CN113212095B - 一种汽车及其悬架的液压缸横式设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车及其悬架的液压缸横式设置方法，所述方法至少包括：将第一液压缸(103)以横式的方式通过至少两个稳定杆设置在车辆的前车轮之间，将第二液压缸(110)以横式的方式通过至少两个稳定杆设置在车辆的后车轮之间，横式设置的所述第一液压缸(103)和所述第二液压缸(110)通过包括至少两个非同侧的蓄能器的液压调节单元连接。在汽车转向时，本发明的整个悬架系统相当于减少了拉伸侧车轮对受压侧车轮的作用力，起到两侧车轮之间横向稳定杆的作用，从而阻止车身进一步侧倾。在汽车越野时，同侧车轮受力方向不同，本发明的悬架系统的悬架行程增大，提高了越野性。

Description

一种汽车及其悬架的液压缸横式设置方法

本发明是发明名称为兼具抗倾侧和越野性能的汽车悬架系统，申请号为202010288985.8，申请日期为2020年4月13日的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车及其悬架的液压缸横式设置方法。

背景技术

在车辆悬架的参数调教中，抗侧倾性能与越野性能存在相互对立的关系，这就意味着，如果偏向其中一方进行调教，必然导致牺牲另一方的性能。加装常规的横向稳定杆可以提高车辆的抗侧倾性能，但是当车辆在越野路面行驶时，由于横向稳定杆的存在，会限制悬架的行程，从而导致车辆越野性能下降。为解决这种矛盾，可以根据不同路况手动拆除与安装横向稳定杆，或者通过电子设备控制横向稳定杆的连接与断开。手动操作无疑非常麻烦，而电子控制的可靠性没有纯机械结构的高。

例如，中国专利CN106476561A公开了一种汽车用防侧倾稳定装置，包括：第一液压缸和第二液压缸，分别用于安装在左车轮内侧、右车轮内侧；所述第一液压缸的推杆、底端其中之一与簧上质量连接，另一与簧下质量连接；所述第二液压缸的推杆、底端其中之一与簧上质量连接，另一与簧下质量连接；所述装置还包括：第一油气室和第二油气室，所述第一油气室和第二油气室的下部为液压油、上部为压缩气体。当左轮和右轮跳动幅度不一致时，第一液压缸和第二液压缸内的推杆向车身施加了不同方向的力，不同方向的力产生了一个抗车身侧倾的力矩，妨碍了车身进一步侧倾。该汽车用防侧倾稳定装置仅考虑防侧倾稳定效果，忽略了其在越野方面的性能。特别的，其液压缸是纵向式设置的，需要较大的安装空间，从而在汽车越野时底盘较低，并不利于汽车的越野性能的提高。

例如，中国专利CN1325799A公开了一种用于越野车的再生悬挂系统，所述悬挂系统包括一具有活塞的液压缸，所述活塞在所述缸体内限定了一活塞头腔和一活塞杆腔，所述液压回路包括；一第一结点；一连接于所述活塞头腔的第二结点；一第一控制阀，它具有一用于连接所述车辆的泵供给管路的入口，并具有一联接于所述第一结点的出口；一将所述第一结点联接于所述车辆的油箱返回管路的控制阀组件；一连接于所述第一结点的蓄能器；一将第一结点联接于第二结点的第一止回阀，其中流体只在从第一结点至第二结点的方向上流动；一并联于所述第一止回阀的第一孔口；一将所述活塞头腔联接于所述活塞杆腔的第二止回阀，其中流体只在从活塞头腔至活塞杆腔的方向上流动；以及一并联于所述第二止回阀的第二孔口。该专利通过了利用连接于第一节点的蓄能器以及两个阀子回路来实现吸震作用。该专利不是纯机械的，是典型的通过电子控制单元来控制液压缸并实现吸震功能，其不能够明显起到抗倾倒的功能。

