专利名称：阀控耦连均载悬架系统的制作方法
技术领域：
本发明属于车辆悬架技术领域，可用于各种轮式车辆；特别适用于高 机动性越野车辆的油气悬架或空气悬架。
背景技术：
通常没有高度控制系统的四轮车辆的空气悬架或油气悬架，其空气弹 簧或油气弹簧都是四轮独立互不连通的系统。这种四轮独立的悬架系统， 在凹凸不平的路面上行驶时各轮负荷不均匀，且车身将受到很大的扭转载 荷。而带有高度控制系统的四轮汽车油气悬架或空气悬架通常都是三点独 立控制的；即有一对左右弹性元件(前轴或后轴)是受同一个高度控制阀 控制的。另一轴则是独立控制的。为了避免转弯时车身的过大侧倾，这种 受同一个高度控制闽控制的连通管路都是很细的，并装有一定量孔尺寸的 "节流阀"。这种结构的车辆，在凹凸不平的路面上行驶时各轮负荷很不均 匀，车身也将受到很大的扭转载荷。
多轴车辆的空气悬架或油气悬架，在凹凸不平的路面上行驶时各轮负 荷更不均匀，不但有横向的轮荷偏载，还有纵向的轮荷偏载；车身不但受 到附加的扭转载荷，而且还会受到集中的附加弯矩。本技术针对上述问题， 通过对各轮的适当耦连和流量控制来消除车身的附加扭转和弯曲载荷，改 善了平顺性、使各轮负荷均匀化，提高了地面附着力。
发明内容
本发明涉及申请人提出的多轮悬架耦连的"拟三角支承"和"拟菱形
支承"的支承约束的最小化耦连原理。其要点如下 一、各种形态(非耦连)车辆轮荷分布的特点
1、三轮车辆静载轮荷完全取决于整车质心的位置；在整车质心不高 的情况下，几乎与路面的凹凸无关。行驶在不平路面上时，车身不承受扭
转载荷，其轮荷的静载分布几乎与路面的凹凸无关。缺点是侧向稳定性较差。
2、 四轮两轴车辆轮荷的静载分布不仅取决于整车质心的位置，还与 各轮悬架的刚度和弹簧的压缩量(路面的凹凸)有关。缺点是，行驶在不 平路面上时，其轮荷的静载分布受路面的凹凸的影响比三轮车辆大，车身 承受附加扭转载荷。优点是侧向稳定性比三轮车辆好。由于轮数多一个， 一般行驶平顺性比三轮车辆略好。
3、 三轴四轮菱形布置(前、后轴各只有一轮)车辆轮荷的静载分布 不仅取决于整车质心的位置，还与各轮悬架的刚度和弹簧的压缩量(路面 的凹凸)有关。缺点是，行驶在不平路面上时，静态轴荷分布会发生变化， 可能出现集中轴荷，车身承受附加弯矩，侧向稳定性较差(三轮车辆类似)。 优点是中轴左右轮荷平衡，车身不承受附加扭矩；由于轴数多一个， 一般 行驶平顺性比两轴车辆略好。
4、 多轴车辆 一般都是矩形布置。轮荷的静载分布不仅取决于整车质 心的位置，还与轴距及各轮悬架的刚度和弹簧的压缩量(路面的凹凸)有 关。其优点是多轴支承，载荷分散，可以减轻自重，降低重心，多点输 入叠加滤波改善行驶平顺性。其缺点是，通常在不平路面上行驶时将会产 生严重的轮荷分布不均，不但使车身承受附加的弯矩和扭矩，而且还会降 低轮胎与路面的附着力。
二、支承约束最小化耦连原理
1、四轮悬架矩形布置车辆的支承约束最小化互不联系的四个车轮的 空气悬架或油气悬架，对车身提供四个独立的"静不定"垂向约束，各轮 荷取决于各轮弹簧的刚度与变形。图1中四个大圆圈表示四个车轮的空气 悬架或油气悬架，两弹簧间的粗实线表示充分连通。如果将其中非对角的 一对(同轴的左右，或同侧的前后)弹簧充分连通起来，使这一对弹簧的 载荷相等或成一定比例，这样的关联关系就消除了一个约束，使其成为"静 定的"系统；相连通的两个垂向反力可化简为一个合力，其作用点小圆圈 表示。原来的四点垂向静载约束反力可化简为等效的三个约東反力，成为 "拟三角支承"(图中虛线所示，三角形的三顶点表示等效支承点的位置，
下同)，其反力完全由质心位置所决定，并消除了对车身的附加扭转载荷。
2、 三轴车辆的支承约束最小化三轴六轮的车辆， 一般具有六个垂向 约束。图2中符号表示与以上相同。若实现三对弹簧连通(注意保留左右 独立的支承点)，如第一轴左右弹簧的充分连通，第二轴与第三轴的同侧充 分连通，则可实现"拟三角支承"系统；反过来，第三轴左右弹簧的充分 连通，第一轴与第二轴的同侧充分连通，也可实现"拟三角支承"系统(图 2-l，2-2中虛线所示)。若实现第一轴、第三轴左右弹簧的充分连通，可以 实现"拟菱形支承"(图3中虛线所示，菱形四个顶点表示等效支承点的位 置，下同)。
3、 多轴车辆的支承约束最小化多轴多轮的车辆， 一般具有数目与轮 数相同的垂向约束。若有N个车轮，为了实现"拟三角支承"， 一般说来， 需要实现N-3对弹簧的连通(消除N-3个约東)。为此，可先将所有弹簧分 为"前左"、"前右"、"后左"、"后右"四组，本组内各弹簧充分连通，构 成"拟四轮悬架"，再将非对角的两组充分连通起来，即成为"拟三角支承" 系统。为了实现"拟菱形支承" 一般说来，需要实现N-4对弹簧的连通(消 除N-4个约束)。为此，可先将所有弹簧分为"前左"、"前右"、"中左"、"中 右"、"后左"、"后右"六组，本组内各弹簧充分连通，构成"拟六轮悬架"； 再将"前左"、"前右"和"后左"、"后右"四组分别横向充分连通起来， 成为"拟菱形支承"系统。图13的13-1为三轴车的"拟菱形支承"系统； 13-2为四轴车的"拟菱形支承"系统；图4中为四轴车的四种"拟三角支 承"系统；图5为四轴车的三种"拟菱形支承"系统；图6为五轴车的八 种"拟三角支承"系统；图7为五轴车的两种"拟菱形支承"系统；各顶 点为支承反力的位置。
由于多轴汽车构成"拟四轮悬架"和"拟六轮悬架"的分组方案很多， 因此构成"拟三角支承"和"拟菱形支承，，系统方案也很多。这里图示的 八轮以上汽车的耦连方案，只选若干代表，其他方案可以以此类推。
本发明是专利申请人提出的悬架"约束最小化原理"的具体实施。提 出一系列车辆悬架支承约束最小化实施方案通过油气弹簧或空气弹簧的 充分连通构成"拟三角支承"系统和"拟菱形支承"系统；并通过连通管 路上设置流量控制阀，对系统的连通阻尼进行控制，从而实现"约束最小
化"，带来的轮荷均匀化，消除附加载荷，改善平顺性和地面通过性的优点； 同时，通过通路阻尼控制来克服因消除部分约東带来的车身抵抗侧倾与纵 倾稳定性的缺点并改善汽车的稳态转向特性。
图1为四轮悬架矩形布置车辆实现"拟三角支承"系统的四种原理方案。
图2为三轴六轮悬架车辆实现"拟三角支承"系统的两种原理方案。 还可能有其它耦连组合，但因其侧倾与纵倾稳定性较差而没有给出。
图3为三轴六轮悬架车辆实现"拟菱形支承"系统的原理方案。
图4为四轴八轮悬架车辆实现"拟三角支承"系统的四种原理方案。 还可能有其它耦连组合，但因其侧倾与纵倾稳定性更差而没有给出。
图5为四轴八轮悬架车辆实现"拟菱形支承"系统的三种原理方案。 图6为五轴十轮悬架车辆实现"拟三角支承"系统的八种原理方案。
