CN114211925A - 自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开汽车领域中的一种自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路及其工作方法，由传统减振油路和反共振减振油路组成，传统减振油路串接于第一油缸活塞杆腔和无杆腔之间，第一油缸无杆腔至活塞杆腔间依次连接第一阻尼管、第一储油气室和第二阻尼管，第二阻尼管的两端之间并联第三单向阀；反共振减振油路串接于第二油缸的活塞杆腔和无杆腔之间，第二油缸的活塞杆腔至无杆腔之间依次连接第二惯容螺旋管、第二储油气室、第一惯容螺旋管和电磁阀，第二惯容螺旋管与第二储油气室串联后的两端并联第八单向阀，在电磁阀的两端并联第三阻尼管，本发明能在维持传统减振结构提供阻尼稳定性的同时维持反共振减振结构提供惯容稳定性。

Description

自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路及其工作方法

技术领域

本发明属于汽车领域，涉及应用于汽车的悬架，具体是采用单头油缸的自供能主动悬架的油路，其工作时能有效维持汽车乘坐的舒适性以及行驶的安全性改善的稳定性。

背景技术

自供能主动悬架是采用从下到上串联的传统减振结构、悬架第三质量及反共振减振结构，其与采用传统一级减振构型的被动悬架、半主动悬架和主动悬架相比，可有效地对车身的高频振动减振，特别适合路面不平度高频成分占比较高的汽车行驶工况。由于安装空间有限，其中的悬架第三质量不可能任意取值，因此是受限的。

为了在悬架第三质量受限的情况下兼顾汽车乘坐的舒适性和行驶的安全性，中国发明专利申请号为202111463573.4、名称为“兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法及其应用”文献中提出的自供能主动悬架，采用包括从下向上串联的传统减振结构和反共振减振结构，其中的传统减振结构包括：第一油缸的上腔室上部通过液压管路依次串联第一阻尼管、第一储油气室以及第一油缸下腔室下部，第一阻尼管两端并联第二阻尼管与第一电磁阀组成的串联油路；其中的反共振减振结构包括：第二油缸的上腔室上部由液压管路依次串联惯容螺旋管、第三阻尼管、第二储油气室以及第二油缸的下腔室下部，第三阻尼管两端并联第四阻尼管与第二电磁阀组成的串联油路；在第一油缸和第二油缸的缸体上固定连接一个悬架第三质量。但是该自供能主动悬架工作时存在的问题是：1、为了方便缸体连接，第一油缸和第二油缸均采用单头活塞杆，即第一油缸和第二油缸均是单头油缸，单头活塞杆在向上或向下运动时，活塞的上表面和下表面的工作面积不相等，在油腔工作截面积和活塞杆腔工作截面积相差较大的情况下，会导致传统减振结构的阻尼以及反共振减振结构的惯容都发生较大的变化，也就是传统减振结构在单头活塞杆向上运动时的阻尼和向下运动的阻尼不相等，反共振减振结构在单头活塞杆向上运动时的惯容和向下运动的惯容不相等，如此会影响汽车乘坐的舒适性和行驶的安全性改善的稳定性；2、当汽车在舒适工作模式下和安全工作模式下时，传统减振结构的阻尼值变化不明显，采用并联的电磁阀加阻尼管进行阻尼调节，导致结构冗余。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有自供能主动悬架使用单头油缸导致工作时传统减振结构阻尼及反共振减振结构惯容变化较大，带来汽车乘坐舒适性和行驶安全性改善不稳定，以及传统减振结构阻尼调节结构的冗余问题，提出一种自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路以及该等阻尼等惯容油路的工作方法，以维持汽车乘坐的舒适性和行驶的安全性改善的稳定性。

为实现上述目的，本发明自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路采用的第一种技术方案是：其由传统减振油路和反共振减振油路组成，所述的传统减振油路串接于第一油缸的活塞杆腔和无杆腔之间，由第一储油气室、第一阻尼管、第三单向阀和第二阻尼管组成，第一油缸的无杆腔至活塞杆腔之间通过液压油管依次连接第一阻尼管、第一储油气室和第二阻尼管，第二阻尼管的两端之间并联第三单向阀，液压油由第一油缸的无杆腔流向活塞杆腔为正向流向，由活塞杆腔流向无杆腔为反向流向，第三单向阀只允许液压油正向流动；所述的反共振减振油路串接于第二油缸的活塞杆腔和无杆腔之间，由第二储油气室、第一惯容螺旋管、第二惯容螺旋管、电磁阀，第三阻尼管以及第八单向阀组成，第二油缸的活塞杆腔至无杆腔之间通过液压油管依次连接第二惯容螺旋管、第二储油气室、第一惯容螺旋管和电磁阀，第二惯容螺旋管与第二储油气室串联后的两端并联第八单向阀，在电磁阀的两端并联第三阻尼管，液压油由第二油缸的无杆腔流向活塞杆腔为正向流向，由活塞杆腔流向无杆腔为反向流向，第八单向阀只允许液压油正向流动。

