車輛懸架和車輛的製作方法

2024-02-01 11:50:15

本發明涉及車輛技術領域，尤其是涉及一種車輛懸架和懸架的車輛。

背景技術：

隨著車輛行業的快速發展和進步,車輛的乘坐舒適性能越來越引起人們的重視，懸架是車輛行駛過程中隔離路面激勵的關鍵部件，懸架剛度是衡量懸架抵抗變形的能力的一種量度，剛度低則懸架軟，使車輛平順性更好；剛度高則懸架硬，使車輛的操縱性更好，而傳統的懸架在滿載或空載等不同的工況下車輛的剛度無法調節，因此無法做到兼顧平順性和操縱穩定性，無法使車輛的舒適度保持一致性。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種車輛懸架和車輛，以解決現有技術中存在的車輛無法兼顧平順性和操縱穩定性、無法滿足車輛舒適度的一致性的技術問題。

本發明提供的一種車輛懸架，包括：油缸、儲能器以及阻尼調節器，所述油缸內設置有活塞，所述油缸被所述活塞分割成有杆腔和無杆腔；

所述儲能器包括：第一儲能器和第二儲能器，所述第一儲能器與所述有杆腔連通，所述第二儲能器與所述無杆腔連通，所述阻尼調節器分別設置在所述第一儲能器與所述有杆腔相連的管路上以及所述第二儲能器與所述無杆腔相連的管路上，用於調節所述油缸向所述儲能器回油的流速。

進一步的，所述阻尼調節器包括並聯設置的第一單向閥和第二單向閥，所述第一單向閥和所述第二單向閥的出口方向相反，所述第一單向閥上串聯有阻尼孔。

進一步的，所述阻尼調節器還包括：與所述第一單向閥並聯設置的第三單向閥，所述第三單向閥和所述第一單向閥的出口方向相同，所述第三單向閥上串聯有電磁閥。

進一步的，所述油缸內設置有過載保護裝置。

進一步的，所述過載保護裝置包括設置於所述油缸底部的過載保護孔和設置於所述活塞底端的緩衝杆，所述過載保護孔與所述緩衝杆相匹配，所述緩衝杆上設置有油道開口。

進一步的，所述油道開口設置在所述緩衝杆的側壁上，所述油道開口沿所述緩衝杆的軸向對稱設置，所述油道開口沿所述緩衝杆的軸向設置為上小下大的結構，沿所述緩衝杆的徑向為上淺下深的結構。

進一步的，所述第一儲能器和所述第二儲能器均包括：氣室和油室，所述氣室和所述油室之間設置有彈性隔膜。

進一步的，還包括換向閥、油泵和油箱，所述油泵的入口與所述油箱相連，所述油泵的出口與換向閥的入口連通；

所述換向閥的一個出口與所述第一儲能器及所述有杆腔連通，所述換向閥的另一個出口與所述第二儲能器及所述無杆腔連通，所述第一儲能器與所述換向閥之間以及所述第二儲能器與所述換向閥之間均設置有車高控制閥。

進一步的，所述有杆腔和所述無杆腔均通過溢流閥與所述油箱連通。

本發明還提供一種車輛，包括：上述的車輛懸架，所述車輛懸架設置在車身的底部。

本發明提供的車輛懸架和車輛，油缸被活塞分割成有杆腔和無杆腔，且有杆腔與無杆腔上均連接有儲能器，有杆腔提供預壓載荷，無杆腔承受車輛載荷和預壓載荷，由於車輛在滿載和空載等不同工況下工作時，無杆腔承受的車輛載荷不同，因此懸架的剛度也不同，因此當車輛靜止時，通過向儲能器中輸入油液能夠調節其剛度；當車輛行駛時，通過阻尼調節器能夠控制油液在油缸和儲能器之間的流向和流速，即可調節其剛度阻尼，因此在空載、滿載以及平滑路面、崎嶇路面等不同的工況下，通過調節懸架的剛度、阻尼能夠兼顧車輛的平順性和操縱的穩定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的車輛懸架和車輛的結構示意圖。

附圖標記：

1-油缸； 2-儲能器； 3-阻尼調節器

4-過載保護裝置； 5-溢流閥； 7-車高控制閥；

11-活塞； 12-有杆腔； 13-無杆腔；

21-第一儲能器； 22-第二儲能器； 23-氣室；

24-油室； 25-彈性隔膜； 31-第一單向閥；

32-第二單向閥； 33-阻尼孔； 34-電磁閥；

35-第三單向閥 41-過載保護孔； 42-緩衝杆；

61-換向閥； 62-油泵； 63-油箱；

421-油道開口。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1：

圖1為本發明實施例提供的車輛懸架的結構示意圖；如圖1所示，本實施例提供的車輛懸架，包括油缸1、儲能器2以及阻尼調節器3，儲能器2與油缸1相連，阻尼調節器3設置在油缸1和儲能器2之間。例如儲能器2可設置為能夠通過自身的彈性形變以吸收能量的裝置，通過其自身的彈性形變能夠使懸架的剛度發生變化；阻尼調節器3可設置為能夠控制油液流速的開關閥門，起到調節油缸1中與儲能器2之間的油液流通性的作用。

