一种液压互联馈能悬架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液压互联馈能悬架，通过馈能液压管路将悬架的左右液压缸上下腔互联。优先考虑操纵稳定性时，切换电磁阀工作油口，使得左右液压缸上下腔反向互联；优先考虑消除车身扭转载荷，提高平顺性时，切换电磁阀工作油口，使得左右液压缸上下腔正向互联。两种工作方式下，均将左右液压缸油液往复流动的能量通过馈能管路进行回收，转化为电能，供汽车电气设备使用。本实用新型有效地改善了多工况下悬架的工作性能，并实现了能量回收，具有广阔的使用前景。
【专利说明】
一种液压互联馈能悬架
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆悬架，特指一种液压互联馈能悬架及其控制方法。
【背景技术】
[0002]四轮汽车由于存在多余约束，造成了过定位，在崎岖路面上，车身会承受较大的扭转载荷，不利于车身的零部件使用寿命;而在路况较好时，扭转载荷对车身的破坏相对较小，提高操纵稳定性又变得极为重要。
[0003]互联悬架是指单个车轮运动导致其他车轮或车轮组弹簧力变化的悬架系统的总称。互联悬架的结构多种多样，对于正向互联悬架，即左侧液压缸的上腔与右侧液压缸的上腔通过液压管路互相连接，同时左侧液压缸的下腔与右侧液压缸的下腔也通过液压管路互相连接，这样的结构可以消除多余约束，减少车身扭转载荷;反向互联悬架即左侧液压缸的上腔与右侧液压缸的下腔通过液压管路互相连接，同时左侧液压缸的下腔与右侧液压缸的上腔也通过液压管路互相连接，这样的结构可以提高操纵稳定性。
[0004]传统悬架的振动能量通常通过阻尼器以热能的形式耗散掉，造成了能量的浪费，而馈能悬架可以将这部分进行回收，节能环保。
[0005]中国专利CN103921647A公开了一种液压互联消扭悬架，达到了减少车身扭转载荷的目的，但是未能兼顾操纵稳定性的改善，并且油液的能量未能得到有效的回收利用。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供一种液压互联馈能悬架，在崎岖路面上行驶时，左右液压缸正向互联，消除部分扭转载荷，改善了平顺性，在较好路面上行驶时，左右液压缸反向互联，有效提高操纵稳定性，且两种工况下都能对悬架的振动能量进行回收。
[0007]本实用新型装置的技术方案为:一种液压互联馈能悬架，包括簧上质量、液压缸a、液压缸b、减振器a、减振器b、弹簧a、弹簧b、簧下质量、电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e、电磁阀f、单向阀a、单向阀b、单向阀C、单向阀d、液压马达a、液压马达b、旋转电机
a、旋转电机b、整流电路a、整流电路b、DC/DC变换器a、DC/DC变换器b、蓄电池。
[0008]所述液压缸a、弹簧a及减振器a的上端并联后与簧上质量铰接，下端并联后与簧下质量铰接;所述液压缸b、弹簧b及减振器b的上端并联后与簧上质量铰接，下端并联后与簧下质量铰接；
[0009]所述电磁阀a的进出油口Pl通过管路与液压缸a的上腔连接，工作油口 Al通过管路分别与电磁阀b的工作油口 A2及单向阀c的进油口连接；
[0010]所述电磁阀b的进出油口P2通过管路与液压缸a的下腔连接，工作油口 B2通过管路分别与电磁阀a的工作油口 BI及单向阀d的进油口连接；
[0011 ]所述电磁阀c的工作油口 A3通过管路分别与电磁阀d的工作油口 A4、单向阀a的进油口连接，工作油口 B3通过管路与分别与单向阀b的进油口及电磁阀d的工作油口 B4连接；