第一种自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路的工作方法采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤1-1)：确定第一阻尼管的正向阻尼值c_1p和反向阻尼值c_1n，根据公式c_2n＝c_1p－c_1n计算出第二阻尼管的反向阻尼值c_2n；确定出第一惯容螺旋管的正向惯容m_e1p和反向惯容值m_e1n，根据公式m_e2n＝m_e1p－m_e1n计算出第二惯容螺旋管的反向惯容值m_e2n；电磁阀处于常闭状态；

步骤1-2)：当第一活塞杆相对于第一油缸向上运动时，液压油经第一阻尼管、第三单向阀流向第一油缸的活塞杆腔，所述的传统减振油路的正向阻尼值C₁等于C_1p：当第一活塞杆相对于第一油缸向下运动时，液压油经第二阻尼管、第一阻尼管后流入第一油缸的无杆腔，所述的传统减振油路的反向阻尼值C₂等于第二阻尼管的反向阻尼值c_2n与第一阻尼管的反向阻尼值c_1n之和，即等于所述的正向阻尼值C₁，实现等阻尼；

步骤1-3)：当第二活塞杆相对于第二油缸向下运动时，液压油经第三阻尼管、第一惯容螺旋管后流向第八单向阀，所述的反共振减振油路的正向惯容值M₁等于第一惯容螺旋管的正向惯容值m_e1p；当第二活塞杆相对于第二油缸向上运动时，液压油经第二惯容螺旋管、第一惯容螺旋管、第三阻尼管后流入第二油缸的无杆腔中，所述的反共振减振油路的反向惯容值M₂等于第二惯容螺旋管的反向惯容值m_e2n与第一惯容螺旋管的反向惯容值m_e1n之和，与所述的正向惯容值M₁相等，实现等惯容。

本发明自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路采用的第二种技术方案是：所述的第一油缸的无杆腔与第一阻尼管之间串联第一单向阀，第一油缸的无杆腔和第三单向阀之间串联第二单向阀，第一油缸的活塞杆腔和第二阻尼管之间串联第四单向阀；第一单向阀与第三单向阀的截止方向相同，第二单向阀、第四单向阀与第三单向阀的截止方向相反；所述的第二油缸的活塞杆室和第二惯容螺旋管之间串联第七单向阀，第三阻尼管和第二储油气室之间串联第六单向阀，第三阻尼管和第一惯容螺旋管之间串联第五单向阀；第七单向阀、第六单向阀与第八单向阀的截止方向相反，第五单向阀、第八单向阀与第八单向阀的截止方向相同。

第二种自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路的工作方法采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤2-1)：确定第一阻尼管的正向阻尼值为c_1p，第二阻尼管的反向阻尼值c_2n＝c_1p；确定第一惯容螺旋管的正向惯容值m_e1p，第二惯容螺旋管的反向惯容值m_e2n＝m_e1p；电磁阀处于常闭状态；

步骤2-2)：当第一活塞杆相对于第一油缸向上运动时，液压油经第一单向阀、第一阻尼管、第三单向阀流向第一油缸的活塞杆腔，所述的传统减振油路的正向阻尼值C₃＝C_1p；当第一活塞杆相对于第一油缸向下运动时，液压油依次经第四单向阀、第二阻尼管、第二单向阀后进入第一油缸的无杆腔，所述的传统减振油路的反向阻尼值C₄等于第二阻尼管8的反向阻尼值c_2n，与所述的正向阻尼值C₃相等，实现等阻尼；

步骤2-3)：当第二活塞杆相对于第二油缸向下运动时，液压油流依次经第三阻尼管、第五单向阀、第一惯容螺旋管、第八单向阀2到达第二油缸的活塞杆腔，所述的反共振减振油路的正向惯容值M₃＝m_e1p；当第二活塞杆相对于第二油缸向上运动时，液压油依次流第七单向阀、第二惯容螺旋管、第六单向阀、第六单向阀、第三阻尼管后流向第二油缸的无杆腔，所述的反共振减振油路的反向惯容值M₄等于第二惯容螺旋管的反向惯容值m_e2n，即等于所述的正向惯容值m_e1p，实现等惯容。

本发明采用上述技术方案后具有的有益效果是：

1、本发明能够维持自供能主动悬架工作过程中传统减振结构提供阻尼的稳定性，同时维持自供能主动悬架工作过程中反共振减振结构提供惯容的稳定性，

2、本发明能使储油气室在反共振减振结构工作时无需预加载克服第一惯容螺旋管会产生较大的惯性力，而不起油气弹簧作用，不使反共振减振结构的反共振频率发生较大变化，避免反共振减振结构的反共振频率发生较大变化影响自供能主动悬架的工作效果。

