CN203805665U - 车辆悬架系统和机动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆悬架系统，包括：左前液压缸，其具备左前活塞杆和左前缸筒，左前活塞杆与左前车轮总成相连，左前缸筒与车身相连；右前液压缸、左后液压缸、右后液压缸，结构均与左前液压缸类似；第一液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的无杆腔、所述左后缸筒的无杆腔、所述右前缸筒的无杆腔、所述右后缸筒的无杆腔相连通的四个端口；第二液压回路，结构与第一液压回路类似；至少一个第一蓄能器，其设置在第一液压回路中；至少一个第二蓄能器，结构与第一蓄能器类似。本实用新型还提供一种类似的车辆悬架系统，其中，活塞杆与车身相连而液压缸筒与车轮总成相连的结构。本实用新型还提供具备上述悬架系统的机动车。

Description

车辆悬架系统和机动车

技术领域

本实用新型涉及汽车结构领域，尤其涉及一种液压互联车辆悬架系统和机动车。

背景技术

悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。

目前多数汽车上采用被动式悬架。被动式悬架是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。被动式悬架尽管有各种不同的结构形式，但一般都由弹性元件、减振器和导向机构组成。钢板弹簧是一种常用的弹性元件，图4示出了一种常规的钢板弹簧悬架的示意图。

对于前后悬架均采用钢板弹簧的重载特殊车辆，其工作环境比较恶劣，空满载比很大，所以悬架刚度一般设计得比较大，悬架阻尼较小，车辆经过不平路面时导致行驶平顺性不好，会对驾驶人员的身体产生不良影响。

为了改善车辆驾驶舒适性，将车辆原有悬架的刚度降低，但是悬架设计较软会影响车辆的其他性能，对于传统的被动式悬架系统很难达到既可以提高舒适性，又增加悬架系统刚度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种系统结构简单、维修保养成本低的具有较高安全系数的廉价的车辆悬架系统和机动车。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供的一种车辆悬架系统，包括：左前液压缸，其具备左前活塞杆和左前缸筒，所述左前活塞杆与左前车轮总成相连，所述左前缸筒与车身相连；右前液压缸，其具备右前活塞杆和右前缸筒，所述右前活塞杆与右前车轮总成相连，所述右前缸筒与车身相连；左后液压缸，其具备左后活塞杆和左后缸筒，所述左后活塞杆与左后车轮总成相连，所述左后缸筒与车身相连；右后液压缸，其具备右后活塞杆和右后缸筒，所述右后活塞杆与右后车轮总成相连，所述右后缸筒与车身相连；第一液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的无杆腔、所述左后缸筒的无杆腔、所述右前缸筒的无杆腔、所述右后缸筒的无杆腔相连通的四个端口；第二液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的有杆腔、所述左后缸筒的有杆腔、所述右前缸筒的有杆腔、所述右后缸筒的有杆腔相连通的四个端口；至少一个第一蓄能器，其设置在所述第一液压回路中；至少一个第二蓄能器，其设置在所述第二液压回路中。

优选的，所述第一液压回路包括第一主支路、从该第一主支路分支出而分别与所述左前缸筒的无杆腔连通的第一左前支路和与所述左后缸筒的无杆腔连通的第一左后支路、从所述第一主支路分支出而分别与所述右前缸筒的无杆腔连通的第一右前支路和与所述右后缸筒的无杆腔连通的第一右后支路。

优选的，所述第二液压回路包括：第二主支路、从该第二主支路分支出而分别与所述左前缸筒的有杆腔连通的第二左前支路和与所述左后缸筒的有杆腔连通的第二左后支路、从所述第二主支路分支出而分别与所述右前缸筒的有杆腔连通的第二右前支路和与所述右后缸筒的有杆腔连通的第二右后支路。

优选的，所述第一蓄能器设置在所述第一主支路的中部，所述第二蓄能器设置在所述第二主支路的中部。

优选的，所述第一蓄能器具备与所述第一液压回路连通的第一液室、与所述第一液室相对设置的第一气室、将所述第一气室和所述第一液室隔开且可在压力作用下运动的柔性隔膜；第二蓄能器具备与所述第二液压回路连通的第二液室、与所述第二液室相对设置的第二气室、将所述第二气室和所述第二液室隔开且可在压力作用下运动的柔性隔膜。

