CN1367328A - 车辆悬架阻尼主动可调的液压减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆悬架阻尼主动可调的液压减振器,包括由两个调节阀组成的液压可调阻尼控制阀,与液压可调阻尼控制阀相连的减振缸和储油箱组成。它为一纯机械液压阻尼网络结构,对执行器件的要求低;采用动压反馈特性,适应各种路面状况及悬架自身时变因素的影响,可以实现阻尼主动可调;它是直接通过减振缸内部液压力的信息来反映路面及其车辆的振动状况,所以它不需要各种附加的传感器来实现信号转换,使整个系统成本大幅度降低,且整个系统的可靠性和性能都可以得到很好的保证。本发明应用范围广,它既可用于轿车、赛车、高档旅行车;也可以用作各种车辆、装置的减振、隔振部件。
Description
技术领域
本发明涉及以弹簧与减振器组合的装置，尤其涉及车辆悬架阻尼主动可调的液压减振器。
背景技术
半主动悬架的概念是由Crosby等人于70年代提出来的，其大规模生产应用开始于80年代初，当时引进了第一代变阻尼减振器，但它对悬架性能的改善是极为有限；90年代初，F.H.Besinger，R.Rajamary，Robin等人对半主动悬架也分别进行了各自的研究，并作了大量的实验；近年来，半主动悬架及其主动阻尼可调减振器已被开发出相应产品。
总的来说，半主动悬架仍然远远未被工业界所接受。原因之一是缺乏真正可靠和廉价的可调阻尼器，另一方面在理论上还有不少问题有待探讨和解决。整个半主动悬架系统的研究现状，在很大的程度上，也一直延续着最初的思路，主要是针对相应的电控主动阻尼可调减振器进行设计和控制算法研究。它对于系统的硬件和软件都有较高的要求。比如在硬件方面，它要求有响应快，性能优良的智能型化的集成传感器，抗污染能力强的作动器，和可以用于实时控制的高性能的微处理器；在软件方面，它也要有利用非线性理论和智能控制理论的结合发展新的可用于实时控制的理论。而这些技术在现阶段还不可能得到很好地解决。诸多的传感器、高档的作动器和高性能的处理器的应用也势必会使整个系统成本大幅度提高，且整个系统的可靠性和性能都不能得到很好的保证。
发明内容
本发明提供一种结构简单、对执行器件要求低、性能可靠，且能够大范围适应各种路面状况及悬架自身时变因素影响的车辆悬架阻尼主动可调的液压减振器。
本发明它包括两个调节阀组成的液压可调阻尼控制阀，与液压可调阻尼控制阀相连的减振缸、储油箱。减振缸的的上腔经第一油路与第一调节阀的单向阀的一端、两个串联的固定节流口阻尼器的一端、可变节流口阻尼器的一端相连；减振缸的下腔经第二油路与第一调节阀的单向阀的另一端、两个串联的固定节流口阻尼器的另一端、可变节流口阻尼器的另一端相连，减振缸的下腔经第二油路与第二调节阀的单向阀的一端、两个串联的固定节流口阻尼器的一端、可变节流口阻尼器的一端相连；第二调节阀的单向阀的另一端、两个串联的固定节流口阻尼器的另一端、可变节流口阻尼器的另一端经第三油路接储油箱。
本发明具有以下几个特点：
1)结构简单，它为一纯机械液压阻尼网络结构，对执行器件的要求低、可靠好且便于在车辆上实现；
2)性能良好，由于该液压阻尼网络内部的动压反馈特性，使得它能够大范围适应各种路面状况及悬架自身时变因素的影响，可以实现阻尼主动可调，它具有电控的半主动悬架的大部分功能；
3)价格便宜，由于它是直接通过减振缸内部液压力的信息来反映路面及其车辆的振动状况，所以它不需要各种附加的传感器来实现信号转换，使整个系统成本大幅度降低，且整个系统的可靠性和性能都可以得到很好的保证。
本发明应用范围广，它既可用于轿车、赛车、高档旅行车；也可以用作各种车辆、装置的减振、隔振部件。
附图说明