专利CN1193940A还公开了一种车辆悬挂系统，系统具有至少一对向前表面啮合装置和至少一对向后表面啮合装置，它们与车体连接，以便允许每个表面啮合装置相对车体能作基本垂直的相对运动，悬挂系统包括支撑相对于表面啮合装置的车体的弹性支撑装置，使至少所述一对横向相邻的前表面啮合装置相互连接的一力传输装置，以及使至少一对横向相邻的后表面啮合装置相互连接的一力传输装置，每个力传输装置包括调节装置，纵向间隔地设置调节装置，并且功能性地连接，这样用它逐渐地改变在被联结的横向相邻表面啮合装置间由每个力传输装置传递的力的大小和方向，作为至少两对相互连接的横向相邻表面啮合装置相对位置和施加于至少两对相互连接的表面啮合装置上负载的一个函数，从而限定车辆的横摇运动，同时表面啮合装置的扭曲运动。但是，该专利的液压缸不是横向布置的，无法向本发明那样横向设置并且防侧倾。

不仅如此，目前市场上的动态调节悬架系统大都采用纵向布置的液压缸，需要较大的安装空间，这就是为何目前只有在硬派越野车上可以见到吸震悬架，而在轿车和城市SUV上几乎见不到。因此，现有技术还没有一种无需能量输入，可以自适应路面进行横向稳定杆的调节的汽车悬架系统，特别是能够动态调节侧倾以及越野性能的悬架系统。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种汽车悬架系统，至少包括第一稳定单元、第二稳定单元和液压调节单元，其中，所述第一稳定单元至少包括第一液压缸和设置于所述第一液压缸两端的第一稳定杆和第二稳定杆，所述第二稳定单元至少包括第二液压缸和设置于所述第二液压缸两端的第三稳定杆和第四稳定杆，所述液压调节单元至少包括设置于所述第一稳定单元和第二稳定单元之间的油管和至少两个非同侧的蓄能器，在车辆行驶的情况下，所述第一稳定杆、第二稳定杆、第三稳定杆和/或第四稳定杆分别基于车轮施加的力来动态调节第一液压缸和/或第二液压缸的液压变化从而形成所述第一液压缸和第二液压缸之间的液压差，所述至少一个蓄能器以吸收/释放所述第一液压缸和第二液压缸之间的液压差的方式动态调节至少一个车轮的受力状态。现有技术无法通过纯机械的方式实现防侧倾与越野性能的同时兼顾。本发明通过与现有技术中纵向设置液压缸完全相反的横置式液压缸的设计，实现了基于车轮的受力来互相影响受力状态的技术效果，使得悬架系统能够在车辆转弯是具有较好的防侧倾效果，并且在越野的过程中车辆能够承受较大的颠簸幅度且车轮不会悬空。

现有液压缸为纵式设置，无法基于车轮的施加的力来反向调节车轮的受力状态。所述第一稳定杆和第二稳定杆分别通过横式设置的所述第一液压缸的一端并且在所述第一液压缸内以相对转动的方式连接，所述第三稳定杆和第四稳定杆分别通过横式设置的所述第二液压缸的一端并且在所述第二液压缸内以相对转动的方式连接。本发明的液压缸为横式设置，不仅能够节约高度空间，而且能够将车轮与液压缸的旋转活塞更便利的进行连接，实现车轮受力状态与液压缸液压变化的相互影响。

在所述第一稳定杆的位于所述第一液压缸内的一端固定有与所述第一液压缸内壁密封接触且可移动的至少一个第一旋转活塞，在所述第二稳定杆的位于所述第一液压缸内的一端固定有与所述第一液压缸内壁密封接触且可移动的至少一个第二旋转活塞，在所述第三稳定杆的位于所述第二液压缸内的一端固定有与所述第二液压缸内壁密封接触且可移动的至少一个第三旋转活塞，在所述第四稳定杆的位于所述第二液压缸内的一端固定有与所述第二液压缸内壁密封接触且可移动的至少一个第四旋转活塞。旋转活塞的设置能够通过稳定杆连接的车轮受力状态来影响和改变悬架系统内的液压，从而通过液压的动态调节来影响另一侧的车轮受力状态，减少车辆收到的倾侧力、阻力的影响，增强车辆的平衡性。