3、本发明中的传统减振结构的阻尼设置为不可调，安全模式下反共振结构的阻尼采用单个第三阻尼管，并按第二油缸上下腔横截面积均值以及现有方法确定的安全模式下反共振减振结构的阻尼值设计，简化了系统结构。

附图说明

图1是本发明自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路第一种实施例的结构示意图；

图2是本发明自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路第二种实施例的结构示意图；

图1中：1.第二活塞杆；2.第二油缸；3.第一储油气室；4.第一阻尼管；5.第一单向阀；6.第二单向阀；7.第三单向阀；8.第二阻尼管；9.第四单向阀；10.第一油缸；11.第一活塞杆；12.悬架第三质量；13.控制器；14.第五单向阀；15.第一惯容螺旋管；16.第六单向阀；17.电磁阀；18.第三阻尼管；19.第二惯容螺旋管；20.第二储油气室；21.第七单向阀；22.第八单向阀；30.车身；31.车轮。

具体实施方式

如图1和图2所示，自供能主动悬架包括从下向上串联的传统减振结构和反共振减振结构，传统减振结构具有第一油缸10和传统减振油路，反共振减振结构具有第二油缸2和反共振减振油路，第一油缸10在第二油缸2的下方并且两者的缸底固定成一体，第一油缸10和第二油缸2外固定连接悬架第三质量12。第一油缸10和第二油缸2均是单头油缸，第一活塞杆11将第一油缸10内部分为上腔室和下腔室，第一油缸10的上腔室是无杆腔，下腔室是活塞杆腔，第一活塞杆11下端向下伸出第一油缸10外后固定连接车轮31。第二活塞杆1将第二油缸2内部分为上腔室和下腔室，第二油缸2的上腔室是活塞杆腔，下腔室是无杆腔，第二活塞杆1上端向上伸出第二油缸2外后固定连接车身30。

本发明自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路是由所述的传统减振油路和所述的反共振减振油路共同组成，其中，传统减振油路串接于第一油缸10的活塞杆腔和无杆腔之间，反共振减振油路串接于第二油缸2的活塞杆腔和无杆腔之间。

对于传统减振油路，液压油从第一油缸10的无杆腔流向活塞杆腔的流向为正向，反之为反向。反共振减振油路同样如此，液压油从第二油缸2的无杆腔流向活塞杆腔的流向为正向，反之为反向。

如图1所示，所述的传统减振油路由第一储油气室3、第一阻尼管4、第三单向阀7和第二阻尼管8组成，从第一油缸10的无杆腔至活塞杆腔之间通过液压油管依次连接第一阻尼管4、第一储油气室3和第二阻尼管8，在第二阻尼管8的两端之间并联第三单向阀7，第三单向阀7允许液压油由第一油缸10的无杆腔流向活塞杆腔。

所述的反共振减振油路由第二储油气室20、第一惯容螺旋管15、第二惯容螺旋管19、电磁阀17，第三阻尼管18以及第八单向阀22组成，从第二油缸2的活塞杆腔至无杆腔之间通过液压油管依次连接第二惯容螺旋管19、第二储油气室20、第一惯容螺旋管15和电磁阀17，第二惯容螺旋管19与第二储油气室20串联后的两端之间并联第八单向阀22，在电磁阀17的两端之间并联第三阻尼管18。第八单向阀22只允许液压油由第一惯容螺旋管15流向第二油缸2的活塞杆腔。电磁阀17经控制线连接控制器13，处于常闭状态。

如图1所示的等阻尼等惯容油路，传统减振油路的工作方式是：

步骤A1：确定出第一阻尼管4的正向阻尼值c_1p、反向阻尼值c_1n以及其结构，并确定第二阻尼管8的反向阻尼值c_2n及其结构。

正向阻尼值c_1p是按中国发明专利申请号为202111463573.4、名称为“兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法及其应用”的文献中公开的在舒适模式下的传统减振结构的阻尼值c_cc来确定，正向阻尼值c_1p是液压油正向流过第一阻尼管4的阻尼值，正向阻尼值c_1p＝c_cc。

第一阻尼管4的结构，根据正向阻尼值c_1p和第一油缸10无杆腔的横截面积设计。

第一阻尼管4的反向阻尼值c_1n，根据第一阻尼管4的结构和第一油缸10活塞杆腔的横截面积计算得到。反向阻尼值c_1n是液压油反向流过第一阻尼管4的阻尼值。

根据第一阻尼管4的正向阻尼值c_1p和反向阻尼值c_1n，根据公式c_2n＝c_1p－c_1n计算得到第二阻尼管8的反向阻尼值c_2n：。第二阻尼管8的结构，是根据其反向阻尼值c_2n和第一油缸10活塞杆腔的横截面积设计。

