CN106394159A - 车辆悬架和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆悬架和车辆，包括油缸、储能器以及阻尼调节器，其油缸被活塞分割成有杆腔和无杆腔，有杆腔提供预压载荷，无杆腔承受车辆载荷和预压载荷，由于车辆在满载和空载等不同工况下工作时，无杆腔承受的车辆载荷不同，因此悬架的刚度也不同，因此在满载和空载等不同的工况下，通过阻尼调节器控制油液在油缸和储能器之间的流向和流速，使悬架的刚度和阻尼可调，即可在不同的工况下可兼顾平顺性和操纵的稳定性。

Description

车辆悬架和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车辆悬架和悬架的车辆。

背景技术

随着车辆行业的快速发展和进步,车辆的乘坐舒适性能越来越引起人们的重视，悬架是车辆行驶过程中隔离路面激励的关键部件，悬架刚度是衡量悬架抵抗变形的能力的一种量度，刚度低则悬架软，使车辆平顺性更好；刚度高则悬架硬，使车辆的操纵性更好，而传统的悬架在满载或空载等不同的工况下车辆的刚度无法调节，因此无法做到兼顾平顺性和操纵稳定性，无法使车辆的舒适度保持一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆悬架和车辆，以解决现有技术中存在的车辆无法兼顾平顺性和操纵稳定性、无法满足车辆舒适度的一致性的技术问题。

本发明提供的一种车辆悬架，包括：油缸、储能器以及阻尼调节器，所述油缸内设置有活塞，所述油缸被所述活塞分割成有杆腔和无杆腔；

所述储能器包括：第一储能器和第二储能器，所述第一储能器与所述有杆腔连通，所述第二储能器与所述无杆腔连通，所述阻尼调节器分别设置在所述第一储能器与所述有杆腔相连的管路上以及所述第二储能器与所述无杆腔相连的管路上，用于调节所述油缸向所述储能器回油的流速。

进一步的，所述阻尼调节器包括并联设置的第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀和所述第二单向阀的出口方向相反，所述第一单向阀上串联有阻尼孔。

进一步的，所述阻尼调节器还包括：与所述第一单向阀并联设置的第三单向阀，所述第三单向阀和所述第一单向阀的出口方向相同，所述第三单向阀上串联有电磁阀。

进一步的，所述油缸内设置有过载保护装置。

进一步的，所述过载保护装置包括设置于所述油缸底部的过载保护孔和设置于所述活塞底端的缓冲杆，所述过载保护孔与所述缓冲杆相匹配，所述缓冲杆上设置有油道开口。

进一步的，所述油道开口设置在所述缓冲杆的侧壁上，所述油道开口沿所述缓冲杆的轴向对称设置，所述油道开口沿所述缓冲杆的轴向设置为上小下大的结构，沿所述缓冲杆的径向为上浅下深的结构。

进一步的，所述第一储能器和所述第二储能器均包括：气室和油室，所述气室和所述油室之间设置有弹性隔膜。

进一步的，还包括换向阀、油泵和油箱，所述油泵的入口与所述油箱相连，所述油泵的出口与换向阀的入口连通；

所述换向阀的一个出口与所述第一储能器及所述有杆腔连通，所述换向阀的另一个出口与所述第二储能器及所述无杆腔连通，所述第一储能器与所述换向阀之间以及所述第二储能器与所述换向阀之间均设置有车高控制阀。

进一步的，所述有杆腔和所述无杆腔均通过溢流阀与所述油箱连通。

本发明还提供一种车辆，包括：上述的车辆悬架，所述车辆悬架设置在车身的底部。

本发明提供的车辆悬架和车辆，油缸被活塞分割成有杆腔和无杆腔，且有杆腔与无杆腔上均连接有储能器，有杆腔提供预压载荷，无杆腔承受车辆载荷和预压载荷，由于车辆在满载和空载等不同工况下工作时，无杆腔承受的车辆载荷不同，因此悬架的刚度也不同，因此当车辆静止时，通过向储能器中输入油液能够调节其刚度；当车辆行驶时，通过阻尼调节器能够控制油液在油缸和储能器之间的流向和流速，即可调节其刚度阻尼，因此在空载、满载以及平滑路面、崎岖路面等不同的工况下，通过调节悬架的刚度、阻尼能够兼顾车辆的平顺性和操纵的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车辆悬架和车辆的结构示意图。