现有技术无法通过纯机械来对车轮受力状态进行调节。所述液压调节单元至少包括第一油管、与所述第一油管连接的第一蓄能器、第二油管、与所述第二油管连接的第二蓄能器，所述第一油管连接在所述第一液压缸的第一端和第二液压缸第一端之间，所述第二油管连接在所述第一液压缸的第二端和第二液压缸第二端之间，从而第一蓄能器与所述第二蓄能器非同侧设置。蓄能器的设置，能够有效吸收或释放液压变化的液压能，通过液压差的调节来实现车轮受力状态的调节。

优选的，所述第一液压缸内由第一旋转活塞和第二旋转活塞以动态移动的方式动态分隔为至少两个腔体，所述第二液压缸内由第三旋转活塞和第四旋转活塞以动态移动的方式动态分隔为至少两个腔体，液压缸内的腔体的数量可以是两个、三个或更多。

设置有第一蓄能器的第一油管以偏离液压缸中心的方式设置在所述第一液压缸的第一腔体和所述第二液压缸的第三腔体之间，设置有第二蓄能器的第二油管以偏离液压缸中心的方式设置在所述第一液压缸的非第一腔体和所述第二液压缸的非第三腔体之间。将同几何位置的腔体进行连接，实现了同侧车轮的液压变化的关联，从而使得车轮之间通过液压变化互相影响，有利于车辆整体的动态调节和平衡。

优选的，在纵向方向上，所述第一液压缸的第一腔体的位置高于所述第一液压缸的水平中轴线，所述第二液压缸的第三腔体的位置高于所述第二液压缸的水平中轴线。

优选的，所述第一稳定杆的与第一液压缸连接的一端设置有第一衬套；第二稳定杆的与第一液压缸连接的一端设置有第二衬套；第三稳定杆的与第二液压缸连接的一端设置有第三衬套；第四稳定杆的与第二液压缸连接的一端设置有第四衬套。衬套的设置，有利于避免稳定杆的摩擦和碰撞，延长使用寿命。

优选的，在汽车拐弯的情况下，至少一个油管上的至少一个蓄能器吸收油管中的液压能，至少一个油管上的至少一个蓄能器释放油管中的液压能。

优选的，所述第一稳定杆与所述第二稳定杆以能够相对转对的方式铰接，所述第三稳定杆与第四稳定杆以能够相对转对的方式铰接。铰接有利于旋转活塞的自由转动，能够更灵敏地反应车轮的受力状态的变化。

优选的，所述第一稳定杆、第二稳定杆、第三稳定杆和/或第四稳定杆呈Z字形的弯折结构，一端与车轮连接，另一端与第一液压缸或第二液压缸连接。

本发明通过纯机械式的连接，能够有效防侧倾，也能够具有较好的越野性能，车轮的平衡性较好。

本发明还提供一种汽车悬架的液压缸横式设置方法，所述方法至少包括：

将第一液压缸以横式的方式通过至少两个稳定杆设置在车辆的前车轮之间，将第二液压缸以横式的方式通过至少两个稳定杆设置在车辆的后车轮之间，横式设置的所述第一液压缸和所述第二液压缸通过包括至少两个非同侧的蓄能器的液压调节单元连接。

优选地，所述液压调节单元至少包括第一油管、与所述第一油管连接的第一蓄能器、第二油管、与所述第二油管连接的第二蓄能器，所述第一油管连接在所述第一液压缸的第一端和第二液压缸第一端之间，所述第二油管连接在所述第一液压缸的第二端和第二液压缸第二端之间，从而第一蓄能器与所述第二蓄能器非同侧设置。

优选地，在第一液压缸内部，所述第一稳定杆的一端设置有至少一个第一旋转活塞；所述第二稳定杆的一端设置有至少一个第二旋转活塞；所述第一液压缸内由第一旋转活塞和第二旋转活塞以动态移动的方式动态分隔为至少两个腔体；在第二液压缸内部，所述第三稳定杆的一端设置有至少一个第三旋转活塞；所述第四稳定杆的一端设置有至少一个第四旋转活塞；所述第二液压缸内由第三旋转活塞和第四旋转活塞以动态移动的方式动态分隔为至少两个腔体。