优选的，所述第一蓄能器具备与所述第一液压回路连通的第一液室、与所述第一液室相对设置的第一弹簧构件、设置在所述第一液室与所述第一弹簧构件之间且与所述第一弹簧构件相连的第一活塞；所述第二蓄能器具备与所述第二液压回路连通的第二液室、与所述第二液室相对设置的第二弹簧构件、设置在所述第二液室与所述第二弹簧构件之间且与所述第二弹簧构件相连的第二活塞。

优选的，所述第一液压回路为X形状。

优选的，所述第二液压回路为X形状。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供的一种车辆悬架系统，包括：左前液压缸，其具备左前活塞杆和左前缸筒，所述左前缸筒与左前车轮总成相连，所述左前活塞杆与车身相连；右前液压缸，其具备右前活塞杆和右前缸筒，所述右前缸筒与右前车轮总成相连，所述右前活塞杆与车身相连；左后液压缸，其具备左后活塞杆和左后缸筒，所述左后缸筒与左后车轮总成相连，所述左后活塞杆与车身相连；右后液压缸，其具备右后活塞杆和右后缸筒，所述右后缸筒与右后车轮总成相连，所述右后活塞杆与车身相连；第一液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的无杆腔、所述左后缸筒的无杆腔、所述右前缸筒的无杆腔、所述右后缸筒的无杆腔相连通的四个端口；第二液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的有杆腔、所述左后缸筒的有杆腔、所述右前缸筒的有杆腔、所述右后缸筒的有杆腔相连通的四个端口；至少一个第一蓄能器，其设置在所述第一液压回路中；至少一个第二蓄能器，其设置在所述第二液压回路中。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供的一种机动车，具有上述的车辆悬架系统。

本实用新型的被动式悬架系统可以提高车辆的乘坐舒适性，同时具有消除车辆行驶于越野山路的扭曲效应，实现对平顺性和操纵稳定性的协调控制，同时不会影响车辆的侧倾稳定性和俯仰稳定性。

本实用新型是现有车辆悬架系统的改进，尤其是对于车辆不同的行驶状况下，车辆悬架系统所对应的该具有的功能。现在有许多可供选择的互相连接的悬挂系统，能够根据车轮相对于车体的运动的各种不同形态而提供各种可能选择的功能。此系统避免了主动悬架系统的复杂、成本高以及维修不便等缺点，而且具备相应的功能，因而更加适合在车辆工业上的广泛应用。

附图说明

图1是本实用新型的车辆悬架系统的结构示意图。

图2是本实用新型的车辆悬架系统的蓄能器的一种示意性结构剖视图。

图3是本实用新型的车辆悬架系统的蓄能器的另一种示意性结构剖视图。

图4是以往的车辆悬架系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型并不局限于这些附图和实施例。在以下图中所描述的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以图1中所示的汽车悬架系统为基准。

如图1所示，本实用新型的车辆悬架系统1包括左前液压缸2、右前液压缸4、左后液压缸6、右后液压缸8、分别都与上述液压缸分别连接的第一液压回路3和第二液压回路7、设置在第一液压回路3中的第一蓄能器5和设置在第二液压回路7中的第二蓄能器9。

左前液压缸2包括左前活塞杆20和与其配合使用的左前缸筒22。左前活塞杆20与车辆左前轮总成（省略图示）相连，而左前缸筒22与车身相连，左前活塞杆20与左前缸筒22能够产生相对运动，从而对左前缸筒22内的流体产生作用。其中，左前缸筒22的上部不带有左前活塞杆20的部分为无杆腔220，左前缸筒22的下部带有左前活塞杆20的部分为有杆腔222。

右前液压缸4具有右前活塞杆40、右前缸筒42、无杆腔420和有杆腔422；左后液压缸6具有左后活塞杆60、左后缸筒62、无杆腔620和有杆腔622；右后液压缸8具有右后活塞杆80、右后缸筒82、无杆腔820和有杆腔822。右前液压缸4、左后液压缸6、右后液压缸8与左前液压缸2具有相同的结构，在此不做赘述。