步骤A2：当第一活塞杆11相对于第一油缸10向上运动时，第一活塞杆11压缩第一油缸10的无杆腔内的液压油，使第一油缸10的无杆腔的容积减小，活塞杆腔的容积增大，导致第一油缸10的无杆腔内的液压油流向第一油缸10活塞杆腔，由于此时液压油流向与第三单向阀7允许液压油流向相同，液压油流经第一阻尼管4流向第三单向阀7而不经过第二阻尼管8，故液压油经第三单向阀7流向第一油缸10的活塞杆腔，此时，第一油缸10的无杆腔的液压油流向活塞杆腔的阻尼值等于第一阻尼管4的正向阻尼值c_1p，由于第一油缸10的无杆腔的横截面积大于活塞杆腔的横截面积，导致流出第一油缸10无杆腔的液压油的另一部分油经第一阻尼管4流入第一储油气室3储存。因此，此时，整个传统减振油路的正向阻尼值C₁等于c_1p。

步骤A3：当第一活塞杆11相对于第一油缸10向下运动时，第一活塞杆11压缩第一油缸10活塞杆腔内的液压油，使得第一油缸10的活塞杆腔容积减小，无杆腔容积增大，此时液压油流向与第三单向阀7允许液压油流向相反，所以液压油不通过第三单向阀7，液压油只能经第二阻尼管8流向第一阻尼管4后，再流入第一油缸10的无杆腔，由于液压油反向流经第二阻尼管8和第一阻尼管4这两个阻尼管，所以，此时，整个传统减振油路的反向阻尼值C₂等于第二阻尼管8的反向阻尼值c_2n与第一阻尼管4的反向阻尼值c_1n之和：C₂＝c_2n+c_1n，又由于所述的c_2n＝c_1p－c_1n，因此有：C₂＝C_1p，即，C₂等于C₁。

由此，传统减振油路工作时，第一活塞杆11相对于第一油缸10无论是向上和向下运动，液压油无论是由第一油缸10无杆腔流向活塞杆腔，还是由第一油缸10活塞杆腔流向无杆腔，所述的传统减振油路的阻尼值相等，均按阻尼值C₁＝C₂＝c_cc产生阻尼力，实现等阻尼工作。

由于第一油缸10的无杆腔的横截面积大于活塞杆腔的横截面积，导致流出第一油缸10的活塞杆腔的液压油无法单独充满第一油缸10的无杆腔，因此，需第一储油气室3充气，在第一储油气室3充气压力的作用下，储存在第一储油气室3的液压油经第一阻尼管4流向并充满第一油缸10的无杆腔。

如图1所示的等阻尼等惯容油路，其中的反共振减振油路的工作方式是：

步骤B1：确定出第一惯容螺旋管15的正向惯容m_e1p、反向惯容值m_e1n及其结构，并确定出第二惯容螺旋管19的反向惯容值m_e2n及其结构：

第一惯容螺旋管15的正向惯容m_e1p是根据中国发明专利申请号为202111463573.4、名称为“兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法及其应用”的文献中公开的反共振减振结构的惯容值m_e确定，m_e1p＝m_e。

第一惯容螺旋管15的结构，根据其正向惯容值m_e1p和第二油缸2的无杆腔的横截面积设计。

第一惯容螺旋管15的反向惯容值m_e1n，根据其结构和第二油缸2的活塞杆腔的横截面积计算得到。

根据第一惯容螺旋管15的正向惯容m_e1p和反向惯容值m_e1n，根据公式m_e2n＝m_e1p－m_e1n计算得到第二惯容螺旋管19的反向惯容值m_e2n：。第二惯容螺旋管19的结构，根据第二惯容螺旋管19的反向惯容值按m_e2n和第二油缸2的活塞杆腔的横截面积设计得到。

步骤B2：第二活塞杆1相对于第二油缸2向下运动时，第二活塞杆1压缩第二油缸2的无杆腔内的液压油，第二油缸2的无杆腔容积减小，活塞杆腔的容积增大，导致第二油缸2的无杆腔内的液压油流向第二油缸2的活塞杆腔内。由于此时液压油的流向与第八单向阀22允许液压油流向相同，故液压油经第三阻尼管18、第一惯容螺旋管15后流向第八单向阀22，但不经过第二惯容螺旋管19，故此时液压油由经第八单向阀22流入第二油缸2的活塞杆腔。在此过程中，若控制器13控制电磁阀17打开，则从第二油缸2流出的液压油电磁阀17后流入第一惯容螺旋管15中，若控制器13控制电磁阀17关闭，则从第二油缸2流出的液压油第三阻尼管18后流入第一惯容螺旋管15中。在此过程中，第二油缸2的无杆腔内的液压油流向活塞杆腔的惯容值等于第一惯容螺旋管15的正向惯容值m_e1p，即整个反共振减振油路的正向惯容值M₁等于第一惯容螺旋管15的正向惯容值m_e1p，M₁＝m_e1p。