附图标记：

1-油缸； 2-储能器； 3-阻尼调节器

4-过载保护装置； 5-溢流阀； 7-车高控制阀；

11-活塞； 12-有杆腔； 13-无杆腔；

21-第一储能器； 22-第二储能器； 23-气室；

24-油室； 25-弹性隔膜； 31-第一单向阀；

32-第二单向阀； 33-阻尼孔； 34-电磁阀；

35-第三单向阀 41-过载保护孔； 42-缓冲杆；

61-换向阀； 62-油泵； 63-油箱；

421-油道开口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

图1为本发明实施例提供的车辆悬架的结构示意图；如图1所示，本实施例提供的车辆悬架，包括油缸1、储能器2以及阻尼调节器3，储能器2与油缸1相连，阻尼调节器3设置在油缸1和储能器2之间。例如储能器2可设置为能够通过自身的弹性形变以吸收能量的装置，通过其自身的弹性形变能够使悬架的刚度发生变化；阻尼调节器3可设置为能够控制油液流速的开关阀门，起到调节油缸1中与储能器2之间的油液流通性的作用。

油缸1内设置有活塞11，油缸1被活塞11分割成有杆腔12和无杆腔13，储能器2的一端与油缸1相连，储能器2的另一端与动力装置6相连。具体来说储能器2包括与有杆腔12相连通的第一储能器21以及与无杆腔13相连通的第二储能器22，阻尼调节器3分别设置在第一储能器21与有杆腔12之间的管路上以及第二储能器22与无杆腔13之间的管路上。

将第一储能器21与第二储能器22均与动力装置，例如马达等动力源相连，可调节车辆在静止时的刚度。具体来说，悬架中设置有控制器，并在油缸1中设置传感器组，传感器组与控制器信号连接，传感器组包括：分别位于有杆腔12和无杆腔13的压力传感器14以及位于活塞11上的位移传感器。控制器是通过活塞11的位移来判断向有杆腔12还是向无杆腔13中注入油液，具体来说，位移传感器收集活塞11在油缸1中的位移数据并传递给控制器，控制器进行处理后，在交替向有杆腔12和无杆腔13中注入油液时保证使活塞11的位移变化量在一定的范围之内，即：保证车身的高度变化不大，以保证乘坐的舒适性。

由于车辆在满载和空载等不同工况下，悬架的刚度不同，因此，当车辆静止时，通过动力装置向储能器2中输入油液，能够调节悬架的刚度，使刚度值保持在目标值的范围之内；当车辆行驶时，通过阻尼调节器3能够控制有杆腔12与第一储能器21之间油液的流速和流向，以及无杆腔13与第二储能器22之间油液的流速和流量，使悬架的刚度阻尼可调，从而使车辆在滑路面、崎岖路面等不同的工况下，能够兼顾平顺性和操纵稳定性下，从而保证车辆舒适度的一致性。

本实施例提供的车辆悬架，能够实现悬架的刚度阻尼可调，兼顾了车辆的平顺性和操纵稳定性，从而保证了车辆在不同工况下乘坐舒适度的一致性。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本实施例对车辆悬架作了的进一步改进，具体来说，阻尼调节器3包括并联设置的第一单向阀31和第二单向阀32，第一单向阀31和第二单向阀32的出口方向相反，第一单向阀31上串联有阻尼孔33。

有杆腔12与第一储能器21之间的阻尼调节器3的具体连接方式为：第二单向阀32的进口与第一储能器21相连，其出口与有杆腔12相连，使油液只能从第一储能器21流经第一单向阀31并流向有杆腔12；此外第一单向阀31的进口与有杆腔12相连，其出口处串联有阻尼孔33，并与第一储能器21相连，使油液只能从有杆腔12流经第一单向阀31并流向第一储能器21。

类似的，无杆腔13与第二储能器22之间的阻尼调节器3的具体连接方式为：第二单向阀32的进口与第二储能器22相连，其出口与无杆腔13相连，使油液只能从第二储能器22流经第一单向阀31并流向无杆腔13；此外第一单向阀31的进口与无杆腔13相连，其出口处串联有阻尼孔33，并与第二储能器22相连，使油液只能从无杆腔13流经第一单向阀31并流向第二储能器22。