请继续参阅图1，第一液压回路3将左前液压缸2、右前液压缸4、左后液压缸6、右后液压缸8连接。具体而言，第一液压回路3包括：第一主支路31、从该第一主支路31分支出而分别与左前液压缸2的无杆腔220连通的第一左前支路30和与左后液压缸6的无杆腔620连通的第一左后支路32、从该第一主支路31分支出而分别与右前液压缸4的无杆腔420连通的第一右前支路34和与右后液压缸8的无杆腔820连通的第一右后支路36。

第二液压回路7同样也将左前液压缸2、右前液压缸4、左后液压缸6、右后液压缸8连接。具体而言，第二液压回路7包括：第二主支路71、从该第二主支路71分支出而分别与左前液压缸2的有杆腔222连通的第二左前支路70和与左后液压缸6的有杆腔622连通的第二左后支路72、从该第二主支路71分支出而分别与右前液压缸4的有杆腔422连通的第二右前支路74和与右后液压缸8的有杆腔822连通的第二右后支路76。

在本实用新型的优选实施例中，第一液压回路3和第二液压回路7分别优选以X形状的直线结构实现连接，从而缩短液体流动路径，减少液压损失。如图1所示，这里的X形状是指整体轮廓基本上为X形状。

如图1及图2所示，第一蓄能器5设置在第一液压回路3中，其包括与第一液压回路3连通的第一液室54、与第一液室54相对置设置的第一气室50、以及设置该第一液室54与第一气室50之间的第一隔膜52。第一液室54内充有液压流体，第一气室50内充有气体，其内部压力预先设定。从而为车辆悬架系统提供额外的垂向刚度。

当第一液压回路3中的液压增大时，第一液室54内的液压增大，从而第一隔膜52受到压力向右运动而挤压第一气室50，从而第一气室50内的气压不断增大，直至第一隔膜52的左右两侧压力平衡。第一隔膜52在停止运动之前存在数次左右运动，直到最终获得压力平衡。由此，第一蓄能器5起到吸收液压冲击的缓冲作用。反之，当第一液压回路3中的液压减小时，第一气室50的压力大于第一液室54的压力，从而第一隔膜52向左运动，并持续运动直至第一隔膜52左右压力平衡。第一蓄能器5的主要起到吸收液压冲击、补液等作用。

第二蓄能器9具有第二液室94、第二隔膜92和第二气室90。第二蓄能器9具有第一蓄能器5相同的结构和功能作用，因此对其结构在此不做赘述。

图3是本实用新型的车辆悬架系统的蓄能器的另一种示意性结构剖视图。除图2上述结构的蓄能器之外，还可以采用其他结构的蓄能器。如图3所示，可以将隔膜替换为活塞；此外，还可以将气室、隔膜结构替换为弹簧、活塞结构，即左侧仍为液室、中间为活塞结构、右侧为与该活塞机构连接的弹簧结构。

另外，在本实用新型的一个优选实施例中，第一蓄能器5和第二蓄能器9分别设置在第一液压回路3的第一主支路31和第二液压回路7的第二主支路71上，更优选设置在上述第一主支路31和第二主支路71的中部。这样，能够平衡地实现缓冲及补液效果。此外，每个液压回路上的蓄能器的数量可以为多个。

在不同的路状或者车辆行驶的不同状态下，上述液压缸2、4、6、8在车身或底盘与车轮总成之间有相对运动时，上述液压缸2、4、6、8中相应的一个或几个就会受到压缩或拉伸，从而导致上述液压回路3、7中的流体产生流动，势必会导致上述液压回路3、7中的一个的流体流进蓄能器5、9中的一个，另一条液压回路中的流体从另一个蓄能器中流出。