图1是车辆悬架阻尼主动可调的液压减振器总成结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的车辆悬架阻尼主动可调的液压减振器，包括两个调节阀V1、V2组成的液压可调阻尼控制阀2，与液压可调阻尼控制阀2相连的减振缸1、储油箱3；减振缸1的的上腔经第一油路a与第一调节阀V1的单向阀B1的一端、两个串联的固定节流口阻尼器R1、R2的一端、可变节流口阻尼器R5的一端相连；减振缸1的下腔经第二油路b与第一调节阀V1的单向阀B1的另一端、两个串联的固定节流口阻尼器R1、R2的另一端、可变节流口阻尼器R5的另一端相连，减振缸1的下腔经第二油路b与第二调节阀V2的单向阀B2的一端、两个串联的固定节流口阻尼器R2、R4的一端、可变节流口阻尼器R6的一端相连；第二调节阀V2的单向阀B2的另一端、两个串联的固定节流口阻尼器R3、R4的另一端、可变节流口阻尼器R6的另一端经第三油路c接储油箱3。图中m1和m2为车轮和车身的质量，K1和K2为轮胎和悬架弹簧刚度。
在良好路况及车身运行平稳条件下，当减振缸伸张时，活塞向上移动，上腔的油液由油路a流入液压可调阻尼控制阀，在反馈弹簧S1的作用下，可变节流口阻尼器R5关闭，油液只通过固定节流口阻尼器R1和R2流向减振缸的下腔，此时产生大的拉伸阻尼力，同时储油箱中的油液通过单向阀B2流向减振缸的下腔及时补油；当减振缸压缩时，活塞向下移动，下腔的油液由油路b流入液压可调阻尼控制阀，一部分通过单向阀B1流向减振缸的上腔，另一部分通过固定节流口阻尼器R3、R4由油路c储油箱中，在反馈弹簧S2的作用下，可变节流口阻尼器R6关闭，此时可以产生大的压缩阻尼力，以满足在良好路况的行驶条件下的车辆对舒适性和安全性的要求。
在恶劣路况及车身振动激励条件下，当减振缸伸张时，活塞向上移动，上腔的油液由油口a流入液压可调阻尼控制阀，油液一部分通过固定节流口阻尼器R1和R2流向减振缸的下腔，在较大的压差下，可变节流口阻尼器R5打开，另一部分油液可以通过R5流向减振缸的下腔，此时产生较小的拉伸阻尼力，同时储油箱中的油液通过单向阀B2流向减振缸的下腔及时补油；当减振缸压缩时，活塞向下移动，下腔的油液由油路b流入液压可调阻尼控制阀，一部分通过单向阀B1流向减振缸的上腔，此时可变节流口阻尼器R6在较大的压差下开启，另一部分通过固定节流口阻尼器R3、R4及可变节流口阻尼器R6由油路c流回到储油箱中，并产生较小的压缩阻尼力，以满足在恶劣路况的行驶条件下的车辆对舒适性和安全性的要求。
整个车辆在连续行驶条件下，由于可调阻尼控制阀内部的动压反馈作用，可变节流口阻尼器不停地反复开启、关闭，通过合理地设计各节流口的大小和反馈弹簧的刚度及其相应的调节阀反馈面积，可以使得车辆根据行驶路况的好坏及车速的快慢自适应地调节悬架阻尼大小以实现半主动悬架的最优控制。
Claims (1)
1.车辆悬架阻尼主动可调的液压减振器，其特征在于：它包括两个调节阀[V1]、[V2]组成的液压可调阻尼控制阀[2]，与液压可调阻尼控制阀[2]相连的减振缸[1]、储油箱[3]；减振缸[1]的的上腔经第一油路[a]与第一调节阀[V1]的单向阀[B1]的一端、两个串联的固定节流口阻尼器[R1]、[R2]的一端、可变节流口阻尼器[R5]的一端相连；减振缸[1]的下腔经第二油路[b]与第一调节阀[V1]的单向阀[B1]的另一端、两个串联的固定节流口阻尼器[R1]、[R2]的另一端、可变节流口阻尼器[R5]的另一端相连，减振缸[1]的下腔经第二油路[b]与第二调节阀[V2]的单向阀[B2]的一端、两个串联的固定节流口阻尼器[R3]、[R4]的一端、可变节流口阻尼器[R6]的一端相连；第二调节阀[V2]的单向阀[B2]的另一端、两个串联的固定节流口阻尼器[R3]、[R4]的另一端、可变节流口阻尼器[R6]的另一端经第三油路[c]接储油箱[3]。
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