本發(fā)明屬于汽車液壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種獨(dú)立分配前后穩(wěn)定桿力矩的基于獨(dú)立雙通道的主動(dòng)穩(wěn)定桿液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

主動(dòng)式穩(wěn)定桿能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)反側(cè)傾力矩的大小，實(shí)現(xiàn)車輛側(cè)傾剛度的動(dòng)態(tài)可變，在車輛行駛過程中及時(shí)調(diào)整車身姿態(tài)，提高乘坐的舒適性和車輛的安全性。

目前常見的主動(dòng)式穩(wěn)定桿主要有電機(jī)式和液壓式。由于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有體積小、輸出力矩大等優(yōu)點(diǎn)，液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿已經(jīng)安裝在某些品牌的汽車上。例如寶馬、路虎的某些車型就已安裝了液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿。

但現(xiàn)有液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)存在前后穩(wěn)定桿力矩相同或相互制約的弊端，使車輛在行駛過程中，尤其在高速轉(zhuǎn)向和路面不平工況下，不能獨(dú)立分配前后穩(wěn)定桿力矩的大小，車輛的乘坐舒適性和駕駛安全性方面存在可提升的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于獨(dú)立雙通道的主動(dòng)穩(wěn)定桿液壓系統(tǒng)，能獨(dú)立分配前后穩(wěn)定桿力矩，提高車輛的乘坐舒適性和駕駛安全性。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種基于獨(dú)立雙通道的主動(dòng)穩(wěn)定桿液壓系統(tǒng)，包括與前橋液壓缸101相通的前橋液壓回路1和與后橋液壓缸102相通的后橋液壓回路2，所述前橋液壓回路1通過油泵11與油箱12相通，所述后橋液壓回路2也通過油泵11與油箱12相通。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：提高車輛的乘坐舒適性和駕駛安全性。因?yàn)椋?/p>

1、本發(fā)明應(yīng)用于液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)中，克服被動(dòng)式穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)剛度固定的缺陷。該獨(dú)立式雙通道液壓系統(tǒng)、控制器和穩(wěn)定桿本體構(gòu)成了整個(gè)液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)。該主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)反側(cè)傾力矩的大小，實(shí)現(xiàn)車輛側(cè)傾剛度的動(dòng)態(tài)可變，在車輛行駛過程中及時(shí)調(diào)整車身姿態(tài)，減小側(cè)傾幅度，提高乘坐舒適性，另外車輛的側(cè)傾角被控制在安全的范圍內(nèi)，降低車輛側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn)，有效的提高了車輛的安全性。

2、本發(fā)明采用兩個(gè)并聯(lián)的單向閥將干油路分成了兩個(gè)獨(dú)立的支油路，單向閥不僅能夠分割油路，還防止系統(tǒng)油壓沖擊對油泵的損壞。兩個(gè)支油路分別為前橋液壓回路和后橋液壓回路，前橋液壓回路中的油壓大小和流動(dòng)方向由前橋的比例溢流閥和方向控制閥控制；后橋液壓回路中的油壓大小和流動(dòng)方向由后橋的比例溢流閥和方向控制閥控制；實(shí)現(xiàn)了車輛在高速轉(zhuǎn)向和不平路面下前后橋液壓回路的油壓大小和流動(dòng)方向完全獨(dú)立控制的目的，突破現(xiàn)有技術(shù)中前后橋液壓回路油壓大小和流動(dòng)方向相同或相互制約的弊端。

3、本發(fā)明前后橋液壓回路分別安裝前橋安全閥和后橋安全閥，保證了某一支路出現(xiàn)故障，只需要該支路中相關(guān)閥斷電，另一支路仍可正常工作。這樣保證了即使某一支路出現(xiàn)故障，該主動(dòng)式穩(wěn)定桿仍可以發(fā)揮其部分功能，避免了現(xiàn)有技術(shù)中一旦某支路出現(xiàn)故障，整個(gè)主動(dòng)式穩(wěn)定桿系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的狀態(tài)。

4、本發(fā)明在前后橋液壓缸的第一/第二出油口處增加了四個(gè)自由式單向閥，保證了前后橋液壓缸油壓過低時(shí)及時(shí)從回油管或油箱中補(bǔ)充液壓油，避免前后橋液壓缸中形成空腔。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于獨(dú)立雙通道的主動(dòng)穩(wěn)定桿液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖(圖示為液壓回路不工作時(shí)的狀態(tài))。