优选地，设置有第一蓄能器的第一油管以偏离液压缸中心的方式设置在所述第一液压缸的第一腔体和所述第二液压缸的第三腔体之间，设置有第二蓄能器的第二油管以偏离液压缸中心的方式设置在所述第二液压缸的非第一腔体和所述第二液压缸的非第三腔体之间。

优选地，所述第一稳定杆和第二稳定杆对称设置于横置式的第一液压缸的两端，并且彼此能够相对转动；第三稳定杆和第四稳定杆对称设置于横式的第二液压缸的两端，并且彼此能够相对转动。

优选地，在纵向方向上，所述第一液压缸的第一腔体的位置高于所述第一液压缸的水平中轴线，所述第二液压缸的第三腔体的位置高于所述第二液压缸的水平中轴线。

优选地，在第一液压缸和/或第二液压缸两端的稳定杆不同向转动或者同频率转动的情况下，第一腔体与第三腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第一蓄能器；第二腔体与第四腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第二蓄能器。

优选地，在汽车拐弯的情况下，受到压缩一侧的至少一个油管上的至少一个蓄能器吸收油管中的液压能，受到拉伸一侧的至少一个油管上的至少一个蓄能器释放油管中的液压能，从而减少受到拉伸一侧的车轮对受到压缩一侧的车轮的作用力。

本发明还提供一种汽车，按照本发明所述的汽车悬架的液压缸横式设置方法来设置汽车悬架上的液压缸。

优选地，在汽车的同侧车轮受力方向不同的情况下，第一稳定杆连接的第一旋转活塞与第二稳定杆连接的第二旋转活塞相对反向转动，第三稳定杆连接的第三旋转活塞与第四稳定杆连接的第四旋转活塞相对反向转动，第一油管与第二油管内的液体油相对反向流动并增大悬架行程。

附图说明

图1是本发明的汽车悬架系统的结构示意图；

图2是本发明的汽车悬架系统的局部放大的结构示意图；

图3是本发明的抗侧倾的原理示意图；

图4是本发明的越野性能的原理示意图；

图5是方向盘转角随时间变化的示意图；

图6是振幅随时间变化的示意图；

图7是本发明的侧倾角的曲线变化图；和

图8是本发明的汽车悬架系统与现有技术的四轮垂向载荷的曲线变化图。

附图标记列表

101：第一稳定杆，102：第一衬套，103：第一液压缸，104：第二衬套，105：第二稳定杆，106：第一蓄能器，107：第一油管，108：第三稳定杆，109：第四衬套，110：第二液压缸，111：第三衬套，112：第四稳定杆，113：第二蓄能器，114：第二油管，115：第一旋转活塞，116：第二旋转活塞。

具体实施方式

下面结合附图图1至图8进行详细说明。

本发明的兼具抗倾侧和越野性能的汽车悬架系统，也可以称为一种动态调节的汽车悬挂系统、一种稳定的汽车悬架、一种动态调节的液压回路系统等。

如图1所示，本发明的兼具抗倾侧和越野性能的汽车悬架系统，包括第一稳定单元和第二稳定单元，第一稳定单元与第二稳定单元通过由油管和至少一个蓄能器构成的液压调节单元连接。第一稳定单元、第二稳定单元不含有电子控制装置。第一稳定单元设置与车辆的前轮之间，第二稳定单元设置于车辆的后轮之间。

如图2所示，第一稳定单元包括第一稳定杆101、第二稳定杆105和横置式设置的第一液压缸103。第一稳定杆101、第二稳定杆105分别为Z字形的弯折杆，一端与第一液压缸以可转动的方式连接，另一端与车轮的车轴连接。即第一稳定杆101、第二稳定杆105对称设置于横置式的第一液压缸103的两端，并且彼此能够相对转动。