[0012]所述电磁阀e的进出油口 P5通过管路与液压缸b的上腔连接，工作油口 A5通过管路分别与单向阀C的出油口及液压马达a左端连接，工作油口B5通过管路分别与液压马达a的右端及电磁阀c的进出油口 P3连接；
[0013]所述电磁阀f的进出油口P6通过管路与液压缸b的下腔连接，工作油口 A6通过管路分别与液压马达b的右端及电磁阀d进出油口 P4连接，工作油口 B6通过管路分别与液压马达b的左端及单向阀d的出油口连接；
[0014]所述单向阀a的出油口通过管路与液压缸a的上腔连接；
[0015]所述单向阀b的出油口通过管路与液压缸a的下腔连接；
[0016]所述蓄电池分别和DC/DC变换器a、DC/DC变换器b相连，DC/DC变换器a和整流电路a相连接，DC/DC变换器b和整流电路b相连接，整流电路a和旋转电机a相连，整流电路b和旋转电机b相连，所述液压马达a和旋转电机a传动连接;所述液压马达b和旋转电机b传动连接。
[0017]进一步，所述液压马达a和液压马达b为齿轮式液压马达。
[0018]进一步，所述电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e、电磁阀f均为两位三通阀，且电磁阀的工作油口切换由电控单元控制。
[0019 ] 进一步，所述单向阀a、单向阀b、单向阀c、单向阀d均为直通式单向阀。
[0020]进一步，所述液压缸a和液压缸b活塞的活动范围在其上下腔的过孔之间。
[0021]本实用新型的方法的技术方案为:
[0022]优先考虑操纵稳定性时，电磁阀a的线圈通电，Pl 口连通BI 口，Al 口关闭，电磁阀b的线圈断电，P2口连通A2口，B2口关闭，电磁阀c的线圈通电，P3口连通B3口，A3口关闭，电磁阀d的线圈断电，P4 口连通A4 口，B4 口关闭，此时液压缸a和液压缸b为反向互联，当液压缸a的上腔压力高于液压缸b的下腔压力时，电磁阀f的线圈断电，A6口连通P6口，B6口关闭，油液从液压缸a的上腔依次经过电磁阀a、单向阀d、液压马达b、电磁阀f流入液压缸b的下腔，当液压缸a的上腔压力低于液压缸b的下腔压力时，电磁阀f的线圈通电，B6 口连通P6 口，A6口关闭，油液从液压缸b的下腔依次经过电磁阀f、液压马达b、电磁阀d、单向阀a流入液压缸a的上腔，在上述两种情况下，油液流经液压马达b时，均驱动液压马达b旋转，带动旋转电机b旋转发电，电机发出的交流电经整流电路b整流、DC/DC变换器b稳压后存储于蓄电池中，液压缸a下腔与液压缸b上腔之间的互联馈能管路工作原理与上述工作原理一致，在此不再赘述；
[0023]优先考虑消除车身扭转载荷，提高平顺性时，电磁阀a的线圈断电，Pl口连通Al 口，BI 口关闭，电磁阀b的线圈通电，P2口连通B2口，A2口关闭，电磁阀c的线圈断电，P3 口连通A3口，B3 口关闭，电磁阀d的线圈通电，P4 口连通B4 口，A4 口关闭，此时液压缸a和液压缸b为正向互联，当液压缸a的上腔压力高于液压缸b的下腔压力时，电磁阀e的线圈通电，P5 口连通B5 口，A5 口关闭，油液从液压缸a的上腔依次经过电磁阀a、单向阀C、液压马达a、电磁阀e流入液压缸b的上腔，当液压缸a的上腔压力低于液压缸b的下腔压力时，电磁阀e的线圈断电，P5 口连通A5 口，B5 口关闭，油液从液压缸b的上腔依次经过电磁阀e、液压马达a、电磁阀c、单向阀a流入液压缸a的上腔，在上述两种情况下，油液流经液压马达a时，均驱动液压马达a旋转，带动旋转电机a旋转发电，电机发出的交流电经整流电路a整流、DC/DC变换器a稳压后存储于蓄电池中，液压缸a下腔与液压缸b下腔之间的互联馈能管路工作原理与上述工作原理一致，在此不再赘述。
[0024]进一步，无论是优先考虑操纵稳定性还是优先考虑消除车身的扭转载荷以提高平顺性，整个工作过程中，液压马达a和液压马达b均是沿着同一个方向旋转，达到了“滤波整流”的效果。
