專利名稱：一種車輛懸架及汽車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛配件制造技術領域，更具體地說，涉及一種可變慣性質(zhì)量和可變阻尼的半主動車輛懸架，本發(fā)明還提供了一種包含有上述車輛懸架的汽車。
背景技術：
車輛懸架是保證車輛乘坐舒適性、安全性和操控性的總成部件，其設置在車架與車橋之間，作用是傳遞車輪和車架之間的力與扭矩，并緩沖由不平路面?zhèn)鬟f給車架或者車身的振動。自從1973年美國的Crosby和Karnopp提出半主動的概念以來，研究人員不斷開發(fā)半主動可控裝置和控制算法在車輛懸架上進行應用。中國專利200610054068. 3中提供了一種半主動磁流變阻尼懸架，根據(jù)車輛的運動姿態(tài)調(diào)節(jié)車輛懸架的阻尼，實現(xiàn)車輛懸架的半主動控制，變阻尼半主動車輛懸架性能良好，但是這種車輛懸架實質(zhì)上是一種耗能控制裝置，振動的能量經(jīng)由阻尼轉換為熱能等其他形式的能量耗散掉。中國專利 200810070064. 3介紹了一種磁性變剛度懸架彈簧裝置，通過改變懸架彈簧的剛度實現(xiàn)半主動懸架控制。由于變剛度產(chǎn)生的彈性力與彈簧兩端相對位移成正比，因此變剛度調(diào)節(jié)產(chǎn)生的彈性力對高頻振動具有良好的作用，而對低頻振動的控制能力有限。上述的兩種車輛懸架中，控制方式比較單一，而且在工作的過程中無法全面地對振動能量進行控制，而在實際的車輛行駛過程中，振動系統(tǒng)中的慣性質(zhì)量、阻尼和彈性等力學要素都可以對系統(tǒng)的動力學特性產(chǎn)生影響。為了有效利用慣性質(zhì)量來提高車輛懸架的性能，中國專利200810123830. 8介紹了一種應用慣性蓄能器的車輛懸架，這種車輛懸架在傳統(tǒng)的阻尼元件和彈性元件的基礎上，增加了具有蓄能作用的慣性質(zhì)量元件，從而使車輛懸架具有全頻段的振動適應性。但這是一種被動控制的懸架，懸架的各個參數(shù)固定，阻尼元件和慣性質(zhì)量元件參數(shù)不可調(diào)，對不同路面的適應能力有限。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種車輛懸架，以提供一種綜合利用懸架的慣性質(zhì)量、彈性和阻尼等力學要素的半主動車輛懸架，以提高對車輛懸架的控制能力，進而提高懸架對各種不同路面和工況的適應能力。為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術方案一種車輛懸架，包括液壓缸，包括缸體和活塞，所述活塞將所述缸體分為第一腔和第二腔；管路，其分為第一支路和第二支路，且兩者的一端相連通并通過第一連接管與所述第一腔相連通，另一端相連通并通過第二連接管與所述第二腔相連通；設置在所述第一支路和第二支路與第一連接管之間，調(diào)節(jié)所述第一支路和第二支路的流量比例的二位三通調(diào)節(jié)閥，其具有兩個進口和一個出口，所述兩個進口分別與第一支路和第二支路相連通，所述出口與第一連接管相連通；
設置在所述第一支路或者第二支路上的液壓馬達，其輸出端上設置有飛輪；可隨所述活塞在所述缸體中的相對移動而伸縮的彈簧。優(yōu)選的，上述車輛懸架中，所述二位三通調(diào)節(jié)閥為電控閥。優(yōu)選的，上述車輛懸架中，所述液壓馬達為液壓齒輪馬達。優(yōu)選的，上述車輛懸架中，所述活塞的活塞桿外露于所述缸體的一端上設置有定位板，所述彈簧套在所述活塞桿上，且兩端分別與所述定位板和缸體的端面相抵定位。優(yōu)選的，上述車輛懸架中，所述彈簧設置在所述第二腔內(nèi)，且其兩端分別與所述缸體底端的內(nèi)壁和活塞相抵定位。