图7为五轴十轮悬架车辆实现阀控"拟三角支承"系统的两种实施方 案。还可能有其它耦连组合，但因其侧倾与纵倾稳定性较差而没有给出。
图8为四轮悬架矩形布置空气悬架车辆，通过一轴的横向耦连，实现 "拟三角支承"系统的两种结构方案。
图9为四轮悬架矩形布置空气悬架车辆，通过一侧的纵向耦连，实现 "拟三角支承"系统的两种结构方案。
图IO为四轮悬架矩形布置油气悬架车辆，通过一轴的横向耦连，实现 "拟三角支承"系统的两种结构方案。
图11为四轮悬架矩形布置油气悬架车辆，通过一侧的纵向耦连，实现 "拟三角支承"系统的两种结构方案。
图12中的12-1为三轴六轮油气悬架车辆，通过第一轴的横向耦连和 第二、三轴的纵向耦连，实现"拟三角支承"系统的结构方案；12-2为三 轴六轮油气悬架车辆，通过第三轴的横向耦连和第一、二轴的纵向耦连， 实现"拟三角支承"系统的结构方案 图13中的13-1为三轴六轮油气悬架车辆，通过第一、三轴的横向耦 连，实现"拟菱形支承"系统的结构方案；13-2为四轴八轮油气悬架车辆， 通过第一、四轴的横向耦连和第二、三轴的纵向耦连，实现"拟菱形支承" 系统的结构方案
图14为四轴八轮车辆油气(空气)悬架，实现"拟三角支承"系统的 四种实施方案。
图15为四轴八轮车辆油气(空气)悬架，实现"拟菱形支承"系统的 三种实施方案
图16为五轴式轮车辆油气(空气)悬架，实现"拟菱形支承"系统的 两种实施方案。
图17为五轴十轮车辆油气(空气)悬架，实现"拟三角支承"系统的 八种实施方案。
具体实施例方式
一、四轮车辆的阀控均载悬架装置
每个车轮的悬架均由前油气弹性元件(或空气弹性元件)la、后油气 弹性元件(或空气弹性元件)2a、流量控制阀3和畅通管路4组成。在四 个车轮悬架中有一对非对角位置的车轮悬架弹簧通过流量控制阀3和一个 粗大的畅通管路4相互联通，从而原来的四个垂直独立约束，消除了一个， 成为三个独立约束的"静定系统"。与通常没有高度控制系统的四轮汽车的 空气悬架或油气悬架相比，它多了一条流通面积足够大的通路，这通路上 的流量控制阀3,根据驾驶员的开关信号和微处理器6传来的信号，可以控 制通路阻尼的大小。当汽车在不平路面上行驶时，流量控制阀通路面积最 大，使连通的左右油气弹簧(空气弹簧)间压力迅速平衡，使左右轮荷均 衡，从而消除对车身的扭转载荷，增加路面附着力，并改善平顺性。
与带有三点高度控制系统的四轮汽车油气悬架或空气悬架相比，表面 上看有些类似，只是连通管路粗细和控制阀的结构不同，却使系统具有特
殊的性能。普通带有高度控制系统的四轮汽车油气悬架或空气悬架，为实 现三点独立控制，其中的一轴左右连通，但为保证必要的侧倾角刚度，这 种通路需要较大的阻尼，因而釆用相对很细的管路，常装有增加左右流通 阻尼的"节流阀"。这种装置的目的是为了阻止左右弹簧的流通。而本发明 结构是用一条足够粗大的管道实现一对非对角弹簧(左右或前后)的充分 连通，保证汽车在不平路面上行驶时，有一对油气(空气)弹簧间压力平 衡，轮荷均衡，从而消除对车身的扭转载荷，增加路面附着力，并改善平 顺性。在一对左右弹簧充分连通的情况下，必须在通路中设置流量控制闽， 当汽车需要增大流通阻尼和侧倾角刚度时，例如汽车转弯时，微处理器将 发出指令切断流通管道，提高侧倾角刚度，以减小车身的侧倾。连通截面 大小由流量控制阀进行控制。而流量控制阀由汇总汽车运动状态的微处理 器信号，或由驾驶员决定的控制信号来控制，从而可以获得满足更多使用 要求的性能。例如，通过流量控制阀可以控制侧倾角刚度的大小及前后侧 倾角刚度的比例，从而可以控制汽车的转向特性(改变汽车的不足或过度 转向性)。
作为应用实例，四轮汽车可以釆用四种控制方式
1、 前轮左右充分连通的"拟三角支承，，控制前悬架左右油气(空气) 弹簧用粗大管路连通，其间装置流量控制阀(见图8的8-1、图10的10-1)。 其基本控制逻辑如下当低速时，流量控制阀开至最大，使左右弹簧充分 流通平衡，发挥消扭、均匀轮荷和改善平顺性的作用。当高速时，流量控 制阀随车速的增高而逐渐关小，前悬架的侧倾角刚度逐渐增至最大，以增 大其不足转向性，并减小车身的侧倾角。
2、 后轮左右充分连通的"拟三角支承"控制后悬架左右油气(空气) 弹簧用粗大管路连通，其间装置流量控制阀(见图8的8-2、图10的10-2)。 其基本控制逻辑如下当低速时，流量控制闽开至最大，使左右弹簧充分 流通平衡，发挥消扭、均匀轮荷和改善平顺性的作用。当高速时，流量控 制阀随车速的增高而逐渐关小，后悬架的侧倾角刚度逐渐增至最大，以减 小其不足转向性，并减小车身的侧倾角。
3、 左侧前后充分连通的"拟三角支承"控制左侧前后悬架的油气(空 气)弹簧用粗大管路连通，其间装置流量控制闽(见图9的9-1、图ll的 11-1)当轴距较大或悬架抗纵倾能力足够时也可不装流量控制阀)。其基本
控制逻辑如下当低速时，流量控制阀开至最大，使一侧前后弹簧充分流 通平衡，发挥消扭、均匀轮荷和改善平顺性的作用。当高速时，流量控制 阀随车速的增高而逐渐关小，前悬架的侧倾角刚度逐渐增至最大，以增大 其不足转向性，并减小车身的侧倾角。
4、右侧前后充分连通的"拟三角支承"控制右侧前后悬架的油气(空 气)弹簧用粗大管路连通，其间装置流量控制闽(见图9的9-2、图ll的 11-2)当轴距较大或悬架抗纵倾能力足够时也可不装流量控制阀)。其基本 控制逻辑如下当低速时，流量控制阀开至最大，使一侧前后弹簧充分流 通平衡，发挥消扭、均匀轮荷和改善平顺性的作用。当高速时，流量控制 阀随车速的增高而逐渐关小，前悬架的侧倾角刚度逐渐增至最大，以增大 其不足转向性，并减小车身的侧倾角。
二、三轴六轮和四轴八轮车辆的阀控耦连均荷悬架装置
每个车轮的悬架均由第一轴油气弹性元件(或空气弹性元件)la、第 二轴油气弹性元件(或空气弹性元件)2a和第三轴油气弹性元件(或空气 弹性元件)3a和流量控制阀3和畅通管路4组成。第一轴或第三轴的左右 弹簧分别通过流量控制阀3和一个粗大的畅通管路4充分联通。其余两轴 同侧弹簧实现纵向充分连通(纵向连通可设置或取消流量控制阀)，实现两 种可控的"拟三角支承"系统(见图12的12-1、 12-2)。通路上的流量控 制阀3,根据驾驶员的开关信号和微处理器6传来的信号，可以控制通路阻 尼的大小。当汽车在不平路面上行驶时，流量控制阀通路面积最大，使连 通的左右油气弹簧(空气弹簧)间压力迅速平衡，使左右轮荷均衡，从而 消除对车身的扭转载荷，增加路面附着力，并改善平顺性。
三轴车的第一轴、第三轴的左右弹簧分别通过流量控制阀3和一个粗 大的畅通管路4充分联通。可实现可控的"拟菱形支承"系统(见图13的 13-1 )。