以下，对本实用新型的车辆悬架系统1进行详细地说明。

当车辆处于颠簸路面上时，车身相对于车轮同时向下运动时，此时左前缸筒22、左前缸筒42、左后缸筒62和右后缸筒82的无杆腔体积皆减小，同时有杆腔的体积皆增大，由于各液压缸的无杆腔皆互相连接，所以左前缸筒22、左前缸筒42、左后缸筒62和右后缸筒82的无杆腔中的流体会流入到第一蓄能器5中，左前缸筒22、左前缸筒42、左后缸筒62和右后缸筒82的有杆腔中多出的容积会从第二蓄能器9中得到补充。蓄能器的预充压力一定，液压系统的工作压力一定，当回路中的流体运动时，会导致两条回路中的压力不同，从而造成一定的压力差。此时液压缸的无杆腔压力要大于有杆腔的压力，从而产生抑制车身向下运动的力，由此从而达到提高车辆舒适性的效果。恢复到平直路面行驶状态时，液压系统两条回路中的压力达到平衡，直到下一个行驶状况出现。

当车辆处于扭曲路面上，假设左前与右后的车轮由于受到路面凸起的影响而向上运动时，导致车身同时由于车轮对悬架的作用力而向上运动，此时若右前和左后的车轮保持与车身的相对运动位置不变，左前缸筒22的无杆腔220和右后缸筒82的无杆腔820的流体流入到第一液压回路3连通的第一蓄能器5中，导致管路中的压力增加，第一液压回路3中的压力增加使得左后缸筒62的无杆腔620和右前缸筒42的无杆腔420的压力增加，使得左后缸筒62、右前缸筒42的活塞杆向下运动，从而使对应的右前和左后车轮向下运动，此两个车轮的接地力增加，使得车辆的四个车轮的接地力能够均匀分配，与此同时，右前和左后对应的车身也会受到向上的作用力而保持与左前和右后对应的车身保持水平，消除越野路面对车辆的扭转效应。

当车辆处于平直路面高速转弯或者高速避障的行驶状况时，车体相对于车轮会发生侧倾运动，假设车辆有向左的侧翻趋势，左侧车身相对地面有向下运动的趋势，而右侧车身相对地面有向上的运动趋势。处于平直路面上的四个车轮相对于地面不动，左前液压缸2和左后液压缸6的缸筒随车身相对于活塞杆有向下的运动趋势，同时右前液压缸4和右后液压缸8的缸筒随车身相对于活塞杆有向上的运动趋势，此时左前液压缸2和左后液压缸6的无杆腔中的流体会直接流入到右前液压缸4和右后液压缸8的无杆腔中，不会流经到第一蓄能器5和第二蓄能器9中造成整条回路中的液压压力变化，所以不会对车辆侧倾刚度有任何影响。

阅读以上文字可以看出，采用本实用新型的被动式悬架系统1可以提高车辆的乘坐舒适性，同时具有消除车辆行驶于越野山路的扭曲效应，实现对平顺性和操纵稳定性的协调控制，同时不会影响车辆的侧倾稳定性和俯仰稳定性。

另一方面，在车辆上已试用的被称为“主动”与“半主动”的悬架系统，在采用这些系统时，还带有液压油泵，将系统工作压力保持在所需要的压力值，而且还装配有非常复杂的电子控制装置，以根据检测的路面或者车辆的行驶状态调节悬架系统的动作。“主动”与“半主动”悬架系统的制造和维护成本较昂贵，并且需要较大的能量输入，从成本上考虑，使其在车辆工业中有非常大的局限性。本实用新型的悬架系统1还避免了主动式悬架系统的复杂、成本高以及维修不便等缺点，因而更加适合在汽车工业上的广泛应用。

需要说明的是，本实用新型的实施例虽然示出液压缸筒与车身相连而活塞与车轮总成相连的结构，但本领域技术人员可以理解的是，也可以将液压缸筒与活塞倒置，从而形成活塞杆与车身相连而液压缸筒与车轮总成相连的结构。相应地，各液压回路与各液压缸的有杆腔和无杆腔连接情况也相应改变。

应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，是能够实现对上述实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本实用新型应该保护的范围内。

Claims (10)