圖2為圖1所示系統(tǒng)在車輛直線行駛時(shí)(u>5km/h)的工作原理圖。

圖3為圖1所示系統(tǒng)在液壓缸推桿前進(jìn)時(shí)的工作原理圖。

圖4為圖1所示系統(tǒng)在液壓缸推桿后退時(shí)的工作原理圖。

圖5為圖1所示系統(tǒng)在故障狀態(tài)時(shí)的工作原理圖。

圖中：

1前橋液壓回路，2后橋液壓回路，11油泵，12油箱；

21前橋單向閥，31前橋比例溢流閥，41前橋蓄能器，51前橋方向控制閥，61前橋安全閥，71前橋油壓傳感器，81前橋閥芯位置傳感器，91/93前橋單向閥，101前橋液壓缸；

22后橋單向閥，32后橋比例溢流閥，42后橋蓄能器，52后橋方向控制閥，62后橋安全閥，72后橋油壓傳感器，82后橋閥芯位置傳感器，92/94后橋單向閥，102后橋液壓缸；

51P前橋方向控制閥進(jìn)油口，51T前橋方向控制閥回油口，51A前橋方向控制閥第一出油口，51B前橋方向控制閥第二出油口；

61P前橋安全閥進(jìn)油口，61T前橋安全閥回油口，61A前橋安全閥第一出油口，61B前橋安全閥第二出油口；

101A前橋液壓缸第一出油口，101B前橋液壓缸第二出油口；

52P后橋方向控制閥進(jìn)油口，52T后橋方向控制閥回油口，52A后橋方向控制閥第一出油口，52B后橋方向控制閥第二出油口；

62P后橋安全閥進(jìn)油口，62T后橋安全閥回油口，62A后橋安全閥第一出油口，62B后橋安全閥第二出油口；

102A后橋液壓缸第一出油口，102B后橋液壓缸第二出油口。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明基于獨(dú)立雙通道的主動(dòng)穩(wěn)定桿液壓系統(tǒng)，包括與前橋液壓缸101相通的前橋液壓回路1和與后橋液壓缸102相通的后橋液壓回路2，所述前橋液壓回路1通過油泵11與油箱12相通，所述后橋液壓回路2也通過油泵11與油箱12相通。

如圖1所示，所述前橋液壓回路1包括三個(gè)前橋單向閥21、91、93、前橋比例溢流閥31、前橋蓄能器41、前橋方向控制閥51和前橋安全閥61；

所述前橋安全閥61的第一出油口61A與前橋液壓缸101的第一出油口101A相通，其第二出油口61B與前橋液壓缸101的第二出油口101B相通；

所述前橋安全閥61的進(jìn)油口61P與前橋方向控制閥51的第一出油口51A相通，其回油口61T與前橋方向控制閥51的第二出油口51B相通；

所述前橋方向控制閥51的進(jìn)油口51P與第一前橋單向閥21的出口相通，所述第一前橋單向閥21的入口與油泵11相通；

所述前橋方向控制閥51的回油口51T與油箱12相通；

前橋液壓缸101的第一出油口101A通過第二前橋單向閥91與油箱12相通；

前橋液壓缸101的第二出油口101B通過第三前橋單向閥93與油箱12相通；

所述前橋方向控制閥51的進(jìn)油口51P通過前橋比例溢流閥31與油箱12相通。

還包括與前橋方向控制閥51的進(jìn)油口51P相通的前橋油壓傳感器71和設(shè)置在前橋方向控制閥51的前橋閥芯位置傳感器81。

還包括與第一前橋單向閥21的出口相通的前橋蓄能器41。

如圖1所示，所述后橋液壓回路2包括三個(gè)后橋單向閥22、92、94、后橋比例溢流閥32、后橋蓄能器42、后橋方向控制閥52和后橋安全閥62；

所述后橋安全閥62的第一出油口62A與后橋液壓缸102的第一出油口102A相通，其第二出油口62B與后橋液壓缸102的第二出油口102B相通；

所述后橋安全閥62的進(jìn)油口62P與后橋方向控制閥52的第一出油口52A相通，其回油口62T與后橋方向控制閥52的第二出油口52B相通；

所述后橋方向控制閥52的進(jìn)油口52P與第一后橋單向閥22的出口相通，所述第一后橋單向閥22的入口與油泵11相通；

所述后橋方向控制閥52的回油口52T與油箱12相通；

后橋液壓缸102的第一出油口102A通過第二后橋單向閥92與油箱12相通；

后橋液壓缸102的第二出油口102B通過第三后橋單向閥94與油箱12相通；

所述后橋方向控制閥52的進(jìn)油口52P通過后橋比例溢流閥32與油箱12相通。

還包括與后橋方向控制閥52的進(jìn)油口52P相通的后橋油壓傳感器72和設(shè)置在后橋安全閥62上的后橋閥芯位置傳感器82。

還包括與第一后橋單向閥22的出口相通的后橋蓄能器42。

根據(jù)液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿的作用及功能，相對應(yīng)車輛的三種運(yùn)行狀態(tài)：直線行駛；轉(zhuǎn)向行駛和故障狀態(tài)。下面詳細(xì)說明本發(fā)明的三種工作狀態(tài)。