油缸1內設置有活塞11，油缸1被活塞11分割成有杆腔12和無杆腔13，儲能器2的一端與油缸1相連，儲能器2的另一端與動力裝置6相連。具體來說儲能器2包括與有杆腔12相連通的第一儲能器21以及與無杆腔13相連通的第二儲能器22，阻尼調節器3分別設置在第一儲能器21與有杆腔12之間的管路上以及第二儲能器22與無杆腔13之間的管路上。

將第一儲能器21與第二儲能器22均與動力裝置，例如馬達等動力源相連，可調節車輛在靜止時的剛度。具體來說，懸架中設置有控制器，並在油缸1中設置傳感器組，傳感器組與控制器信號連接，傳感器組包括：分別位於有杆腔12和無杆腔13的壓力傳感器14以及位於活塞11上的位移傳感器。控制器是通過活塞11的位移來判斷向有杆腔12還是向無杆腔13中注入油液，具體來說，位移傳感器收集活塞11在油缸1中的位移數據並傳遞給控制器，控制器進行處理後，在交替向有杆腔12和無杆腔13中注入油液時保證使活塞11的位移變化量在一定的範圍之內，即：保證車身的高度變化不大，以保證乘坐的舒適性。

由於車輛在滿載和空載等不同工況下，懸架的剛度不同，因此，當車輛靜止時，通過動力裝置向儲能器2中輸入油液，能夠調節懸架的剛度，使剛度值保持在目標值的範圍之內；當車輛行駛時，通過阻尼調節器3能夠控制有杆腔12與第一儲能器21之間油液的流速和流向，以及無杆腔13與第二儲能器22之間油液的流速和流量，使懸架的剛度阻尼可調，從而使車輛在滑路面、崎嶇路面等不同的工況下，能夠兼顧平順性和操縱穩定性下，從而保證車輛舒適度的一致性。

本實施例提供的車輛懸架，能夠實現懸架的剛度阻尼可調，兼顧了車輛的平順性和操縱穩定性，從而保證了車輛在不同工況下乘坐舒適度的一致性。

實施例2：

在上述實施例的基礎上，本實施例對車輛懸架作了的進一步改進，具體來說，阻尼調節器3包括並聯設置的第一單向閥31和第二單向閥32，第一單向閥31和第二單向閥32的出口方向相反，第一單向閥31上串聯有阻尼孔33。

有杆腔12與第一儲能器21之間的阻尼調節器3的具體連接方式為：第二單向閥32的進口與第一儲能器21相連，其出口與有杆腔12相連，使油液只能從第一儲能器21流經第一單向閥31並流向有杆腔12；此外第一單向閥31的進口與有杆腔12相連，其出口處串聯有阻尼孔33，並與第一儲能器21相連，使油液只能從有杆腔12流經第一單向閥31並流向第一儲能器21。

類似的，無杆腔13與第二儲能器22之間的阻尼調節器3的具體連接方式為：第二單向閥32的進口與第二儲能器22相連，其出口與無杆腔13相連，使油液只能從第二儲能器22流經第一單向閥31並流向無杆腔13；此外第一單向閥31的進口與無杆腔13相連，其出口處串聯有阻尼孔33，並與第二儲能器22相連，使油液只能從無杆腔13流經第一單向閥31並流向第二儲能器22。

優選的，在第一單向閥31上並聯設置第三單向閥35，且第三單向閥35與第一單向閥31的出口方向相同，第三單向閥35上串聯有電磁閥34，當有杆腔12中的油液需要流向第一儲能器21時，通過電磁閥34的開閉能夠控制油液的流速，能夠更好的調節阻尼；此外，阻尼孔33還可與第三單向閥35先並聯後再與第一單向閥31串聯，使調節阻尼的效果更好。

當車輛在良好路面直線勻速行駛，通過阻尼調節器3中的阻尼孔33提供最優阻尼，且電磁閥34關閉不工作；在崎嶇路面行駛，碰到凸起衝擊車輪上跳時，無杆腔13中的油液通過第一單向閥31和阻尼孔33流向第二儲能器22，同時電磁閥34打開，一部分油液通過打開的電磁閥34流入第二儲能器22，則懸架阻尼降低，能夠緩解車輛受到的衝擊，此時有杆腔12的容積增大，第一儲能器21中的油液通過第二單向閥32流向有杆腔12；車輪迴彈時，第二儲能器22中的油液通過第一單向閥31流回無杆腔13，而有杆腔12中的油液經過第一單向閥31和阻尼孔33流回第一儲能器21，阻尼孔33提供阻尼，因此車輛在不同的工況下，懸架的阻尼可調，能夠滿足車輛的平順性的要求。