当驾驶员选择安全模式或汽车停车时，控制器13控制电磁阀17处于常闭状态；当驾驶员选择舒适模式时，控制器13控制电磁阀17开启。

由于第二油缸2的无杆腔的横截面积小于活塞杆腔的横截面积，导致从第二油缸2的无杆腔流出的液压油的另一部分经第三阻尼管18(和电磁阀17)、第一惯容螺旋管15后流入到第二储油气室20储存。

步骤B3：当第二活塞杆1相对于第二油缸2向上运动时，第二活塞杆1压缩第二油缸2的活塞杆腔内的液压油，第二油缸2活塞杆的容积减小，无杆腔的容积增大，第二油缸2活塞杆腔内的液压油经第二惯容螺旋管19流向第二油缸2的无杆腔中。此时，由于液压油的流向与第八单向阀22允许液压油流向相反，故液压油不经过第八单向阀22，而经第二惯容螺旋管19流向第一惯容螺旋管15后，经过第三阻尼管18后流入第二油缸2的无杆腔中。在此过程中，若控制器13控制电磁阀17打开，则从第一惯容螺旋管15流出的液压油经电磁阀17后流入入第二油缸2中。在此过程中，由第二油缸2的活塞杆腔内的液压油流向无杆腔的反向惯容值M₂等于第二惯容螺旋管19的反向惯容值m_e2n与第一惯容螺旋管15的反向惯容值m_e1n之和，即M₂＝m_e2n+m_e1n，又由于m_e2n＝m_e1p－m_e1n，所以M₂＝m_e1p，与M₁相同，即M₂＝M₁。

因此，液压油无论是由第二油缸2活塞杆腔流向无杆腔，还是由第二油缸2无杆腔流向活塞杆，第二油缸2活塞杆和无杆腔之间的油路均按惯容值M₁＝M₂＝m_e产生惯容惯性力，使整个反共振减振油路的惯容值相等，实现等惯容工作。

由于第二油缸2活塞杆腔的横截面积小于有杆腔的横截面积，导致从第二油缸2活塞杆腔流出的液压油无法单独充满第二油缸2的无杆腔，因此，第二储油气室20充气，在第二储油气室20充气压力的作用下，储存在第二储油气室20的液压油经第一惯容螺旋管15、第三阻尼管18(和电磁阀17)流向并充满第二油缸2的无杆腔。

由于第一惯容螺旋管15会产生较大的惯性力，因此第二储油气室20具有较高的预充压力，起到油气弹簧的作用，进而影响到反共振减振结构的反共振频率发生较大变化。为避免反共振减振结构的反共振频率发生较大变化影响自供能主动悬架的工作效果，本发明的第二种实施例采用的技术方案，使第二储油气室20在反共振减振结构工作时无需预加载克服第一惯容螺旋管15会产生较大的惯性力，而不起油气弹簧作用，不使反共振减振结构的反共振频率发生较大变化。

如图2所示的等阻尼等惯容油路，对于其中的传统减振油路，在第一油缸10的无杆腔和第一阻尼管4之间再串联第一单向阀5，在第一油缸10的无杆腔和第三单向阀7之间串联第二单向阀6，在第一油缸10的活塞杆腔和第二阻尼管8之间再串联第四单向阀9。第一单向阀5与第三单向阀7的截止方向相同，只允许液压油由第一油缸10的无杆腔流向活塞杆，即只允许液压油正向通过。第二单向阀6和第四单向阀9与第三单向阀7的截止方向相反，只允许液压油由第一油缸10的活塞杆室流向无杆腔，即只允许液压油反向通过。

对于其中的反共振减振油路，在第二油缸2的活塞杆室和第二惯容螺旋管之间再串联第七单向阀21，在第三阻尼管18和第二储油气室20之间串联第六单向阀16，在第三阻尼管18和第一惯容螺旋管15之间再串联第五单向阀14。第七单向阀21和第六单向阀16只允许液压油由第二油缸2活塞杆腔室流向无杆腔，与第八单向阀22的截止方向相反。第五单向阀14和第八单向阀22只允许液压油由第二油缸2无杆腔流向活塞杆腔，与第八单向阀22的截止方向相同。