一種車輛懸架，包括液壓缸，包括缸體和活塞，所述活塞將所述缸體分為第一腔和第二腔；管路，該管路分為第一支路和第二支路，且兩者的一端相連通并通過第一連接管與所述第一腔相連通，另一端相連通并通過第二連接管與所述第二腔相連通；設置在所述第一支路和第二支路與第二連接管之間，調(diào)節(jié)所述第一支路和第二支路的流量比例的二位三通調(diào)節(jié)閥，其具有兩個進口和一個出口，所述兩個進口分別與第一支路和第二支路相連通，所述出口與第二連接管相連通；設置在所述第一支路或者第二支路上的液壓馬達，其輸出端上設置有飛輪；可隨所述活塞在所述缸體中的相對移動而伸縮的彈簧。基于上述提供的車輛懸架，本發(fā)明實施例還提供了一種汽車，包括車架、車橋和設置在兩者之間的車輛懸架，所述車輛懸架為如前所述的車輛懸架，該車輛懸架的第一連接端與所述車架相連，該車輛懸架的第二連接端與所述車橋相連。由上述技術方案可知，本發(fā)明實施例提供的車輛懸架中，車輛在行駛的過程中，振動使得活塞相對于缸體產(chǎn)生位移，其中振動的高頻部分的能量被彈簧吸收，低頻部分的能量由慣性回路的飛輪吸收，由于振動使得活塞相對于缸體移動，使得液壓油在第一腔和第二腔中往復流動，液壓油在管路中的阻尼流動進一步耗散振動的能量，本發(fā)明實施例提供的車輛懸架中，通過對管路中的二位三通調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)第一支路和第二支路中的流量比例調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)慣性回路和阻尼回路對振動控制的比例，進而使得阻尼控制和慣性控制的參數(shù)具有可調(diào)型，提高了車輛懸架對振動的控制，進而提高了車輛懸架對不同路面的適應能力。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例中提供的車輛懸架的結構示意圖；圖2為本發(fā)明提供的車輛的單輪模型。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例公開了一種車輛懸架，提供了一種半主動控制車輛懸架，通過調(diào)節(jié)二位三通調(diào)節(jié)閥，通過二位三通調(diào)節(jié)閥改變第一支路和第二支路中的液壓油流量，進而提高了慣性回路和阻尼回路對振動控制的比例，提高了車輛懸架對不同路面的適應能力。請參考附圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的車輛懸架的結構示意圖。本發(fā)明實施例提供了一種車輛懸架，包括液壓缸、管路、二位三通調(diào)節(jié)閥8、彈簧 2、液壓馬達和飛輪9，其中液壓缸包括缸體5和活塞6，所述活塞6將缸體5分為第一腔4和第二腔18 ；管路，包括第一支路13和第二支路14，第一支路13和第二支路14的一端相連通， 并通過第一連接管7與第一腔4相連通，第一支路13和第二支路14的另一端相連通，并通過第二連接管16與第二腔18相連通；二位三通調(diào)節(jié)閥8設置在第一支路13和第二支路14與第一連接管7之間，可調(diào)節(jié)所述第一支路13和第二支路14的流量比例，二位三通調(diào)節(jié)閥8具有三個接口，兩個進口和一個出口，兩個進口分別與第一支路13和第二支路14相連通，出口與第一連接管7相連通；液壓馬達設置在第一支路13或者第二支路14上，飛輪9設置在液壓馬達的輸出端；彈簧2可以隨著活塞6在缸體5中的相對移動而伸縮。上述二位三通調(diào)節(jié)閥8還可以設置在第一支路13和第二支路14與第二連接管16 之間，其出口與第二連接管16相連通。本發(fā)明實施例提供的車輛懸架中，二位三通調(diào)節(jié)閥8的作用是調(diào)節(jié)第一支路13和第二支路14之間的流量比例，由于第一腔4和第二腔18之間流動總油量是一定的，所以通過二位三通調(diào)節(jié)閥8的調(diào)節(jié)改變第一支路13和第二支路14之間的流量比例，由于第一支路和第二支路的管道直徑不變，所以可以使得第一支路13和第二支路14之間的液壓油流速產(chǎn)生變化，以改變阻尼耗能和飛輪蓄能之間量的比例。