本實施例提供的車輛懸架，第一，能夠實現阻尼可調，在不同行駛工況下，使車輛具有最佳的平順性和操縱穩定性；第二，在活塞11被壓縮或伸張時，分別由阻尼調節單元3為油缸1提供阻尼力，能夠提高懸架的性能，避免其快速運動時產生氣穴現象以及對油缸1造成的點蝕破壞。

實施例3：

在上述實施例的基礎上，本實施例對車輛懸架作了的進一步改進，具體來說，油缸1內設置有過載保護裝置4，過載保護裝置4可設置為油缸1底部的緩衝部件，能夠吸收或消減活塞11向下的衝擊力。

優選的方案是：過載保護裝置4包括設置於油缸1底部的過載保護孔41和設置於活塞底部的緩衝杆42，其中過載保護孔41與緩衝杆42相匹配，緩衝杆42上開設有油道開口421，當車輪遇到特別大的衝擊時，活塞11向下高速衝擊時，緩衝杆42進入油缸1底部的過載保護孔41，減少油缸1底部受到的衝擊。

為了更好地實現緩衝的功能，油道開口421設置為多個，分布於緩衝杆42的側壁上，並沿緩衝杆42的軸線對稱設置，油道開口421沿緩衝杆42的軸向設置為上小下大的結構，沿緩衝杆42的徑向為上淺下深的結構，即油道開口421下部的深度大於其上部的深度，並漸過渡到緩衝杆42的表面。緩衝杆42具體的工作方式為：活塞11向下衝擊時，初始階段活塞11的速度大、緩衝杆42向下的速度大，而由於油道開口421下部深度較小，使油液流速增大、活塞11受到的阻力小，因此能夠避免過大的衝擊；隨著油道開口421的深度增加，使油液流速減小，阻力逐漸增大，在此過程中活塞11受到的阻力變化小，使活塞11加速度在整個衝擊行程中保持恆定，減少油缸1受到的衝擊，防止懸架損壞。

此外油道開口421還可設置為貫通緩衝杆42徑向的凹槽，該凹槽的頂端小底端大，也能起到緩衝的作用。

本實施例提供的車輛懸架和車輛，對油缸1進行過載保護，能夠避免在大載荷的衝擊下損壞油缸1或活塞11。

實施例4：

在上述實施例的基礎上，本實施例對車輛懸架作了的進一步改進，具體來說，第一儲能器21和第二儲能器22均包括：氣室23和油室24，氣室23和油室24之間設置有彈性隔膜25，通過彈性隔膜25將氣室23中的氣體和油室24中的油液分開，即：上部是氣室23，氣室23內部密封高壓氮氣，下部24是油液，油液採用潤滑性能好的矽油，彈性隔膜25可採用氣密封性能優良的柔性橡膠膜，其四周與儲能器固定，中間能夠隨氣體壓縮程度不同上下浮動。

車輛懸架還包括換向閥61、油泵62和油箱63，油泵62和油箱63通過換向閥61相連，具體來說，油泵62的入口與油箱63相連通，油泵62的出口與換向閥61的入口相連通；換向閥61的其中一個出口與第一儲能器21以及有杆腔12相連通，其另一個出口與第二儲能器22和無杆腔13相連通，因此通過換向閥61能夠控制油泵62將油箱63中的油液輸入到有杆腔12或是無杆腔13中，使第一儲能器21和第二儲能器22中的氣體被壓縮，從而調整懸架的剛度。

有杆腔12和無杆腔13均通過溢流閥5與油箱63相連，當有杆腔12或無杆腔13中的油液超出限定的壓力值時，能夠通過溢流閥5流回油箱63。

第一儲能器21與換向閥61之間以及第二儲能器22與換向閥61之間均設置有車高控制閥7。車高控制閥7能夠控制車身的高度，具體來說，向無杆腔13中提供高壓油，使活塞11在油缸1中的位置上升，則車身高度的增加，當無杆腔13中的油液通過回油管路流出後，活塞11在油缸1中的位置下降，則車身高度減小。

需要說明的是，車身高度調整可以通過手動進行調節，也可通過控制器進行自動調節。

本實施例提供的車輛懸架和車輛，第一，車輛在滿載或空載時，通過動力裝置6能夠自動調節懸架的剛度，使剛度值始終保持在目標值的範圍之內，以提高車輛舒適度的一致性；第二，車身的高度可根據需要進行調節。

本發明還提供了一種具有上述懸架的車輛，具體來說，車輛懸架設置在車身的底部，通過在車輛中設置該種懸架，能夠保證車輛乘坐舒適度的一致性，提高了車輛操縱穩定性、平順性、通過性和行駛安全性。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。