1、車輛直線行駛狀態(tài)：

啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，液壓泵11就會(huì)將液壓油輸送到液壓系統(tǒng)內(nèi)。當(dāng)液壓系統(tǒng)被啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)建立約5bar的低壓。

當(dāng)車速小于5km/h時(shí)，液壓系統(tǒng)不工作；此時(shí)前橋比例溢流閥31、后橋比例溢流閥32、前橋方向控制閥51、后橋方向控制閥52、前橋安全閥61和后橋安全閥62均處于斷電狀態(tài)。參考圖1。油箱12中的液壓油通過油泵11供入該液壓系統(tǒng)中，此時(shí)前橋比例溢流閥31和后橋比例溢流閥32處于全開狀態(tài)，油泵11供入的液壓油經(jīng)開啟的前后橋比例溢流閥31/32流回到油箱12中。

當(dāng)車速大于5km/h時(shí)，液壓系統(tǒng)被啟動(dòng)，直至20km/h時(shí)可達(dá)到最大的工作狀態(tài)。此時(shí)前橋比例溢流閥31和后橋比例溢流閥32通弱電，以保證液壓系統(tǒng)內(nèi)建立5bar的低壓；前橋方向控制閥51、后橋方向控制閥52均處于斷電狀態(tài)；前橋安全閥61和后橋安全閥62開始通電。參考圖2。油箱12中的液壓油通過油泵11供入到液壓系統(tǒng)中，該液壓有分成兩個(gè)支路，一條支路是前橋液壓回路1，另一條支路是后橋液壓回路2，兩個(gè)支路相互獨(dú)立。前橋液壓回路1里的液壓油最終經(jīng)過開啟的前橋比例溢流閥31流回到油箱中，后橋液壓回路2里的液壓油最終經(jīng)過開啟的后橋比例溢流閥32流回到油箱中。

2、轉(zhuǎn)向行駛：

此時(shí)該獨(dú)立雙通道液壓系統(tǒng)處于工作模式。前橋比例溢流閥31和后橋比例溢流閥32通電，前橋安全閥61和后橋安全閥62通電，前橋方向控制閥51和后橋方向控制閥52根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向方向處于通電或斷電狀態(tài)。在轉(zhuǎn)向狀態(tài)下液壓式主動(dòng)穩(wěn)定桿系統(tǒng)將采集到的車輛橫向加速度、側(cè)傾角及方向盤轉(zhuǎn)角等信號輸入該系統(tǒng)的控制單元中，控制單元包括上層控制、中間層控制和底層控制。上層控制主要是根據(jù)車輛的動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算出主動(dòng)式穩(wěn)定桿需要提供的反側(cè)傾力矩；中間層控制主要分析前后橋穩(wěn)定桿的力矩分配；底層控制將前后橋的力矩大小轉(zhuǎn)變?yōu)橛蛪捍笮〖胺较蚩刂疲蛪捍笮⊥ㄟ^控制前橋比例溢流閥31和后橋比例溢流閥32的開度來實(shí)現(xiàn)；液壓油的流動(dòng)方向通過控制前橋方向控制閥51和后橋方向控制閥52的電信號來實(shí)現(xiàn)。

液壓缸推桿前進(jìn)時(shí)：前后橋液壓缸101/102推桿前進(jìn)時(shí)，前橋比例溢流閥31和后橋比例溢流閥32通強(qiáng)電，前橋安全閥61和后橋安全閥62通電，前橋方向控制閥51和后橋方向控制閥52斷電。參考圖3。前橋液壓回路的高壓油流入前橋方向控制閥51的進(jìn)油口51P，從該前橋方向控制閥51的第一出油口51A流出，流入前橋安全閥61的進(jìn)油口61P，從該前橋安全閥61的第一出油口61A口流出，流入前橋液壓缸101的第一出油口101A，流經(jīng)該前橋液壓缸101，并從該前橋液壓缸101的第二出油口101B流出，流入前橋安全閥61的第二出油口61B，從該前橋安全閥61的回油口61T流出，流入前橋方向控制閥51的第二出油口51B，從該前橋方向控制閥51的回油口51T流出，最后液壓油流回到油箱12。后橋液壓回路的高壓油流入后橋方向控制閥52的進(jìn)油口52P,從該后橋方向控制閥52的第一出油口52A流出，流入后橋安全閥62的進(jìn)油口62P，從該后橋安全閥62的第一出油口62A流出，流入后橋液壓缸102的第一出油口102A，流經(jīng)該后橋液壓缸102,并從該后橋液壓缸102的第二出油口102B流出，流入后橋安全閥62的第二出油口62B，從該后橋安全閥62的回油口62T流出，流入后橋方向控制閥52的第二出油口52B從該后橋方向控制閥52的回油口52T口流出，最后液壓油流回到油箱12。