第二稳定单元包括第三稳定杆108、第四稳定杆112和横式设置的第二液压缸110。第三稳定杆108、第四稳定杆112分别为Z字形的弯折杆，一端与第二液压缸110以可转动的方式连接，另一端与车轮的车轴连接。即第三稳定杆108、第四稳定杆112对称设置于横式的第二液压缸110的两端，并且彼此能够相对转动。现有技术中，车身在车辆转弯的情况下容易侧倾，而一般的稳定性系统需要每一侧分别设置液压缸，并且通过两个液压缸分别向不同侧的车轮施加大小不同的力来实现防侧倾的技术效果。本发明的设计结构与现有技术恰恰相反。本发明是将两侧的车轮连接来形成横向的连接，从而使得两侧车轮通过从单向转动至同向转动之间的时间差来实现横向稳定。

在车辆转弯的情况下，由于横向加速度的作用使车身向外侧侧倾，从而使外侧悬架压缩，内侧悬架拉伸。左侧和右侧悬架的相对运动带动横向稳定杆绕液压缸相对转动，进而引起一个液压支路蓄能器的压力增大，而另一个液压支路蓄能器的压力减小。在两个液压支路的压力差的作用下使横向稳定杆生成一个抗侧倾力矩作用于车身，从而实现了横向稳定的作用，阻止车身的进一步侧倾。

如图2所示，第一稳定杆101和第二稳定杆105分别从第一液压缸103的一端贯穿第一液压缸103，并且第一稳定杆101和第二稳定杆105在第一液压缸103的内部以相对转动的方式进行连接。优选地，第一稳定杆101和第二稳定杆105通过铰接的方式实现相对转动。优选的，铰接有利于使第一稳定杆101和第二稳定杆105成为横向的稳定杆，促进两侧车轮的同向转动，从而阻止车身的进一步侧倾。采用铰接的优势还在于，允许具有压缩方向的稳定杆先转动，在油管内的油压平衡后两个稳定管再一起同向转动。使得液压缸两侧的稳定杆能够在单独转动和同向同向转动之间具有时间差。

优选的，第一液压缸103内设置有横向的第一旋转活塞115和第二旋转活塞116。第一液压缸103内的第一旋转活塞115与第一稳定杆101固定连接并且设置在第一稳定杆与液压缸内璧之间，与内璧密封。第一液压缸103内的第二旋转活塞116与第二稳定杆105固定连接并且设置在第二稳定杆与液压缸内璧之间，与内璧密封。因此，第一旋转活塞115和第二旋转活塞116以近似相反的方向设置，使得第一旋转活塞115和第二旋转活塞116在同向转动时能分别接触第一液压缸103的内壁并进行加压或者减压。同理，第二液压缸110内设置有横向的第三旋转活塞和第四旋转活塞。第二液压缸110内的第三旋转活塞与第三稳定杆108固定连接并且设置在第三稳定杆与液压缸内璧之间。第一液压缸103内的第四旋转活塞与第四稳定杆112固定连接并且设置在第二稳定杆与液压缸内璧之间。其中，第三旋转活塞和第四旋转活塞以近似相反的方向设置，使得第三旋转活塞和第四旋转活塞在同向转动时能分别接触第二液压缸110的内壁并进行加压或者减压。横式设置的液压缸内的两个旋转活塞反向固定的优势在于，能够使得旋转活塞与车轮同向转动来实现液压缸的压力变化以及油管内的油压平衡。在两个稳定杆以可转动的铰接方式连接的情况下，两个旋转活塞能够以任意角度在液压缸内自由转动。特别的，在液压缸的两侧的稳定杆在初期不同时转动的情况下，液压调节单元能够快速吸收或释放液压。在油压达到平衡的情况下，一个旋转活塞的转动带动另一个旋转活塞转动。从而与另一个旋转活塞固定的稳定杆开始同向转动，最终实现了两个旋转活塞同向转动和与其连接的两个稳定杆也同向转动的效果，使得两个同向转动的稳定杆具有横向稳定的功能，阻碍车辆的进一步倾侧。