上述實施例中的二位三通調(diào)節(jié)閥 8優(yōu)選的為電控調(diào)節(jié)閥。請參考附圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的一種車輛單輪模型結構示意圖；該模型中，包括車體等效質(zhì)量19、輪胎等效質(zhì)量23、輪胎等效剛度M和本發(fā)明實施例提供的車輛懸架，該車輛懸架第一連接端1和第二連接端15之間被簡化成并聯(lián)的可變慣性質(zhì)量元件 20、可變阻尼元件21和懸架彈性元件22，懸架彈性元件22與圖1中的彈簧2相對應，可變慣性質(zhì)量元件20與圖1中的慣性回路(設置有液壓馬達的支路)相對應，可變阻尼元件21 與圖1中的阻尼回路(未設置液壓馬達的支路)相對應。從圖2中可以看出，由路面不同產(chǎn)生的振動經(jīng)由輪胎等效剛度對、輪胎等效質(zhì)量 23和本發(fā)明提供的車輛懸架傳遞到車體等效質(zhì)量19。在上述的傳遞過程中，振動源的高頻部分和低頻分分別被車輛懸架的彈簧2和慣性回路的飛輪9進行吸收和緩沖，并被可變阻尼回路進一步衰減和耗散，從而提升車輛的安全性、舒適性和操控性等綜合性能。本發(fā)明在管路上設置有二位三通調(diào)節(jié)閥8，通過二位三通調(diào)節(jié)閥8實現(xiàn)對第一支路13和第二支路14上流量的調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)進入到慣性回路和阻尼回路上的液壓油流量，實現(xiàn)了慣性回路和阻尼回路對振動控制的比例，使得阻尼控制和慣性控制的參數(shù)可調(diào)，提高了該車輛懸架對振動的控制能力，提高了該車輛懸架對不同路面的適應能力。本實施例中提供的車輛懸架中，液壓油流經(jīng)液壓馬達進而驅(qū)動液壓馬達進行工作，進而帶動輸出端的飛輪9進行正反向旋轉，實現(xiàn)了對車輛懸架進行可變慣性質(zhì)量的蓄能控制。上述液壓馬達優(yōu)選的采用液壓齒輪馬達，該液壓齒輪馬達包括殼體10和設置在殼體10內(nèi)，且相互嚙合的第一齒輪11和第二齒輪12，通過進入到殼體10中的液壓油帶動第一齒輪11和第二齒輪12進行正反向旋轉，進而帶動液壓齒輪馬達輸出端上的飛輪9進行正反向的旋轉。該車輛懸架，充分利用慣性質(zhì)量、彈性和阻尼等力學要素實現(xiàn)對振動的控制，在控制的過程中，彈簧2隨著活塞相對于缸體運動的過程中壓縮，進而實現(xiàn)將振動能量中的高頻部分進行吸收，上述彈簧也可以設置在缸體5的第二腔18內(nèi)，且其兩端分別與缸體5底端的內(nèi)壁和活塞6相抵定位。如圖1所示，上述彈簧還可以設置在液壓缸之外，具體為在活塞桿3外露于缸體 5的一端上設置有定位板17，彈簧2套在活塞桿3上，且兩端分別與定位板17和缸體5的端面相抵定位。基于上述的車輛懸架，本發(fā)明實施例還提供了一種汽車，包括車架、車橋和設置在兩者之間的車輛懸架，該車輛懸架為上述實施例中所述的車輛懸架，該車輛懸架的第一連接端1與車架相連，第二連接端15與車橋相連。本發(fā)明實施例中提供的車輛懸架提高了懸架對路面的適應能力，采用本發(fā)明中的車輛懸架，提高了汽車的舒適性和安全性。