类似的，四轴车的第一轴、第四轴的左右弹簧分别通过流量控制阀3 和一个粗大的畅通管路4充分联通。可实现可控的"拟菱形支承"系统(见 图13的13—2 )。
三、本发明具体提供了以下几种实施方式
实施例1:如图10与11所示， 一种两轴四轮汽车的阀控耦连均载悬架 系统，由前轴的左右两个弹簧(la)、后轴的左右两个弹簧(2a)、流量控 制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将四个弹簧
中非对角的一对(同轴的左右，或同侧的前后)弹簧通过快速连通管(4) 和流量控制阀(3)连通起来(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀),
成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并通过快速 连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾与纵倾的能力，并构成 可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例2:如图12的12-1所示， 一种三轴六轮汽车的阀控耦连均载悬 架系统，由第一轴的左右弹簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的 左右弹簧(3a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其 特征在于将六个弹簧中第一轴的左右弹簧，第二轴与第三轴的同侧前后 弹簧分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来(纵向连通管 路中可以设置或取消流量控制阀)，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的 "拟三角支承，，系统，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵 抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧 或油气弹簧。
实施例3:如图12的12-2所示， 一种三轴轮汽车的阀控耦连均载悬架 系统，由第一轴的左右弹簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左 右弹簧(3a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特 征在于将六个弹簧中第三轴的左右弹簧，第一轴与第二轴的前后左右四 个弹簧实现"完全耦连"；所说的"完全耦连"是指先充分纵向连通(纵向 连通管路中可以设置或取消流量控制阀)，再通过快速连通管(4)和流量 控制阀(3)横向连通起来，同侧前后弹簧分别通过快速连通管(4)和流 量控制阀(3)连通起来(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)， 成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷"拟三角支承"系统，并通过快速连 通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转 向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例4:如图13的13-1所示， 一种三轴六轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由两个第一轴的左右弹簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第 三轴的左右弹簧Ua)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组 成，其特征在于将六个弹簧中第一轴和第三轴的左右弹簧，分别通过快 速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来，成为一、三两轴轮荷均匀、 可消除车身扭转载荷的"拟菱形支承"系统，并通过快速连通的流量控制， 使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所 述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例5::如图13-2所示， 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系 统，由两个第一轴的左右弹簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的 左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连通管 (4)和车身(5)组成，其特征在于将八个弹簧中第一轴和第四轴的左 右弹簧，分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来，第二、 三轴的同侧弹簧充分连通(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)， 成为一、四两轴左右轮荷均匀、二、三两轴前后轮荷均匀、可消除车身扭 转载荷的"拟菱形支承"系统，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有 较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为 空气弹簧或油气弹簧。
实施例6 :如图14的14-1所示， 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由两个第一轴的左右弹簧(la)、两个第二轴的左右弹簧(2a)、 两个第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、 快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将八个弹簧中第一轴的 左右弹簧，第二、三、四轴的同侧三组前后弹簧(构成左右两大组弹簧) 分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来(纵向连通管路中 可以设置或取消流量控制阀)，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟 三角支承"系统，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车 身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油 气弹簧。