如图2所示的等阻尼等惯容油路，其中的传统减振油路的工作方式是：

步骤C1：第一阻尼管4的正向阻尼值仍然定为c_1p，但第二阻尼管8的反向阻尼值c_2n变为和c_1p相同，即c_2n＝c_1p。

步骤C2：当第一活塞杆11相对于第一油缸10向上运动时，液压油的流向与第一单向阀5允许液压油流向相同，与第二单向阀6允许液压油的流向相反，与第三单向阀7允许液压油流向相同，与第四单向阀9允许液压油流向相反，因此，液压油流只经第一单向阀5、第一阻尼管4、第三单向阀7流向第一油缸10的活塞杆腔。此时，第一油缸10无杆腔内的液压油流向活塞杆腔的阻尼值等于第一阻尼管4的正向阻尼值c_1p，即整个传统减振油路的正向阻尼值C₃＝c_1p。

与此同时，第一油缸10无杆腔的液压油的另一部分经第一单向阀5、第一阻尼管4流入第一储油气室3中储存。

步骤C3：当第一活塞杆11相对于第一油缸10向下运动时，第一油缸10活塞杆腔内的液压油要流向第一油缸10无杆腔内。此时，液压油的流向与第四单向阀9允许液压油流向相同，与第二单向阀6允许液压油流向相同，而与第一单向阀5和第三单向阀7允许液压油流向相反，因此液压油依次流经第四单向阀9、第二阻尼管8、第二单向阀6后进入第一油缸10的无杆腔。此时，第一油缸10活塞杆腔内的液压油流向无杆腔的阻尼值等于第二阻尼管8的反向阻尼值c_2n，由于c_2n＝c_1p，此时整个传统减振油路的反向阻尼值C₄＝c_1p。因此，液压油无论是由第一油缸10的无杆腔流向活塞杆腔，还是由第一油缸10活塞杆腔流向无杆腔，均按阻尼值值C₃＝C₄＝c_cc产生阻尼力，实现等阻尼工作。

由于第一油缸10的无杆腔的横截面积大于活塞杆腔的横截面积，导致流出第一油缸10活塞杆腔的液压油无法单独充满第一油缸10无杆腔，因此，第一储油气室3充气，在充气压力的作用下，储存在第一储油气室3的液压油经第二单向阀6流向并充满第一油缸10的无杆腔。

如图2所示的等阻尼等惯容油路，其中的反共振减振油路的工作方式是：

步骤D1：设定第一惯容螺旋管15的正向惯容仍然是m_e1p＝m_e，第一惯容螺旋管15的结构是按其正向惯容值m_e1p和第二油缸2的无活塞杆腔的横截面积设计。设定第二惯容螺旋管19的反向惯容值m_e2n＝m_e，即m_e2n＝m_e1p；第二惯容螺旋管19的结构按照第二惯容螺旋管19的反向惯容值值m_e2n和第二油缸2的活塞杆腔的横截面积设计。

设定第三阻尼管18为中国发明专利申请号为202111463573.4、名称为“兼顾舒适与安全的自供能主动悬架参数确定方法及其应用”的文献中确定的安全模式下反共振减振结构的阻尼值，第三阻尼管18的结构根据第二油缸2的油腔横截面积的均值设计。

步骤D2：当第二活塞杆1相对于第二油缸2向下运动时，第二油缸2无杆腔内的液压油要流向第二油缸2活塞杆腔，由于此时液压油流向与第五单向阀14允许液压油流向相同，与第八单向阀22允许液压油流向相同，而与第六单向阀16允许液压油流向相反，与第七单向阀21允许液压油流向相反，若控制器13控制电磁阀17关闭，因此液压油流依次经第三阻尼管18、第五单向阀14、、第一惯容螺旋管15、第八单向阀22到达第二油缸2的活塞杆腔，若控制器13控制电磁阀17开启，因此液压油流依次经电磁阀17、第五单向阀14、、第一惯容螺旋管15、第八单向阀22到达第二油缸2的活塞杆腔，。此时，第二油缸2无杆腔内的液压油流向活塞杆腔的惯容值M₃等于第一惯容螺旋管15的正向惯容值m_e1p，即M₃＝m_e1p。

当驾驶员选择安全模式或汽车停车时，控制器13控制电磁阀17处于常闭状态；当驾驶员选择舒适模式时，控制器13控制电磁阀17开启。

由于第二油缸2的活塞杆腔的横截面积小于无杆腔的横截面积，导致流出第二油缸2无杆腔的液压油的另一部分经第三阻尼管18(或电磁阀17)、第五单向阀14、第一惯容螺旋管15流入到第二储油气室20中并储存。

步骤D3：当第二活塞杆1相对于第二油缸2向上运动时，第二油缸2活塞杆腔内的液压油要流向第二油缸2无杆腔，由于此时液压油流向与第六单向阀16和第七单向阀21允许液压油流向相同，而与第五单向阀14和第八单向阀22允许液压油流向相反，因此液压油依次流第七单向阀21、第二惯容螺旋管19、第六单向阀16、第三阻尼管18流向第二油缸10的无杆腔。