优选的，在第一液压缸103内的第一旋转活塞115和第二旋转活塞116将第一液压缸103的腔体隔离为两个腔体的情况下，一个腔体通过第一油管107与液压调节单元内的第一蓄能器106连接，另一个腔体通过第二油管114与液压调节单元内的第二蓄能器113连接。在第二液压缸110内的第三旋转活塞和第四旋转活塞将第二液压缸110的腔体隔离为两个腔体的情况下，一个腔体通过第一油管107与液压调节单元内的第一蓄能器106连接，另一个腔体通过第二油管114与液压调节单元内的第二蓄能器113连接。特别地，在第一液压缸与第二液压缸相对设置的情况下，第一油管107与第二油管114也是相对设置。其中，设置于油管上的第一蓄能器106和第二蓄能器113可以对称设置，也可以非对称设置。从而，第一液压缸103、第一蓄能器106、第二液压缸110和第二蓄能器113在油管的连接下形成了液压调节单元。

蓄能器是液压气动系统中的一种能量储蓄装置。它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量，以保证整个系统压力正常。

优选的，与第一油管107连接的第一液压缸103的腔体为第一腔体，与第一油管107连接的第二液压缸110的腔体为第三腔体。与第二油管114连接的第一液压缸103的腔体为第二腔体，与第二油管114连接的第二液压缸110的腔体为第四腔体。在第一液压缸和/或第二液压缸两端的稳定杆不同向转动或者同频率转动的情况下，第一腔体与第三腔体内的液压变化，第二与第四腔体内的液压变化。因此，第一腔体与第三腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第一蓄能器106。第二腔体与第四腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第二蓄能器113。

同理，在前轮和后轮的转动频率不相同的情况下，第一腔体与第三腔体内的液压变化，第二腔体与第四腔体内的液压变化。在油管内液压变化较快的情况下，第一蓄能器103或第二蓄能器113将油管内液压能量转变为压缩能或位能存储起来，有利于油管内的液压油的正常流动以及整个蓄能系统的稳定性。

优选的，如图1和2所示，第一稳定杆101的与第一液压缸103连接的一端设置有第一衬套102。第二稳定杆105的与第一液压缸103连接的一端设置有第二衬套104。第三稳定杆108的与第二液压缸110连接的一端设置有第三衬套109。第四稳定杆112的与第二液压缸110连接的一端设置有第四衬套111。优选的，本发明中的稳定杆与衬套以铰接的方式设置。设置衬套的优势在于，能够避免稳定杆在摇晃或转动过程中与其他悬架部件发生相对运动，也能够避免稳定杆受到外界的冲击与振动。

图3展示了本发明抗侧倾的工作原理。如图3所示，当车辆在公路转向时，同侧车轮受力方向一致。受到压缩的一侧车轮带动旋转活塞旋转，例如第一旋转活塞顺时针旋转，第三旋转活塞逆时针旋转。第一液压缸第一腔体和第二液压缸第三腔体将液压油挤压入第一蓄能器103内。当管路内油压平衡后，受压缩一侧的第一旋转活塞、第三旋转活塞将带动受拉伸一侧的旋转活塞同向旋转，例如，第二旋转活塞顺时针旋转，第四旋转活塞逆时针旋转。此时第二蓄能器113将液压油放出，使得液压油分别流入第一液压缸第二腔体和第二液压缸第四腔体。本发明的整个悬架系统相当于减少了拉伸侧车轮对受压侧车轮的作用力，起到两侧车轮之间横向稳定杆的作用，从而阻止车身进一步侧倾。当车辆反向转向时，则两个蓄能器的作用相反，工作原理相同。

图4展示了本发明提高越野性的工作原理。如图4所示，当车辆在越野路面行驶，同侧车轮受力方向不同。例如，第一稳定杆连接的第一旋转活塞顺时针转动，第二稳定杆连接的第二旋转活塞逆时针转动。第三稳定杆连接的第三旋转活塞逆时针转动，第四稳定杆连接的第四旋转活塞顺时针转动。则第一腔体内的液压瞬时增大，第三腔体内的液压瞬时减小。基于压力的作用，第一腔体内的液体油流向第三腔体。第二腔体内的液压瞬时减小，第四腔体内的液压瞬时增大。基于压力的作用，第四腔体内的液体油流向第二腔体。此时悬架系统不具有防侧倾的作用，悬架行程增大，提高了越野性。