实施例7:如图14的14-2所示， 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬 架系统，由两个第一轴的左右弹簧(la)、两个第二轴的左右弹簧(2a)、
两个第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、 快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将八个弹簧中第四轴的 左右弹簧，第一、二、三轴的同侧三组前后弹簧，分别通过快速连通管(4) 和流量控制阀(3)连通起来(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)，
成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并通过快速 连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的 转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例8:如图14的14-3、 14-4所示， 一种四轴八轮汽车的阀控耦 连均载悬架系统，由两个第一轴的左右弹簧(1)、两个第二轴的左右弹簧 (2a)、两个第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a )、流量控制 阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将八个弹簧中 的一侧所有四组弹簧，另一恻第一、二轴和三、四轴的前后弹簧分别通过 快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来，即一侧四个全连通，另一 侧前两个、后两个分别小连通，构成"拟三角支承"系统(纵向连通管路 中可以设置或取消流量控制阀)，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的， 并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身恻倾的能力，并 构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例9:如图15的15-1所示， 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由第一轴的左右弹簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴 的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连通 管(4)、和车身(5)组成，其特征在于将八个弹簧中第一轴和第四轴的 左右弹簧，第二轴和第三轴的同侧弹簧，分别通过快速连通管(4)和流量 控制阀(3)连通起来(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)，成 为二、三两轴同侧轮荷均匀， 一、四两轴左右轮荷平衡，可消除车身扭转 载荷的"拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通的流量控制，使汽车具 有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧 为空气弹簧或油气弹簧。
实施例10 :如图15的15-2所示， 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均 载悬架系统，由第一轴的左右弹簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三 轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连
通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将八个弹簧中第一轴的左右弹 簧，第三轴与第四轴的前后左右四个弹簧实现"完全耦连"；所说的"完全 耦连"是指先充分纵向连通(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)， 再通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)横向连通起来，保持第二轴的 左右弹簧独立，成为三、四两轴所有轮荷均匀，第一轴左右轮荷均匀，可 消除车身扭转载荷的"拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通的流量控 制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其 中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例11:如图15的15-3所示， 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由第一轴的左右弹簧Ua)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴 的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连通 管(4)和车身(5)组成，其特征在于将八个弹簧中第四轴的左右弹簧
耦连，保留第三轴左右弹簧独立支承，第一与第二轴的前后左右四个弹簧 实现"完全耦连"；所说的"完全耦连"是指先充分纵向连通(纵向连通管 路中可以设置或取消流量控制阀)，再通过快速连通管(4)和流量控制阀 (3)横向连通起来，成为一、二两轴所有轮荷均匀，可消除车身扭转载荷 的"拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通和流量控制，使汽车具有较 好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空 气弹簧或油气弹簧。
