车门一侧的第二级多位多通阀(6)处于第一级第一状态,另一侧的第二级多位多通阀(6)处于第二级第一状态。
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