优选的，在第一单向阀31上并联设置第三单向阀35，且第三单向阀35与第一单向阀31的出口方向相同，第三单向阀35上串联有电磁阀34，当有杆腔12中的油液需要流向第一储能器21时，通过电磁阀34的开闭能够控制油液的流速，能够更好的调节阻尼；此外，阻尼孔33还可与第三单向阀35先并联后再与第一单向阀31串联，使调节阻尼的效果更好。

当车辆在良好路面直线匀速行驶，通过阻尼调节器3中的阻尼孔33提供最优阻尼，且电磁阀34关闭不工作；在崎岖路面行驶，碰到凸起冲击车轮上跳时，无杆腔13中的油液通过第一单向阀31和阻尼孔33流向第二储能器22，同时电磁阀34打开，一部分油液通过打开的电磁阀34流入第二储能器22，则悬架阻尼降低，能够缓解车辆受到的冲击，此时有杆腔12的容积增大，第一储能器21中的油液通过第二单向阀32流向有杆腔12；车轮回弹时，第二储能器22中的油液通过第一单向阀31流回无杆腔13，而有杆腔12中的油液经过第一单向阀31和阻尼孔33流回第一储能器21，阻尼孔33提供阻尼，因此车辆在不同的工况下，悬架的阻尼可调，能够满足车辆的平顺性的要求。

本实施例提供的车辆悬架，第一，能够实现阻尼可调，在不同行驶工况下，使车辆具有最佳的平顺性和操纵稳定性；第二，在活塞11被压缩或伸张时，分别由阻尼调节单元3为油缸1提供阻尼力，能够提高悬架的性能，避免其快速运动时产生气穴现象以及对油缸1造成的点蚀破坏。

实施例3：

在上述实施例的基础上，本实施例对车辆悬架作了的进一步改进，具体来说，油缸1内设置有过载保护装置4，过载保护装置4可设置为油缸1底部的缓冲部件，能够吸收或消减活塞11向下的冲击力。

优选的方案是：过载保护装置4包括设置于油缸1底部的过载保护孔41和设置于活塞底部的缓冲杆42，其中过载保护孔41与缓冲杆42相匹配，缓冲杆42上开设有油道开口421，当车轮遇到特别大的冲击时，活塞11向下高速冲击时，缓冲杆42进入油缸1底部的过载保护孔41，减少油缸1底部受到的冲击。

为了更好地实现缓冲的功能，油道开口421设置为多个，分布于缓冲杆42的侧壁上，并沿缓冲杆42的轴线对称设置，油道开口421沿缓冲杆42的轴向设置为上小下大的结构，沿缓冲杆42的径向为上浅下深的结构，即油道开口421下部的深度大于其上部的深度，并渐过渡到缓冲杆42的表面。缓冲杆42具体的工作方式为：活塞11向下冲击时，初始阶段活塞11的速度大、缓冲杆42向下的速度大，而由于油道开口421下部深度较小，使油液流速增大、活塞11受到的阻力小，因此能够避免过大的冲击；随着油道开口421的深度增加，使油液流速减小，阻力逐渐增大，在此过程中活塞11受到的阻力变化小，使活塞11加速度在整个冲击行程中保持恒定，减少油缸1受到的冲击，防止悬架损坏。

此外油道开口421还可设置为贯通缓冲杆42径向的凹槽，该凹槽的顶端小底端大，也能起到缓冲的作用。

本实施例提供的车辆悬架和车辆，对油缸1进行过载保护，能够避免在大载荷的冲击下损坏油缸1或活塞11。

实施例4：

在上述实施例的基础上，本实施例对车辆悬架作了的进一步改进，具体来说，第一储能器21和第二储能器22均包括：气室23和油室24，气室23和油室24之间设置有弹性隔膜25，通过弹性隔膜25将气室23中的气体和油室24中的油液分开，即：上部是气室23，气室23内部密封高压氮气，下部24是油液，油液采用润滑性能好的硅油，弹性隔膜25可采用气密封性能优良的柔性橡胶膜，其四周与储能器固定，中间能够随气体压缩程度不同上下浮动。

车辆悬架还包括换向阀61、油泵62和油箱63，油泵62和油箱63通过换向阀61相连，具体来说，油泵62的入口与油箱63相连通，油泵62的出口与换向阀61的入口相连通；换向阀61的其中一个出口与第一储能器21以及有杆腔12相连通，其另一个出口与第二储能器22和无杆腔13相连通，因此通过换向阀61能够控制油泵62将油箱63中的油液输入到有杆腔12或是无杆腔13中，使第一储能器21和第二储能器22中的气体被压缩，从而调整悬架的刚度。