实施例12:如图16的16-1所示， 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴 弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两个第五轴弹簧(5a)、流量控制阀(3)、 快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将十个弹簧中第一、二 两轴和第四、五两轴分别实现"完全耦连"(所说的"完全耦连"是指先 充分纵向连通(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)，再通过快速 连通管(4)和流量控制阀(3)横向连通起来)而第三轴的左右弹簧保持 独立(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)，成为以一、二轴四个 轮荷为一组，和第三、四轴四个轮荷为另一组的两组轮荷均勾化系统，构 成一个可消除车身扭转载荷和部分弯曲载荷的"拟菱形支承"系统。并且, 通过快速连通的流量控制使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成 可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例13:如图16的16-2所示， 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴 弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两个第五轴弹簧(5a)、流量控制阀(3)、 快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将十个弹簧中第一、五 两轴左右弹簧通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)分别连通起来，再 将第二、三、四三轴的同侧三个弹簧充分连通并保持左右独立(纵向连通 管路中可以设置或取消流量控制阀)，构成一个可消除车身扭转载荷和部分 弯曲载荷的"拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通的流量控制使汽车具 有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧 为空气弹簧或油气弹簧。
实施例14:如图17的17-1所示， 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由第一轴的左右弹簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴 的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、第五轴的左右弹簧(5a )、流 量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将十个 弹簧中第一、二轴实现"完全耦连"。所说的"完全耦连"是指同侧弹簧前 后充分连通后再分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)将左右连通 起来，第三、四、五轴的同侧所有弹簧充分连通起来(纵向连通管路中可 以设置或取消流量控制阀)，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三 角支承"系统。并且通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车 身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油 气弹簧。
实施例15:如图17的17-2所示， 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴 弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两个第五轴弹簧(5a)、流量控制阀(3)、 快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将十个弹簧中第一、二、 三轴的同侧弹簧前后充分连通；第四、五两轴实现"完全耦连"。所说的"完 全耦连"是指同侧弹簧充分连通起来后，再通过快速连通管(4)和流量控 制阀(3)左右连通起来(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)， 成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统。并且通过快 速连通的流量控制使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的 转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。实施例16:如图17的17-3所示， 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴 弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两个第五轴弹簧(5a)、流量控制阀(3)、 快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将十个弹簧中第二、三、 四、五轴的同侧前后弹簧和第一轴的左右弹簧分别通过快速连通管(4)和 流量控制阀(3)左右连通起来(纵向连通管路中可以设置或取消流量控制 阀)，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并且通 过快速连通的流量控制使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可 变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
