[發明專利]一種軌道車輛抗側傾的研判方法及液壓互聯機構

有效

• 申請號: 202210814113.X
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN114987569B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 鄭敏毅;張農;羅亮;王斌;鐘偉民
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B61F5/38
• 分類號: B61F5/38
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 劉娜

本發明涉及一種軌道車輛抗側傾的研判方法及液壓互聯機構，其包括安裝在車輛上的懸架機構和控制單元，所述懸架機構能夠在所述控制單元的控制下根據實際需求選擇性地為車輛提供不同大小的抗側傾剛度，其中，所述控制單元通過構建車身側傾角?車身側傾角速度的相平面圖進行車輛行駛狀態的研判，從而控制單元能夠根據分析結果以選擇性地控制所述懸架機構或主動懸架與所述懸架機構結合驅動的方式對車輛行駛平衡狀態進行調節。系統為了確保車輛側傾穩定性具有一定安全系數，通過設置不同的懸架介入切換系數，使得車輛處于不同行駛狀態下時，根據控制單元計算分析得到的懸架介入切換系數與切換邊界系數進行比較而選擇性地控制不同懸架機構。

本分案申請的原始基礎是申請號為202110953192.8，申請日為2021年08月18日，發明名稱為“一種軌道車輛用抗側傾液壓互聯系統”的專利申請，其要求了申請號為202110640917.8的專利申請的優先權，優先權日為2021年06月08日。

技術領域

本發明涉及車輛懸架系統技術領域，尤其涉及一種軌道車輛抗側傾的研判方法及液壓互聯機構。

背景技術

懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功能和用途是把路面作用于車輪上的垂直反力(支撐力)、縱向反力(牽引力和制動力)和側向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架(或承載式車身)上，以保證汽車的正常行駛。

隨著汽車行業的逐漸發展，用戶對汽車的平順性、操穩性和安全性的關注逐漸上升。傳統的機械穩定桿無法在側傾角較小的情況下保持良好的舒適性，同時也無法在側傾角較大的情況下增加抗側傾剛度，因此，傳統的機械穩定桿存在一定局限性。

液壓互聯懸架的提出可以有效地提升車輛的平順性、操穩性和安全性。當車輛因急轉向而產生側傾時，液壓互聯懸架的抗側傾結構可以有效地降低側傾角，提升車輛在極限轉向工況下的安全性。在側傾角較小的情況下，液壓互聯懸架產生的抗側傾力矩較小，實現了良好的舒適性；在側傾角較大的情況下，液壓互聯懸架產生的抗側傾力矩較大，提升了車輛行駛時的安全性。

但是已有的液壓互聯懸架的抗側傾剛度固定，無法進行調節以滿足不同的性能要求，例如：在大轉向角的情況下，液壓互聯懸架需要提供較高的抗側傾剛度；在小轉向角的情況下，液壓互聯懸架需要較低的抗側傾剛度。另外，抗側傾剛度的提升意味著平順性的降低，二者之間存在著矛盾，因此需要提出一種可以同時提升抗側傾剛度和平順性的裝置。

在軌道車輛即將發生側傾時，軌道車輛可以通過空氣彈簧為車身提供反向支撐力來抵消轉彎所帶來的車身側傾，但是傳統的機械穩定桿和液壓互聯懸架會將左右車輪的運動進行耦合，這會對空氣彈簧的運動產生干擾，導致空氣彈簧對車身的姿態調節難以達到理想的效果，因此需要對車輛左右輪的運動進行解耦，即，解除車輛液壓互聯系統的側傾剛度。

中國專利CN112009193A公開了一種抗側傾可調油氣懸架液壓系統，包括設置在每個車軸上的懸架液壓控制單元和通油管路，每個懸架液壓控制單元分別包括左、右兩側的兩組懸架控制機構，每組懸架控制機構分別包括油缸、閥件、管路和蓄能器；每一個懸架液壓控制單元的一側油缸的有桿腔通過閥件和管路與同單元的另一側的無桿腔油路相通，每個油缸的無桿腔通過閥件與同組懸架控制機構的蓄能器相連。該發明實現了懸架油缸在承受大載重下降時的速度控制的穩定性，同時確保在液壓系統不動作時承受車輛在行駛過程中的載荷，防止液壓系統過載，從而保護液壓系統和整車安全；實現車體升降、前后俯仰、左右傾斜、車體調平等車姿調節和速度調節。但是該專利無法根據需求調節介入的蓄能器的數量，尤其是無法在車輛主動懸架介入的情況下對車輛的車輪進行解耦操作，導致液壓系統阻礙主動懸架進行側傾調節。