[0025]与现有技术相比，本实用新型的一种液压互联馈能悬架具有以下优点:
[0026]1.本实用新型实现了正向互联悬架和反向互联悬架两种工作方式之间的切换，综合考虑了汽车的行驶工况，提高悬架动力学性能的同时实现能量的回收，从而降低车辆油耗。
[0027]2.本实用新型将油液往复流动的能量进行回收，且整个过程中液压马达始终沿同一个方向旋转，降低由于电机换向冲击带来的损失，达到机械整流的效果，同时避免电机往复旋转而提升能量回收效率。
[0028]3.本实用新型通过控制电磁阀线圈通电情况实现油路变化，工作可靠，实现成本低，便于推广使用。
[0029]4.当互联悬架工作于正向互联模式时，车辆的行驶平顺性较传统悬架有较高的提升;当互联悬架工作于反向互联模式时，车辆的操纵稳定性较传统悬架有很高的提升。
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型的一种液压互联馈能悬架示意图。
[0031 ]图中，1-簧上质量;2-液压缸a ； 3-减振器a ； 4_弹簧a ； 5_簧下质量;6_液压缸b ； 7_减振器b; 8-弹簧b; 9-电磁阀a; I O-电磁阀b; 11 -电磁阀c; 12-电磁阀d; 13-电磁阀e; 14-电磁阀f; 15-单向阀a; 16-单向阀b; 17-单向阀c; 18-单向阀d; 19-液压马达a ； 20-液压马达b; 21 -旋转电机a; 22-旋转电机b; 23-整流电路a; 24-整流电路b; 25-DC/DC变换器a; 26-DC/DC变换器b; 27-蓄电池。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图，对本实用新型的具体实施方案做进一步的阐述。
[0033]如图1所示，一种液压互联馈能悬架，包括簧上质量1、液压缸a2、液压缸b6、减振器a3、减振器b7、弹簧a4、弹簧b8、簧下质量5、电磁阀a9、电磁阀b 1、电磁阀c 11、电磁阀d 12、电磁阀el3、电磁阀Π4、单向阀al5、单向阀bl6、单向阀cl7、单向阀dl8、液压马达al9、液压马达b20、旋转电机a21、旋转电机b22、整流电路a23、整流电路b24、DC/DC变换器a25、DC/DC变换器b26、蓄电池27。
[0034]所述液压缸a2、弹簧a4及减振器a3的上端并联后与簧上质量I铰接，下端并联后与簧下质量5铰接;所述液压缸b6、弹簧b8及减振器b7的上端并联后与簧上质量I铰接，下端并联后与簧下质量5铰接；
[0035]所述电磁阀a9的进出油口Pl通过管路与液压缸a2的上腔连接，工作油口 Al通过管路分别与电磁阀b 1的工作油口 A2及单向阀c 17的进油口连接；
[0036]所述电磁阀b(10)的进出油口P2通过管路与液压缸a2的下腔连接，工作油口 B2通过管路分别与电磁阀a 9的工作油口 BI及单向阀d 18的进油口连接；
[0037]所述电磁阀c11的工作油口 A3通过管路与电磁阀d12的工作油口 A4连接，工作油口B3通过管路与分别与单向阀b 16的进油口及电磁阀d 12的工作油口 B4连接；
[0038]所述电磁阀el3的进出油口 P5通过管路与液压缸b6的上腔连接，工作油口 A5通过管路分别与单向阀cl7的出油口及液压马达al9左端连接，工作油口 B5通过管路分别与液压马达a 19的右端及电磁阀c 11的进出油口 P3连接；
[0039]所述电磁阀Π4的进出油口P6通过管路与液压缸b6的下腔连接，工作油口 A6通过管路分别与液压马达b20的右端及电磁阀dl2进出油口 P4连接，工作油口 B6通过管路分别与液压马达b20的左端及单向阀dl8的出油口连接；