当电磁阀17开启时，液压油由第六单向阀16流出后，经电磁阀17流入第二油缸10的无杆腔中。

此时，第二油缸2活塞杆腔内的液压油流向第二油缸2无杆腔的反向惯容值M₄等于第二惯容螺旋管19的反向惯容值m_e2n，由于m_e2n＝m_e1p＝M₃，因此，M₄＝M₃。，因此，液压油无论是由第二油缸2活塞杆腔流向无杆腔，还是由第二油缸2无杆腔流向活塞杆腔，油路均按惯容值M₃＝M₄＝m_e产生惯容惯性力，实现等惯容工作。此时，流出第二油缸2活塞杆腔的液压油无法单独充满第二油缸2的无杆腔，因此在第二储油气室20充气，在充气压力的作用下，储存第二储油气室20的液压油经经第三阻尼管18(或电磁阀17)和第六单向阀16流向并充满第二油缸2的无杆腔。

Claims (10)

1.一种自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路，其特征是：其由传统减振油路和反共振减振油路组成，所述的传统减振油路串接于第一油缸(10)的活塞杆腔和无杆腔之间，由第一储油气室(3)、第一阻尼管(4)、第三单向阀(7)和第二阻尼管(8)组成，第一油缸(10)的无杆腔至活塞杆腔之间通过液压油管依次连接第一阻尼管(4)、第一储油气室(3)和第二阻尼管(8)，第二阻尼管(8)的两端之间并联第三单向阀(7)，液压油由第一油缸(10)的无杆腔流向活塞杆腔为正向流向，由活塞杆腔流向无杆腔为反向流向，第三单向阀(7)只允许液压油正向流动；所述的反共振减振油路串接于第二油缸(2)的活塞杆腔和无杆腔之间，由第二储油气室(20)、第一惯容螺旋管(15)、第二惯容螺旋管(19)、电磁阀(17)，第三阻尼管(18)以及第八单向阀(22)组成，第二油缸(2)的活塞杆腔至无杆腔之间通过液压油管依次连接第二惯容螺旋管(19)、第二储油气室(20)、第一惯容螺旋管(15)和电磁阀(17)，第二惯容螺旋管(19)与第二储油气室(20)串联后的两端并联第八单向阀(22)，在电磁阀(17)的两端并联第三阻尼管(18)，液压油由第二油缸(2)的无杆腔流向活塞杆腔为正向流向，由活塞杆腔流向无杆腔为反向流向，第八单向阀(22)只允许液压油正向流动。

2.根据权利要求1所述的自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路，其特征是：所述的第一油缸(10)的无杆腔与第一阻尼管(4)之间串联第一单向阀(5)，第一油缸(10)的无杆腔和第三单向阀(7)之间串联第二单向阀(6)，第一油缸(10)的活塞杆腔和第二阻尼管(8)之间串联第四单向阀(9)；第一单向阀(5)与第三单向阀(7)的截止方向相同，第二单向阀(6)、第四单向阀(9)与第三单向阀(7)的截止方向相反；所述的第二油缸(2)的活塞杆室和第二惯容螺旋管(19)之间串联第七单向阀(21)，第三阻尼管(18)和第二储油气室(20)之间串联第六单向阀(16)，第三阻尼管(18)和第一惯容螺旋管(15)之间串联第五单向阀(14)；第七单向阀(21)、第六单向阀(16)与第八单向阀(22)的截止方向相反，第五单向阀(14)、第八单向阀(22)与第八单向阀(22)的截止方向相同。

3.根据权利要求1或2所述的自供能主动悬架单头油缸等阻尼等惯容油路，其特征是：电磁阀(17)经控制线连接控制器(13)；第一油缸(10)在第二油缸(2)的正下方且两者的缸底固定成一体，第一油缸(10)和第二油缸(2)外固定连接悬架第三质量(12)。

4.一种如权利要求1所述的等阻尼等惯容油路的工作方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1-1)：确定第一阻尼管(4)的正向阻尼值C_1p和反向阻尼值c_1n，根据公式c_2n＝C_1p－c_1n计算出第二阻尼管(8)的反向阻尼值c_2n；确定出第一惯容螺旋管(15)的正向惯容m_e1p和反向惯容值m_e1n，根据公式m_e2n＝m_e1p－m_e1n计算出第二惯容螺旋管(19)的反向惯容值m_e2n；电磁阀(17)处于常闭状态；