有杆腔12和无杆腔13均通过溢流阀5与油箱63相连，当有杆腔12或无杆腔13中的油液超出限定的压力值时，能够通过溢流阀5流回油箱63。

第一储能器21与换向阀61之间以及第二储能器22与换向阀61之间均设置有车高控制阀7。车高控制阀7能够控制车身的高度，具体来说，向无杆腔13中提供高压油，使活塞11在油缸1中的位置上升，则车身高度的增加，当无杆腔13中的油液通过回油管路流出后，活塞11在油缸1中的位置下降，则车身高度减小。

需要说明的是，车身高度调整可以通过手动进行调节，也可通过控制器进行自动调节。

本实施例提供的车辆悬架和车辆，第一，车辆在满载或空载时，通过动力装置6能够自动调节悬架的刚度，使刚度值始终保持在目标值的范围之内，以提高车辆舒适度的一致性；第二，车身的高度可根据需要进行调节。

本发明还提供了一种具有上述悬架的车辆，具体来说，车辆悬架设置在车身的底部，通过在车辆中设置该种悬架，能够保证车辆乘坐舒适度的一致性，提高了车辆操纵稳定性、平顺性、通过性和行驶安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车辆悬架，其特征在于，包括：油缸(1)、储能器(2)以及阻尼调节器(3)，所述油缸(1)内设置有活塞(11)，所述油缸(1)被所述活塞(11)分割成有杆腔(12)和无杆腔(13)；

所述储能器(2)包括：第一储能器(21)和第二储能器(22)，所述第一储能器(21)与所述有杆腔(12)连通，所述第二储能器(22)与所述无杆腔(13)连通，所述阻尼调节器(3)分别设置在所述第一储能器(21)与所述有杆腔(12)相连的管路上以及所述第二储能器(22)与所述无杆腔(13)相连的管路上，用于调节所述油缸(1)向所述储能器(2)回油的流速。

2.根据权利要求1所述的车辆悬架，其特征在于，所述阻尼调节器(3)包括并联设置的第一单向阀(31)和第二单向阀(32)，所述第一单向阀(31)和所述第二单向阀(32)的出口方向相反，所述第一单向阀(31)上串联有阻尼孔(33)。

3.根据权利要求2所述的车辆悬架，其特征在于，所述阻尼调节器(3)还包括：与所述第一单向阀(31)并联设置的第三单向阀(35)，所述第三单向阀(35)和所述第一单向阀(31)的出口方向相同，所述第三单向阀(35)上串联有电磁阀(34)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆悬架，其特征在于，所述油缸(1)内设置有过载保护装置(4)。

5.根据权利要求4所述的车辆悬架，其特征在于，所述过载保护装置(4)包括设置于所述油缸(1)底部的过载保护孔(41)和设置于所述活塞(11)底端的缓冲杆(42)，所述过载保护孔(41)与所述缓冲杆(42)相匹配，所述缓冲杆(42)上设置有油道开口(421)。

6.根据权利要求5所述的车辆悬架，其特征在于，所述油道开口(421)设置在所述缓冲杆(42)的侧壁上，所述油道开口(421)沿所述缓冲杆(42)的轴向对称设置，所述油道开口(421)沿所述缓冲杆(42)的轴向设置为上小下大的结构，沿所述缓冲杆(42)的径向为上浅下深的结构。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆悬架，其特征在于，所述第一储能器(21)和所述第二储能器(22)均包括：气室(23)和油室(24)，所述气室(23)和所述油室(24)之间设置有弹性隔膜(25)。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆悬架，其特征在于，还包括换向阀(61)、油泵(62)和油箱(63)，所述油泵(62)的入口与所述油箱(63)相连，所述油泵(62)的出口与换向阀(61)的入口连通；

所述换向阀(61)的一个出口与所述第一储能器(21)及所述有杆腔(12)连通，所述换向阀(61)的另一个出口与所述第二储能器(22)及所述无杆腔(13)连通，所述第一储能器(21)与所述换向阀(61)之间以及所述第二储能器(22)与所述换向阀(61)之间均设置有车高控制阀(7)。

9.根据权利要求8所述的车辆悬架，其特征在于，所述有杆腔(12)和所述无杆腔(13)均通过溢流阀(5)与所述油箱(63)连通。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任意一项所述的车辆悬架，所述车辆悬架设置在车身的底部。