對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種車輛懸架，其特征在于，包括液壓缸，包括缸體(5)和活塞(6)，所述活塞(6)將所述缸體(5)分為第一腔(4)和第二腔(18)；管路，其分為第一支路(13)和第二支路(14)，且兩者的一端相連通并通過第一連接管 (7)與所述第一腔(4)相連通，另一端相連通并通過第二連接管(16)與所述第二腔(18)相連通；設置在所述第一支路(13)和第二支路(14)與第一連接管(7)之間，調(diào)節(jié)所述第一支路(13)和第二支路(14)的流量比例的二位三通調(diào)節(jié)閥(8)，其具有兩個進口和一個出口， 所述兩個進口分別與第一支路(13)和第二支路(14)相連通，所述出口與第一連接管(7) 相連通；設置在所述第一支路(13)或者第二支路(14)上的液壓馬達，其輸出端上設置有飛輪(9)；可隨所述活塞(6)在所述缸體(5)中的相對移動而伸縮的彈簧(2)。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛懸架，其特征在于，所述二位三通調(diào)節(jié)閥(8)為電控閥。
3.根據(jù)權利要求1所述的車輛懸架，其特征在于，所述液壓馬達為液壓齒輪馬達。
4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的車輛懸架，其特征在于，所述活塞(6)的活塞桿 (3)外露于所述缸體(5)的一端上設置有定位板(17)，所述彈簧(2)套在所述活塞桿(3) 上，且兩端分別與所述定位板(17)和缸體(5)的端面相抵定位。
5.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的車輛懸架，其特征在于，所述彈簧(2)設置在所述第二腔(18)內(nèi)，且其兩端分別與所述缸體(5)底端的內(nèi)壁和活塞(6)相抵定位。
6.一種車輛懸架，其特征在于，包括液壓缸，包括缸體(5)和活塞(6)，所述活塞(6)將所述缸體(5)分為第一腔(4)和第二腔(18)；管路，該管路分為第一支路(13)和第二支路(14)，且兩者的一端相連通并通過第一連接管(7)與所述第一腔(4)相連通，另一端相連通并通過第二連接管(16)與所述第二腔 (18)相連通；設置在所述第一支路(13)和第二支路(14)與第二連接管(16)之間，調(diào)節(jié)所述第一支路(13)和第二支路(14)的流量比例的二位三通調(diào)節(jié)閥(8)，其具有兩個進口和一個出口， 所述兩個進口分別與第一支路(13)和第二支路(14)相連通，所述出口與第二連接管(16) 相連通；設置在所述第一支路(13)或者第二支路(14)上的液壓馬達，其輸出端上設置有飛輪(9)；可隨所述活塞(6)在所述缸體(5)中的相對移動而伸縮的彈簧(2)。
7.一種汽車，包括車架、車橋和設置在兩者之間的車輛懸架，其特征在于，所述車輛懸架為上述權利要求1-6中任意一項所述的車輛懸架，該車輛懸架的第一連接端(1)與所述車架相連，該車輛懸架的第二連接端(15)與所述車橋相連。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種車輛懸架，包括液壓缸，包括缸體和活塞，活塞將缸體分為第一腔和第二腔；管路，其分為第一支路和第二支路，且兩者的一端相連通并通過第一連接管與第一腔相連通，另一端相連通并通過第二連接管與第二腔相連通；設置在第一支路和第二支路與第一連接管之間，調(diào)節(jié)第一支路和第二支路的流量比例的二位三通調(diào)節(jié)閥，其具有兩個進口和一個出口，兩個進口分別與第一支路和第二支路相連通，出口與第一連接管相連通；設置在第一支路或者第二支路上的液壓馬達，其輸出端上設置有飛輪；可隨活塞在缸體中的相對移動而伸縮的彈簧。提高了車輛懸架對不同路面的適應能力。本發(fā)明還公開了一種汽車，包含有上述的車輛懸架。
文檔編號B60G17/027GK102152722SQ20111006325
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日2011年3月16日
發(fā)明者喻其炳, 彭娟, 曹曉莉, 李川, 梁新元, 高陳璽 申請人:重慶工商大學