双通道侧向刚度半主动油气悬架的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本专利涉及一种车辆主动悬架结构，具体地是公开一种双通道侧向刚度半主动油气悬架。
【背景技术】
[0002]1、主动及半主动悬架
[0003]悬架是车辆底盘的重要部件，位于车架与车桥之间，承接底盘对地面的缓冲减震功能，并对车辆的行驶平顺性及操纵稳定性有重大的影响。悬架有被动悬架、半主动悬架、主动悬架等几种形式，体现着对底盘姿态、刚度、阻尼等力学特性以及车辆运行姿态的控制程度。普通车辆，尤其是载重车辆，底盘通常采用的是被动悬架结构，刚度、阻尼结构固定，车辆的行驶平顺性及操纵稳定性较差。随着驾驶品质、操纵品质以及运输安全性、乘坐舒适性的要求，人们开始对悬架的刚度、阻尼以及运行姿态提出了主动控制的要求，进而开发出半主动及主动悬架系统。
[0004]主动悬架能够根据汽车的承载状态、运行状态和路面状况，适时地调节悬架的姿态、刚度和阻尼，使悬架系统处于最佳减振状态，车辆在各种路面状况下都会有良好的平顺性、稳定性和舒适性。主动悬架的关键部件是其执行机构，也就是可以调节、控制的悬架姿态、刚度及阻尼系统。
[0005]国外轿车、乘用车等高档产品相继研发、应用了半主动、主动悬架系统。主要是采用电子控制技术对悬架的刚度、阻尼进行控制。悬架的基本载体是螺旋弹簧、空气弹簧和液压电子阻尼器。受结构形式、控制容量、系统成本等因素的限制，半主动、主动悬架在商用车辆及载重运输车辆的应用很少。
[0006]2、油气悬架
[0007]油气悬挂缸集成了空气弹簧和液压阻尼器的结构原理与使用功能，具有更加良好的力学特性和应用范围。油气悬挂缸内部充注氮气和液压油。氮气作为弹性介质和储能介质，具有变刚度特性，而且比金属弹性材料具有更大的储能比。液压油作为阻尼介质，通过悬挂缸内部的阻尼结构产生阻尼力。
[0008]由于将氮气封装在缸体结构内，因而油气悬挂缸具有比空气弹簧更大的工作压力和容量。同常规液压缸结构类似，按运动关系与安装结构，油气悬挂缸也由缸筒组件与活塞杆组件构成，内部容积隔腔包含有杆腔、无杆腔，活塞杆通常是空心结构。其中，无杆腔称为悬缸内腔，由缸筒内腔及活塞杆内腔构成。有杆腔称为副油腔，是由缸筒组件与活塞杆组件在悬挂缸腰部侧壁间围成的环状空间。
[0009]双油腔结构，悬缸内腔作为一个腔体使用，内部充注液压油和氮气，也称油气混合腔或混合油腔。在使用过程中，副油腔的容积空间变化幅度最大，通常用作悬挂缸内部阻尼流量的来源。副油腔内部充注液压油，并在其腔体内侧的活塞杆侧壁上设有阻尼通道与悬缸内腔接通。只充注液压油的油腔称为纯油腔，包括可变纯油腔和不可变纯油腔。可变纯油腔与混和油腔连通形成阻尼通道。悬挂缸压缩或拉神时，可变纯油腔和混和油腔的容积、压力发生变化产生阻尼流量。悬挂缸内腔系统压力对外提供弹性力的作用面积，称为压力作用面积。随悬挂缸压缩或拉伸速度而产生阻尼流量的面积，称为阻尼流量面积。悬挂缸的弹性力，由悬挂缸内腔系统压力和压力作用面积决定。系统的阻尼流量，由阻尼流量面积和悬挂缸压缩或拉伸速度决定。
[0010]三油腔结构是通过活塞或阀板结构将悬缸内腔分隔为缸筒内腔和活塞杆内腔，活塞或阀板上布置有阻尼结构。副油腔通过活塞杆侧壁阻尼结构与悬缸内腔导通。
[0011]悬挂缸的阻尼流量来源于悬挂缸压缩或拉伸时可变纯油腔的容积变化。而阻尼流量的产生必须将可变纯油腔连接到混合油腔，或通过另外一个纯油腔最终连接到混合油腔，以形成阻尼通道。否则悬挂缸内部的力学关系就不成立。从现有的各种悬缸结构来看，副油腔都是作为系统阻尼流量的主要来源，并无一例外地均与悬缸内腔接通，形成对外封闭的液压回路。
[0012]图1?图9，为现有油气悬挂缸的主要结构形式。图1、图2为单气室双油腔结构。图3?图6为单气室三油腔结构，其中图6为压力补偿型结构。图7?图9为双气室三油腔结构，图7为正向串联结构，图8、图9为反压对置结构。
[0013]常规的阻尼结构由阻尼孔、单向阀组成，使用过程中不可调控。系统的阻尼特性为基于速度项、正反向差异的二次曲线F = f (V)，参见图14。