实施例17:如图17的17-4所示， 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载 悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴 弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两个第五轴弹簧(5a)、流量控制阀(3)、 快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将十个弹簧中第一、二、 三、四轴实现"完全耦连"。所说的"完全耦连"是指同侧前后弹簧充分连 通后，再通过快速连通管(4 )和流量控制阀(3 )将左右系统连通起来(纵 向连通管路中可以设置或取消流量控制阀)，成为轮荷均勾、可消除车身扭 转载荷的"拟三角支承"系统，并且通过快速连通的流量控制使汽车具有 较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为 空气弹簧或油气弹簧。
权利要求
1、一种两轴四轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由前轴的左右两个弹簧(1a)、后轴的左右两个弹簧(2a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将四个弹簧中非对角的一对弹簧通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的“拟三角支承”系统，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾与纵倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
2、 一种三轴轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由第一轴的左右弹簧(la)、 第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、流量控制阀(3)、快 速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将六个弹簧中第一轴的左 右弹簧，第二轴与第三轴的同侧前后弹簧分别通过快速连通管(4)和流量 控制阀(3)连通起来，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支 承"系统，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾 的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
3、 一种三轴轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由第一轴的左右弹簧(la)、 第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、流量控制阀(3)、快 速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将六个弹簧中第三轴的左 右弹簧通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)横向连通起来，并将第一 轴与第二轴的前后左右四个弹簧实现"完全耦连"，所说的"完全耦连"是 指先充分纵向连通，再通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)横向连通 起来，同侧前后弹簧分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起 来，从而成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷"拟三角支承"系统，并通 过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成 可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
4、 一种三轴六轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴的左右弹 簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征在于将六个弹簧中第 一轴和第三轴的左右弹簧，分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3) 连通起来，成为一、三两轴轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟菱形支 承"系统，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾 的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
5、 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴的左右弹 簧(la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左 右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特 征在于将八个弹簧中第一轴和第四轴的左右弹簧，分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来，第二、三轴的同侧弹簧充分连通，成 为一、四两轴左右轮荷均匀、二、三两轴前后轮荷均匀、可消除车身扭转 载荷的"拟菱形支承"系统，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较 好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空 气弹簧或油气弹簧。