本发明的汽车悬架系统是动态调节的。通过对不同工况的仿真实验研究车辆的动力学响应，装有本发明的车辆与装有常规横向稳定杆的车辆进行对比分析，如表1至表2所示。

表1整车的主要参数

1)蛇形实验

为验证悬架系统对车辆抗侧倾性能的影响，按照如图5所示的蛇形路径进行测试。图5图展示了方向盘转角的变化。图5中，纵坐标表示方向盘转角角度，横坐标表示时间。方向盘的转角在进行蛇形角度变化。

仿真车速从10km/h至60km/h均匀取6个不同值，仿真时长10s，在此工况下对车辆侧倾角进行仿真分析，悬架系统在车速为60km/h的时域响应如图7所示，不同车速下的车辆最大侧倾角如表2所示。图7中，纵坐标表示侧倾角的角度，横坐标表示时间。实线表示本发明的悬架系统的侧倾角的变化。虚线表示现有技术中的传统悬架的侧倾角的变化。图7中明显看出，在相同的路况中，安装有本发明的悬架系统的车辆的侧倾角的变化较小，即车辆侧倾的幅度较小，其侧倾的可能性较低。

表2车辆蛇行试验仿真结果

由表2可看出，在不同车速下，本发明放入悬架系统的抗侧倾性能均优于传统悬架，虽然随着车速的提升，侧倾改善程度略有下降。从图7可以看出，当车速为60km/h时，改善程度仍在28％左右，说明装有本发明放入悬架系统的车辆在过弯时车身姿态更稳定，安全性明显提高。

2)对扭路面实验

为研究本发明的悬架系统对车辆越野性能的影响，设计周期长为5.522m(两倍轴距，保证车辆行驶过程中为纯扭曲工况)，相位差为180°，振幅0.15m的两个异步正弦对扭路面工况，如图6所示。图6中，纵坐标表示振幅，横坐标表示距离。实线表示右轮地面输入，虚线表示左轮地面输入。

车辆在此种路面上的实际行驶速度一般较小，车速设为1m/s。通过仿真研究车辆四轮垂向动载荷响应，仿真结果如图8所示。测试中，反映轮胎的受力变形程度，是影响车辆操纵性能的重要指标，若动载荷为0，即轮胎不受力，此时轮胎处于悬空状态。

如图8所示，纵坐标表示垂向载荷，横坐标表示时间。第一条实线表示左的垂向载荷，第二条虚线表示右前轮的垂向载荷。第三条点密集线表示左后轮的垂向载荷。第四条点段垂向载荷交错线表示右后轮的垂向载荷。图8中a图表示安装现有技术的传统悬架的车辆的四轮垂向载荷。b图表示安装本发明的悬架系统的车辆的垂向载荷。a图中，由于现有技术中的普通横向稳定杆限制了左右车轮的相对运动，装有传统悬架的车辆后轮动载荷出现为0的值，意味着轮胎出现悬空，这对于后轮驱动的越野车来说是致命的，将导致后轮空转，使车辆难以脱困。b图中，安装有本发明的悬架系统车辆的四个轮胎始终在均匀受力，即接地性良好，车辆仍然处于安全的状态。因此，本发明的悬架系统具有基于实际路况进行动态调节垂直载荷的优势。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种汽车悬架的液压缸横式设置方法，其特征在于，所述方法至少包括：

将第一液压缸(103)以横式的方式通过至少两个稳定杆设置在车辆的前车轮之间，

将第二液压缸(110)以横式的方式通过至少两个稳定杆设置在车辆的后车轮之间，

横式设置的所述第一液压缸(103)和所述第二液压缸(110)通过包括至少两个非同侧的蓄能器的液压调节单元连接；

所述液压调节单元至少包括第一油管(107)、与所述第一油管(107)连接的第一蓄能器(106)、第二油管(114)、与所述第二油管(114)连接的第二蓄能器(113)，