液壓缸推桿后退時(shí)：液壓缸推桿后退時(shí)，前橋比例溢流閥31和后橋比例溢流閥32通強(qiáng)電，前橋安全閥61和后橋安全閥62通電，前橋方向控制閥51和后橋方向控制閥52通電。參考圖4。前橋液壓回路的高壓油流入前橋方向控制閥51的進(jìn)油口51P，從該前橋方向控制閥51的第一出油口51B流出，流入前橋安全閥61的進(jìn)油口61T，從該前橋安全閥61的第二出油口61B流出，流入前橋液壓缸101的第二出油口101B，流經(jīng)該前橋液壓缸101，并從該前橋液壓缸101的第一出油口101A流出，流入前橋安全閥61的第一出油口61A，從該前橋安全閥61的進(jìn)油口口61P流出，流入前橋方向控制閥51的第一出油口51A，從該前橋方向控制閥51的回油口51T口流出，最后液壓油流回到油箱12。后橋液壓回路的高壓油流入后橋方向控制閥52的進(jìn)油口52P，從該后橋方向控制閥52的第二出油口52B流出，流入后橋安全閥62的回油口62T，從該后橋安全閥62的第二出油口62B流出，流入后橋液壓缸102的第二出油口102B，流經(jīng)該后橋液壓缸102，并從該后橋液壓缸102的第一出油口102A流出，流入后橋安全閥62的第一出油口62A，從該后橋安全閥62的進(jìn)油口62P流出，流入后橋方向控制閥52的第一出油口52A，從該后橋方向控制閥52的回油口52T流出，最后液壓油流回到油箱12。

故障狀態(tài)：當(dāng)前橋油壓傳感器71、后橋油壓傳感器72、前橋閥芯位置傳感器81和后橋閥芯位置傳感器82中某一個(gè)或多個(gè)傳感器監(jiān)測到故障時(shí)，該支油路或整個(gè)液壓系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入故障模式。若整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)入故障模式，.此時(shí)前橋比例溢流閥31和后橋比例溢流閥32斷電，前橋安全閥61和后橋安全閥62斷電，前橋方向控制閥51和后橋方向控制閥52斷電。參考圖5。此時(shí)的液壓油在液壓系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)模式與液壓系統(tǒng)不工作時(shí)一樣。

該獨(dú)立式雙通道液壓系統(tǒng)的前橋液壓缸101工作油壓低或磨損泄露時(shí)，液壓油可通過前橋第二單向閥91從回油路或油箱中流入前橋液壓缸101的第一出油口101A，通過前橋第三單向閥93從回油路或油箱中流入前橋液壓缸101的第二出油口101B，以防止前橋液壓缸101中形成空腔。

該獨(dú)立式雙通道液壓系統(tǒng)的后橋液壓缸102工作油壓低或磨損泄露時(shí)，液壓油可通過后橋第二單向閥92從回油路或油箱中流入后橋液壓缸102的第一出油口102A，通過后橋第三單向閥94從回油路或油箱中流入后橋液壓缸102的第二出油口102B，以防止后橋液壓缸102中形成空腔。

該獨(dú)立式雙通道液壓系統(tǒng)的前橋液壓回路1中前橋第一單向閥21出口處并聯(lián)一個(gè)前橋蓄能器41，前橋蓄能器41不僅可吸收和緩沖前橋液壓回路1的沖擊壓力，還能補(bǔ)償系統(tǒng)的液壓油泄露，保持系統(tǒng)油壓恒定。

該獨(dú)立式雙通道液壓系統(tǒng)的后橋液壓回路2中后橋第一單向閥22出口處并聯(lián)一個(gè)后橋蓄能器42，后橋蓄能器42不僅可吸收和緩沖后橋液壓回路2的沖擊壓力，還能補(bǔ)償系統(tǒng)的液壓油泄露，保持系統(tǒng)油壓恒定。