1.一种车辆悬架系统，其特征在于，包括：

左前液压缸，其具备左前活塞杆和左前缸筒，所述左前活塞杆与左前车轮总成相连，所述左前缸筒与车身相连；

右前液压缸，其具备右前活塞杆和右前缸筒，所述右前活塞杆与右前车轮总成相连，所述右前缸筒与车身相连；

左后液压缸，其具备左后活塞杆和左后缸筒，所述左后活塞杆与左后车轮总成相连，所述左后缸筒与车身相连；

右后液压缸，其具备右后活塞杆和右后缸筒，所述右后活塞杆与右后车轮总成相连，所述右后缸筒与车身相连；

第一液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的无杆腔、所述左后缸筒的无杆腔、所述右前缸筒的无杆腔、所述右后缸筒的无杆腔相连通的四个端口；

第二液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的有杆腔、所述左后缸筒的有杆腔、所述右前缸筒的有杆腔、所述右后缸筒的有杆腔相连通的四个端口；

至少一个第一蓄能器，其设置在所述第一液压回路中；

至少一个第二蓄能器，其设置在所述第二液压回路中。

2.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述第一液压回路包括第一主支路、从该第一主支路分支出而分别与所述左前缸筒的无杆腔连通的第一左前支路和与所述左后缸筒的无杆腔连通的第一左后支路、从所述第一主支路分支出而分别与所述右前缸筒的无杆腔连通的第一右前支路和与所述右后缸筒的无杆腔连通的第一右后支路。

3.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述第二液压回路包括：第二主支路、从该第二主支路分支出而分别与所述左前缸筒的有杆腔连通的第二左前支路和与所述左后缸筒的有杆腔连通的第二左后支路、从所述第二主支路分支出而分别与所述右前缸筒的有杆腔连通的第二右前支路和与所述右后缸筒的有杆腔连通的第二右后支路。

4.根据权利要求2或3所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述第一蓄能器设置在所述第一主支路的中部，所述第二蓄能器设置在所述第二主支路的中部。

5.根据权利要求4所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述第一蓄能器具备与所述第一液压回路连通的第一液室、与所述第一液室相对设置的第一气室、将所述第一气室和所述第一液室隔开且可在压力作用下运动的柔性隔膜；第二蓄能器具备与所述第二液压回路连通的第二液室、与所述第二液室相对设置的第二气室、将所述第二气室和所述第二液室隔开且可在压力作用下运动的柔性隔膜。

6.根据权利要求4所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述第一蓄能器具备与所述第一液压回路连通的第一液室、与所述第一液室相对设置的第一弹簧构件、设置在所述第一液室与所述第一弹簧构件之间且与所述第一弹簧构件相连的第一活塞；所述第二蓄能器具备与所述第二液压回路连通的第二液室、与所述第二液室相对设置的第二弹簧构件、设置在所述第二液室与所述第二弹簧构件之间且与所述第二弹簧构件相连的第二活塞。

7.根据权利要求2或3所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述第一液压回路为X形状。

8.根据权利要求2或3所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述第二液压回路为X形状。

9.一种车辆悬架系统，其特征在于，包括：

左前液压缸，其具备左前活塞杆和左前缸筒，所述左前缸筒与左前车轮总成相连，所述左前活塞杆与车身相连；

右前液压缸，其具备右前活塞杆和右前缸筒，所述右前缸筒与右前车轮总成相连，所述右前活塞杆与车身相连；

左后液压缸，其具备左后活塞杆和左后缸筒，所述左后缸筒与左后车轮总成相连，所述左后活塞杆与车身相连；

右后液压缸，其具备右后活塞杆和右后缸筒，所述右后缸筒与右后车轮总成相连，所述右后活塞杆与车身相连；

第一液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的无杆腔、所述左后缸筒的无杆腔、所述右前缸筒的无杆腔、所述右后缸筒的无杆腔相连通的四个端口；

第二液压回路，其具备分别与所述左前缸筒的有杆腔、所述左后缸筒的有杆腔、所述右前缸筒的有杆腔、所述右后缸筒的有杆腔相连通的四个端口；

至少一个第一蓄能器，其设置在所述第一液压回路中；

至少一个第二蓄能器，其设置在所述第二液压回路中。

10.一种机动车，其特征在于具有上述权利要求1-9任一项所述的车辆悬架系统。