所述第一油管(107)连接在所述第一液压缸(103)的第一端和第二液压缸(110)第一端之间，

所述第二油管(114)连接在所述第一液压缸(103)的第二端和第二液压缸(110)第二端之间，从而

第一蓄能器(106)与所述第二蓄能器(113)非同侧设置；

第一稳定杆(101)和第二稳定杆(105)对称设置于横置式的第一液压缸(103)的两端，并且彼此能够相对转动；

第三稳定杆(108)和第四稳定杆(112)对称设置于横式的第二液压缸(110)的两端，并且彼此能够相对转动；

在车辆行驶的情况下，所述第一稳定杆(101)、第二稳定杆(105)、第三稳定杆(108)和/或第四稳定杆(112)分别基于车轮施加的力来动态调节第一液压缸(103)和/或第二液压缸(110)的液压变化从而形成所述第一液压缸(103)和第二液压缸(110)之间的液压差，

所述至少一个蓄能器以吸收/释放所述第一液压缸(103)和第二液压缸(110)之间的液压差的方式动态调节至少一个车轮的受力状态。

2.根据权利要求1所述的汽车悬架的液压缸横式设置方法，其特征在于，在第一液压缸内部，所述第一稳定杆(101)的一端设置有至少一个第一旋转活塞；所述第二稳定杆(105)的一端设置有至少一个第二旋转活塞；所述第一液压缸(103)内由第一旋转活塞和第二旋转活塞以动态移动的方式动态分隔为至少两个腔体；

在第二液压缸内部，所述第三稳定杆(108)的一端设置有至少一个第三旋转活塞；所述第四稳定杆(112)的一端设置有至少一个第四旋转活塞；所述第二液压缸(110)内由第三旋转活塞和第四旋转活塞以动态移动的方式动态分隔为至少两个腔体。

3.根据权利要求2所述的汽车悬架的液压缸横式设置方法，其特征在于，设置有第一蓄能器(106)的第一油管(107)以偏离液压缸中心的方式设置在所述第一液压缸(103)的第一腔体和所述第二液压缸(110)的第三腔体之间，

设置有第二蓄能器(113)的第二油管(114)以偏离液压缸中心的方

式设置在所述第二液压缸(110)的非第一腔体和所述第二液压缸(110)的非第三腔体之间。

4.根据权利要求3所述的汽车悬架的液压缸横式设置方法，其特征在于，在纵向方向上，所述第一液压缸(103)的第一腔体的位置高于所述第一液压缸(103)的水平中轴线，

所述第二液压缸(110)的第三腔体的位置高于所述第二液压缸(110)的水平中轴线。

5.根据权利要求1所述的汽车悬架的液压缸横式设置方法，其特征在于，在第一液压缸和/或第二液压缸两端的稳定杆不同向转动或者同频率转动的情况下，

第一腔体与第三腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第一蓄能器(106)；

第二腔体与第四腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第二蓄能器(113)。

6.根据权利要求1所述的汽车悬架的液压缸横式设置方法，其特征在于，在汽车拐弯的情况下，受到压缩一侧的至少一个油管上的至少一个蓄能器吸收油管中的液压能，受到拉伸一侧的至少一个油管上的至少一个蓄能器释放油管中的液压能，从而减少受到拉伸一侧的车轮对受到压缩一侧的车轮的作用力。

7.一种汽车，其特征在于，按照如权利要求1～6之一所述的汽车悬架的液压缸横式设置方法来设置汽车悬架上的液压缸。

8.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，在汽车的同侧车轮受力方向不同的情况下，

第一稳定杆连接的第一旋转活塞与第二稳定杆连接的第二旋转活塞相对反向转动，

第三稳定杆连接的第三旋转活塞与第四稳定杆连接的第四旋转活塞相对反向转动，第一油管与第二油管内的液体油相对反向流动并增大悬架行程。

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