6、 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴的左右弹簧 (la)、两个第二轴的左右弹簧(2a)、两个第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧Ha)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成， 其特征在于将八个弹簧中第一轴的左右弹簧，第二、三、四轴的同侧三 组前后弹簧分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来，成为 轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并通过快速连通 的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向 特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
7、 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴的左右弹簧 (la)、两个第二轴的左右弹簧(2a)、两个第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成， 其特征在于将八个弹簧中第四轴的左右弹簧，第一、二、三轴的同侧三 组前后弹簧，分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通起来，成 为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并通过快速连 通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转 向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
8、 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴的左右弹 簧(1)、两个第二轴的左右弹簧(2a)、两个第三轴的左右弹簧(3a)、第 四轴的左右弹簧Ha)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组 成，其特征在于将八个弹簧中的一侧所有四组弹簧，另一侧第一、二轴 和三、四轴的前后弹簧分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)连通 起来，即一侧四个全连通，另一侧前两个、后两个分别小连通，构成"拟 三角支承"系统，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的，并通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转 向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
9、 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由第一轴的左右弹簧 (la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧Ma)、流量控制闽(3)、快速连通管(4)、和车身(5)组成，其特 征在于将八个弹簧中第一轴和第四轴的左右弹簧，第二轴和第三轴的同 侧弹簧，分别通过快速连通管H)和流量控制阀(3)连通起来，成为二、 三两轴同侧轮荷均匀， 一、四两轴左右轮荷平衡，可消除车身扭转载荷的 "拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好 的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气 弹簧或油气弹簧。
10、 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由第一轴的左右弹簧 (la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征 在于将八个弹簧中第一轴的左右弹簧通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)横向连通起来，并将第三轴与第四轴的前后左右四个弹簧实现"完全 耦连"；所说的"完全耦连"是指先充分纵向连通，再通过快速连通管(4) 和流量控制阀(3)横向连通起来，同时保持第二轴的左右弹簧独立，成为 三、四两轴所有轮荷均匀，第一轴左右轮荷均匀，可消除车身扭转载荷的"拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通的流量控制，使汽车具有较好 的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气 弹簧或油气弹簧。
11、 一种四轴八轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由第一轴的左右弹簧 (la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右弹簧(4a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成，其特征 在于将八个弹簧中第四轴的左右弹簧通过快速连通管(4)和流量控制阀 (3)横向连通起来，保留第三轴左右弹簧独立支承，并将第一轴与第二轴 的前后左右四个弹簧实现"完全耦连"，所说的"完全耦连"是指先充分纵 向连通，再通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)横向连通起来，成为 第一、二两轴所有轮荷均匀，可消除车身扭转载荷的"拟菱形支承"系统， 并且，通过快速连通和流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力， 并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