[0040]所述单向阀a15的出油口通过管路与液压缸a2的上腔连接；
[0041 ]所述单向阀bl6的出油口通过管路与液压缸a2的下腔连接；
[0042]所述液压马达al9和液压马达b20为齿轮式液压马达。
[0043]所述电磁阀a9、电磁阀blO、电磁阀ell、电磁阀dl2、电磁阀el3、电磁阀Π4均为两位三通阀，且电磁阀的工作油口切换由电控单元控制。
[0044]所述单向阀al5、单向阀bl6、单向阀cl7、单向阀dl8均为直通式单向阀。
[0045]所述液压缸a2和液压缸b6活塞的活动范围在其上下腔的过孔之间。
[0046]所述液压马达和旋转电机传动连接。
[0047]本实用新型的工作原理及过程为:
[0048]优先考虑操纵稳定性时，电磁阀a9的线圈通电，Pl 口连通BI 口，A1 口关闭，电磁阀blO的线圈断电，P2口连通A2口，B2口关闭，电磁阀cll的线圈通电，P3口连通B3口，A3口关闭，电磁阀d12的线圈断电，P4 口连通A4 口，B4 口关闭，此时液压缸a2和液压缸b6为反向互联，当液压缸a2的上腔压力高于液压缸b6的下腔压力时，电磁阀Π4的线圈断电，A6 口连通P6口，B6口关闭，油液从液压缸a2的上腔依次经过电磁阀a9、单向阀dl8、液压马达b20、电磁阀Π4流入液压缸b6的下腔，当液压缸a2的上腔压力低于液压缸b6的下腔压力时，电磁阀Π4的线圈通电，B6 口连通P6 口，A6 口关闭，油液从液压缸b6的下腔依次经过电磁阀fl4、液压马达b20、电磁阀dl2、单向阀al5流入液压缸a2的上腔，在上述两种情况下，油液流经液压马达b20时，均驱动液压马达b20旋转，带动旋转电机b22旋转发电，电机发出的交流电经整流电路b24整流、DC/DC变换器b26稳压后存储于蓄电池27中，液压缸a2下腔与液压缸b6上腔之间的互联馈能管路工作原理与上述工作原理一致，在此不再赘述；
[0049]优先考虑消除车身扭转载荷，提高平顺性时，电磁阀a9的线圈断电，PI 口连通AI口，BI 口关闭，电磁阀blO的线圈通电，P2 口连通B2 口，A2 口关闭，电磁阀cll的线圈断电，P3口连通A3 口，B3 口关闭，电磁阀d12的线圈通电，P4 口连通B4 口，A4 口关闭，此时液压缸a2和液压缸b6为正向互联，当液压缸a2的上腔压力高于液压缸b6的下腔压力时，电磁阀el3的线圈通电，P5 口连通B5 口，A5 口关闭，油液从液压缸a2的上腔依次经过电磁阀a9、单向阀c 17、液压马达a 19、电磁阀e 13流入液压缸b6的上腔，当液压缸a2的上腔压力低于液压缸b6的下腔压力时，电磁阀e 13的线圈断电，P5 口连通A5 口，B5 口关闭，油液从液压缸b6的上腔依次经过电磁阀e 13、液压马达a 19、电磁阀c 11、单向阀a 15流入液压缸a2的上腔，在上述两种情况下，油液流经液压马达al9时，均驱动液压马达al9旋转，带动旋转电机a21旋转发电，电机发出的交流电经整流电路a23整流、DC/DC变换器a25稳压后存储于蓄电池27中，液压缸a2下腔与液压缸b6下腔之间的互联馈能管路工作原理与上述工作原理一致，在此不再赘述。
[0050]无论是优先考虑操纵稳定性还是优先考虑消除车身的扭转载荷以提高平顺性，整个工作过程中，液压马达al9和液压马达b20均是沿着同一个方向旋转，达到了 “滤波整流”的效果。