步骤1-2)：当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向上运动时，液压油经第一阻尼管(4)、第三单向阀(7)流向第一油缸(10)的活塞杆腔，所述的传统减振油路的正向阻尼值C₁等于C_1p：当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向下运动时，液压油经第二阻尼管(8)、第一阻尼管(4)后流入第一油缸(10)的无杆腔，所述的传统减振油路的反向阻尼值C₂等于第二阻尼管(8)的反向阻尼值c_2n与第一阻尼管(4)的反向阻尼值c_1n之和，即等于所述的正向阻尼值C₁，实现等阻尼；

步骤1-3)：当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向下运动时，液压油经第三阻尼管(18)、第一惯容螺旋管(15)后流向第八单向阀(22)，所述的反共振减振油路的正向惯容值M₁等于第一惯容螺旋管(15)的正向惯容值m_e1p；当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向上运动时，液压油经第二惯容螺旋管(19)、第一惯容螺旋管(15)、第三阻尼管(18)后流入第二油缸(2)的无杆腔中，所述的反共振减振油路的反向惯容值M₂等于第二惯容螺旋管(19)的反向惯容值m_e2n与第一惯容螺旋管(15)的反向惯容值m_e1n之和，与所述的正向惯容值M₁相等，实现等惯容。

5.根据权利要求4所述的等阻尼等惯容油路的工作方法，其特征是：步骤1-2)中，当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向上运动时，流出第一油缸(10)无杆腔的液压油的另一部分油经第一阻尼管(4)流入第一储油气室(3)储存；当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向下运动时，第一储油气室(3)充气，储存在第一储油气室(3)的液压油经第一阻尼管(4)流向并充满第一油缸(10)的无杆腔。

6.根据权利要求4所述的等阻尼等惯容油路的工作方法，其特征是：步骤1-3)中，当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向下运动且电磁阀(17)打开时，从第二油缸(2)流出的液压油经电磁阀(17)流入第一惯容螺旋管(15)中；当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向上运动且电磁阀(17)打开时，从第一惯容螺旋管(15)流出的液压油经电磁阀(17)流入第二油缸(2)中。

7.一种如权利要求2所述的等阻尼等惯容油路的工作方法，其特征是包括以下步骤：

步骤2-1)：确定第一阻尼管(4)的正向阻尼值为c_1p，第二阻尼管(8)的反向阻尼值c_2n＝c_1p；确定第一惯容螺旋管(15)的正向惯容值m_e1p，第二惯容螺旋管(19)的反向惯容值m_e2n＝m_e1p；电磁阀(17)处于常闭状态；

步骤2-2)：当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向上运动时，液压油经第一单向阀(5)、第一阻尼管(4)、第三单向阀(7)流向第一油缸(10)的活塞杆腔，所述的传统减振油路的正向阻尼值C₃＝C_1p；当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向下运动时，液压油依次经第四单向阀(9)、第二阻尼管(8)、第二单向阀(6)后进入第一油缸(10)的无杆腔，所述的传统减振油路的反向阻尼值C₄等于第二阻尼管(8)的反向阻尼值c_2n，与所述的正向阻尼值C₃相等，实现等阻尼；

步骤2-3)：当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向下运动时，液压油流依次经第三阻尼管(18)、第五单向阀(14)、第一惯容螺旋管(15)、第八单向阀(22)到达第二油缸(2)的活塞杆腔，所述的反共振减振油路的正向惯容值M₃＝m_e1p；当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向上运动时，液压油依次流第七单向阀(21)、第二惯容螺旋管(19)、第六单向阀(16)、第六单向阀(16)、第三阻尼管(18)后流向第二油缸(10)的无杆腔，所述的反共振减振油路的反向惯容值M₄等于第二惯容螺旋管(19)的反向惯容值m_e2n，即等于所述的正向惯容值m_e1p，实现等惯容。

8.根据权利要求7所述的等阻尼等惯容油路的工作方法，其特征是：步骤2-2)：当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向上运动时，第一油缸(10)的无杆腔的液压油的另一部分经第一单向阀(5)、第一阻尼管(4)流入第一储油气室(3)中储存；当第一活塞杆(11)相对于第一油缸(10)向下运动时，第一储油气室(3)充气，储存在第一储油气室(3)的液压油经第二单向阀(6)流向并充满第一油缸(10)的无杆腔。

9.根据权利要求7所述的等阻尼等惯容油路的工作方法，其特征是：步骤2-3)中，当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向下运动且电磁阀(17)开启时，液压油经电磁阀(17)流向第五单向阀(14)；当第二活塞杆(1)相对于第二油缸(2)向上运动且电磁阀(17)开启时，液压油由第六单向阀(16)流出，经电磁阀(17)流入第二油缸(10)的无杆腔中。

10.根据权利要求4或7所述的等阻尼等惯容油路的工作方法，其特征是：当驾驶员选择安全模式或汽车停车时，所述的电磁阀(17)处于常闭状态；当驾驶员选择舒适模式时，所述的电磁阀(17)开启。

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