12、 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由第一轴的左右弹簧 (la)、第二轴的左右弹簧(2a)、第三轴的左右弹簧(3a)、第四轴的左右 弹簧Ha)、第五轴的左右弹簧(&)、流量控制阀(3)、快速连通管(4) 和车身(5)组成，其特征在于将十个弹簧中第一、二两轴和第四、五两 轴分别实现"完全耦连"，所说的"完全耦连"是指同侧弹簧前后充分连通 后再分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)将左右连通起来，而第 三轴的左右弹簧保持独立，成为以一、二轴四个轮荷为一组，和第四、五 轴四个轮荷为另一组的两组轮荷均匀化系统，构成一个可消除车身扭转载 荷和部分弯曲载荷的"拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通的流量控 制使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中 所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
13、 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、 两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两 个第五轴弹簧Oa)、流量控制闽(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成， 其特征在于将十个弹簧中第一、五两轴左右弹簧通过快速连通管(4)和 流量控制闽(3)分别连通起来，再将第二、三、四三轴的同侧三个弹簧充 分连通并保持左右独立，构成一个可消除车身扭转载荷和部分弯曲载荷的 "拟菱形支承"系统，并且，通过快速连通的流量控制使汽车具有较好的抵 抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧 或油气弹簧。
14、 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、 两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a )、两 个第五轴弹簧Oa)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成， 其特征在于将十个弹簧中第一、二轴实现"完全耦连"，所说的"完全耦 连"是指同侧弹簧前后充分连通后再分别通过快速连通管(4)和流量控制 阀U)将左右连通起来，第三、四、五轴的同侧所有弹簧充分连通起来， 成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并且通过快 速连通的流量控制，使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变 的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
15、 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、 两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a )、两 个第五轴弹簧(k)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成， 其特征在于将十个弹簧中第一、二、三轴的同侧弹簧前后充分连通；将第四、五两轴实现"完全耦连"，所说的"完全耦连"是指同侧弹簧充分连通起来后，再通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)左右连通起来，成 为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并且通过快速 连通的流量控制使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转 向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
16、 一种五轴十轮汽车的闽控耦连均载悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、 两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两 个第五轴弹簧(5a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成， 其特征在于将十个弹簧中第二、三、四、五轴的同侧前后弹簧和第一轴 的左右弹簧分别通过快速连通管(4)和流量控制阀(3)左右连通起来， 成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷的"拟三角支承"系统，并且通过快 速连通的流量控制使汽车具有较好的抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的 转向特性，其中所述的弹簧为空气弹簧或油气弹簧。
17、 一种五轴十轮汽车的阀控耦连均载悬架系统，由两个第一轴弹簧(la)、 两个第二轴弹簧(2a)、两个第三轴弹簧(3a)、两个第四轴弹簧(4a)、两 个第五轴弹簧(5a)、流量控制阀(3)、快速连通管(4)和车身(5)组成， 其特征在于将十个弹簧中第一、二、三、四轴实现"完全耦连"，所说的"完全耦连"是指同侧前后弹簧充分连通后，再通过快速连通管(4)和流 量控制阀(3)将左右系统连通起来，成为轮荷均匀、可消除车身扭转载荷 的"拟三角支承"系统，并且通过快速连通的流量控制使汽车具有较好的 抵抗车身侧倾的能力，并构成可变的转向特性，其中所述的弹簧为空气弹 簧或油气弹簧。
18、权利要求1-3、 5-16之一所述的阀控耦连均载悬架系统，其特征在 于沿前后纵向设置的快速连通管中设置有流量控制阀或不设置流量控制阀。
全文摘要
根据本发明提出的悬架“约束最小化问题”原理，提出一系列两轴和多轴车辆悬架的支承约束最小化实施方案通过油气弹簧或空气弹簧的充分连通构成“拟三角支承”和“拟菱形支承”；并通过充分连通和设置流量控制阀，对系统的连通阻尼进行控制，从而实现“约束最小化”。在带来的轮荷均匀化，充分消除对车身的附加载荷，改善平顺性和地面通过性的优点的同时，通过通路阻尼控制来克服因消除部分约束带来的车身抵抗侧倾与纵倾稳定性降低的缺点，并改善汽车的稳态转向特性。
文档编号B60G21/00GK101348064SQ200810212290
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者郭孔辉 申请人:郭孔辉