[0051]应理解上述施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种液压互联馈能悬架，其特征在于:包括簧上质量(I)、液压缸a(2)、液压缸b(6)、减振器a(3)、减振器b(7)、弹簧a(4)、弹簧b(8)、簧下质量(5)、电磁阀a(9)、电磁阀b(10)、电磁阀c(ll)、电磁阀d( 12)、电磁阀e( 13)、电磁阀f( 14)、单向阀a( 15)、单向阀b( 16)、单向阀c(17)、单向阀d(18)、液压马达a(19)、液压马达b(20)、旋转电机a(21)、旋转电机b(22)、整流电路a(23)、整流电路b(24)、DC/DC变换器a(25)、DC/DC变换器b(26)、蓄电池(27)； 所述液压缸a(2)、弹簧a(4)及减振器a(3)的上端并联后与簧上质量(I)铰接，下端并联后与簧下质量(5)铰接;所述液压缸b(6)、弹簧b(8)及减振器b(7)的上端并联后与簧上质量(I)铰接，下端并联后与簧下质量(5)铰接； 所述电磁阀a(9)的进出油口Pl通过管路与液压缸a(2)的上腔连接，电磁阀a(9)的工作油口 Al通过管路分别与电磁阀b (1)的工作油口 A2及单向阀c (17)的进油口连接； 所述电磁阀b(10)的进出油口P2通过管路与液压缸a(2)的下腔连接，电磁阀b(10)的工作油口 B2通过管路分别与电磁阀a (9)的工作油口 BI及单向阀d (18)的进油口连接； 所述电磁阀c (I I)的工作油口 A3通过管路分别与电磁阀d (12)的工作油口 A4、单向阀a(15)的进油口连接，电磁阀c (I I)的工作油口 B3通过管路与分别与单向阀b(16)的进油口及电磁阀d (12)的工作油口 B4连接； 所述电磁阀e(13)的进出油口P5通过管路与液压缸b(6)的上腔连接，电磁阀e(13)的工作油口 A5通过管路分别与单向阀c (17)的出油口及液压马达a (19)左端连接，工作油口 B5通过管路分别与液压马达a(19)的右端及电磁阀C(Il)的进出油口 P3连接； 所述电磁阀f (14)的进出油口 P6通过管路与液压缸b(6)的下腔连接，工作油口 A6通过管路分别与液压马达b(20)的右端及电磁阀d(12)进出油口P4连接，电磁阀f(14)的工作油口 B6通过管路分别与液压马达b (20)的左端及单向阀d (18)的出油口连接； 所述单向阀a(15)的出油口通过管路与液压缸a(2)的上腔连接； 所述单向阀b (16)的出油口通过管路与液压缸a (2)的下腔连接； 所述蓄电池(27)分别和DC/DC变换器a(25)、DC/DC变换器b(26)相连，DC/DC变换器a(25)和整流电路a (23)相连接，DC/DC变换器b( 26)和整流电路b( 24)相连接，整流电路a (23)和旋转电机a (21)相连，整流电路b (24)和旋转电机b (22)相连，所述液压马达a (19)和旋转电机a (21)传动连接;所述液压马达b (20)和旋转电机b (22)传动连接。2.根据权利要求1所述的一种液压互联馈能悬架，其特征在于:所述液压马达a(19)和液压马达b( 20)为齿轮式液压马达。3.根据权利要求1所述的一种液压互联馈能悬架，其特征在于:所述电磁阀a(9)、电磁阀b(10)、电磁阀c(ll)、电磁阀d(12)、电磁阀e(13)、电磁阀f(14)均为两位三通阀，且电磁阀的工作油口切换由电控单元控制。4.根据权利要求1所述的一种液压互联馈能悬架，其特征在于:所述单向阀a(15)、单向阀b( 16)、单向阀c( 17)、单向阀d( 18)均为直通式单向阀。5.根据权利要求1所述的一种液压互联馈能悬架，其特征在于:所述液压缸a(2)和液压缸b(6)活塞的活动范围在其上下腔的过孔之间。
【文档编号】B60G21/073GK205573531SQ201620293132
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】汪若尘, 丁彦姝, 钱金刚, 叶青, 陈龙
【申请人】江苏大学