[0014]图1?图7结构，刚度特性基本一致，特性曲线参见图12，为一条正向非线性曲线，在曲线的起始位置存在硬点。整个悬挂缸内腔系统是一个封闭的回路，无法引入外部输入进行控制。但可以基于内部空间及结构布置变阻尼机构，在一定程度上实现变阻尼控制。参见图15变阻尼特性曲线。
[0015]图8、图9所示，虽然获得了比较良好的刚度特性，消除了硬点(刚度特性曲线参见图13)，但这两种结构必须基于对缸筒内腔与活塞杆内腔的物理隔绝，这样就丧失缸筒内腔及活塞杆内腔之间重要的结构、位置、速度、流量及压力上的关联，而且活塞杆内腔复杂的导管结构占据了内部有效空间。使得在悬缸内腔中基于对位置、流量及压力控制关系的变阻尼结构无法进行布置与应用。参见图11，变阻尼内控阀组结构。另外，活塞杆内腔复杂的导管结构，安装维修困难、可靠性较差。缺乏外部控制的控制目标与控制环节，也难以实现外部对系统刚度、状态的控制。
[0016]现有各种结构的油气悬挂缸，都是注重悬挂缸自身内部的刚度和阻尼特性的搭配以及独立运行的完整性和可靠行，并没有考虑设定由外部施加主动控制的外部输入端口与内部控制环节。其内部油腔、气室相互关联、相互控制，之前也通常都是作为单独部件独立使用。但作为整个底盘，尤其是主动、半主动悬架，需要就不同的路况、运行状态、不同的驾驶与操作环境，进行主动或半主动控制。但整个油气悬挂缸没有构建出用于外部控制或多悬挂缸组合控制的独立环节，使得油气悬挂缸的优良性能以及组合潜力得不到完整发挥。在现有类型悬缸结构上施加外部主动控制会造成悬缸内部流量、压力的紊乱，导致系统稳定性及可靠性出现问题。
[0017]主动及半主动控制悬架系统，讲求的是对系统刚度、阻尼、行程、状态的主动或半主动综合控制。现有的油气悬挂缸基础结构，缺乏完整实现的结构基础和条件。
[0018]主动及半主动悬架在轿车、商务车等高端产品上有着广泛地应用。其主要是基于板簧、螺旋弹簧、空气弹簧等与电控阻尼器的组合，引入电控系统进行控制。但限于悬挂部件、电控系统的工作容量、控制容量、系统精度以及成本构成等问题，在大型车辆以及普及型产品的应用上受到很大限制。在基于油气悬架的工程、重型及特种车辆上的应用还处于空白状态。亟待提出一种可用于主动及半主动控制体系下的基础油气悬挂缸结构，以及基于油气悬挂缸的主动及半主动控制的悬架结构。
【发明内容】
[0019]本专利提出了一种双通道侧向刚度半主动油气悬架。具体地是公开一种基于油气悬架结构，通过方向盘对悬挂缸组件的高度、行程、刚度、阻尼等参数的控制，实现车辆在转向行驶状态下侧倾角度、侧倾刚度、侧倾阻尼与转向角度、转向姿态自动匹配的半主动控制。
[0020]本专利构建隔离式双气室油气悬挂缸结构。副油腔充注液压油，与悬缸内腔完全隔离。悬缸内腔通过活塞杆底部的内控阀组分隔为缸筒内腔(纯油腔)和活塞杆内腔(混合油腔)。缸筒内腔和活塞杆内腔，通过内控阀组上的阻尼通道连通，形成完整、独立的悬缸内腔系统。悬缸内腔系统，提供油气悬挂缸的主体力学参数。副油腔通过管路外部连接控制阀和储能器，形成独立的外部控制回路。外部控制回路通过副油腔与悬缸内腔系统形成双气室反压对置结构关系，除修正、补充悬缸内腔系统的力学参数外，还可实施对悬缸内腔系统的的主动控制。参见图20—一隔离式双气室油气悬挂缸结构，图10为其结构示意图。
[0021]本专利通过角度同步控制阀分别连接、控制左/右两个悬挂缸的外部控制回路，形成以角度同步控制阀为核心的“状态控制通道”，对左/右悬挂缸副油腔中的存油量进行控制，改变悬挂缸的行程和高度，进而控制底盘或上车部分的侧倾角度。角度同步控制阀与方向盘转动同步，进而控制底盘所产生的侧倾角度与车辆的转向角度同步，形成最佳的底盘转向姿态。通过流量随动阀分别连接左/右两个悬挂缸的悬缸内腔系统，形成以流量随动阀为核心的“压力/流量随动通道”，根据压力对左/右悬挂缸内腔系统中的存油量进行调节与补偿。过程是，以角度同步控制阀通过“状态控制通道”对左/右悬挂缸副油腔进行先导控制，通过悬缸内腔系统的压力传导推动流量随动阀在左/右悬缸内腔系统之间进行流量的随动补偿，保持左/右悬缸内腔系统间处于等压/等刚度状态。流量随动阀对左/右悬缸内腔系统中的存油量进行随动控制，保持左/右悬挂缸的等压力/刚度，跟随、配合角