一種油氣主動互聯饋能懸架的製作方法

2023-06-03 13:34:36

本發明專利涉及油氣主動互聯饋能懸架，特指一種帶有饋能單元的油氣互聯懸架系統，並能通過電路調節從而對設計懸架進行主動控制，改善車輛平順性能和操縱穩定性能。

背景技術：

大型工程車輛底盤懸架系統多採用油氣懸架，而油氣懸架一般分為獨立式和連通式兩種；連通式油氣懸架系統因其可以降低車身的固有頻率、方便實現車輛姿態調節, 且相對於獨立式油氣懸架系統而言, 其車輛的側傾剛度更大，車輛行駛穩定性更好，在大型工程車輛上應用更加廣泛。於此同時，大型工程車輛行駛道路複雜，路面的顛簸以及車輛的加減速、轉向等操作會導致簧載質量（懸架以上部分的質量，如車身、車架、貨物、乘員等）與非簧載質量（懸架以下部分的質量，如車橋、車輪等）之間產生相對運動，其衝擊載荷雖被汽車懸架中的彈性元件所緩衝，但振動依然存在。汽車傳統減振器以摩擦的形式將這部分機械能轉變為熱能，從空氣中耗散掉，從而衰減車輛的振動，使汽車獲得良好的平順性。如果能夠將這些能量加以回收利用,則可以降低汽車能耗，從而實現節約能源的目的。

饋能機理的提出以及研究，大大滿足了對油氣互聯懸架對能量回收的需求，通過不同的饋能結構（電液式，機械式，機電式）使得懸架之間的振動能量能夠有效的回收，大大降低了汽車能耗。因此將饋能機理引入油氣互聯懸架，不僅滿足了汽車對行駛平順性和操縱穩定性的要求，還大大的降低了汽車能耗，對懸架研究具有重要意義。

技術實現要素：

本發明針對現有油氣互聯懸架技術領域中面臨能耗問題，提供一種油氣主動互聯饋能懸架，利用油氣互聯懸架特性以及饋能懸架的饋能機理來降低汽車的能耗，並且通過對饋能電路的調節實現對設計懸架的主動控制。

為實現上述發明目的，本發明採取的技術方案為：一種油氣主動互聯饋能懸架，包括第一油氣懸架A和第二油氣懸架B，所述第一油氣懸架A和第二油氣懸架B的出油口之間通過整流橋連接，所述整流橋輸出端與液壓馬達連接，所述液壓馬達與發電機連接，所述發電機與電池電路連接。

上述方案中，所述電池電路上還連接有MOS管控制器，所述MOS管控制器用來控制所述發電機的轉速。

上述方案中，所述第一油氣懸架A和所述第二油氣懸架B均包括缸筒，所述缸筒內設置有活塞杆和活塞，所述缸筒的無杆腔通過第一阻尼閥與油氣罐連通。

上述方案中，所述整流橋包括第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥和第四單向閥，所述第一單向閥、所述第二單向閥、所述第三單向閥和所述第四單向閥依次串聯成一個迴路，所述第一單向閥和所述第二單向閥的方向相反，所述第二單向閥和所述第三單向閥的方向相反，所述第三單向閥和所述第四單向閥的方向相反，所述第四單向閥和所述第一單向閥的方向相反，所述第一油氣懸架A的缸筒上無杆腔出油口連接在所述第一單向閥和所述第二單向閥之間，所述第二油氣懸架B的缸筒上無杆腔出油口連接在所述第三單向閥和所述第四單向閥之間，所述液壓馬達連接在所述第二單向閥和所述第三單向閥之間。

上述方案中，所述第四單向閥和所述第一單向閥之間還連接有蓄能器，所述蓄能器與所述液壓馬達連接。

上述方案中，所述第一油氣懸架A和第二油氣懸架B的出油口還連接有第二阻尼閥。

本發明的有益效果：（1）當路面對懸架提供一定激勵時，第一油氣懸架A和第二油氣懸架B產生液體交互，通過整流橋將液體始終按一個方向流經液壓馬達，液壓馬達轉動，帶動發電機發電，並通過電池電路將產生的電能儲存，從而在滿足車輛性能的同時有效回收懸架振動能量，（2）由於控制電池電路上還安裝有MOS管控制器，MOS管控制器通過對電路的電流和電壓進行控制，用來調節發電機的轉速，同時發電機和液壓馬達是連接在一起的，液壓馬達的轉速受發電機轉速的控制，從而來間接控制互聯管路內液體的流量，從而實現對油氣互聯懸架的動行程進行控制，提高了油氣懸架系統行駛平順性和操縱穩定性，實現對設計懸架的主動控制。

附圖說明

圖1為油氣主動互聯饋能懸架的結構示意圖。

圖中，1-活塞杆；2-活塞；3-缸筒；4-第一阻尼閥；5-油氣罐；6-蓄能器；7-整流橋；7-1第一單向閥；7-2第二單向閥；7-3第三單向閥；7-4第四單向閥；8-液壓馬達；9-發電機；10-電池電路；11-第二阻尼閥；12-MOS管控制器；A-第一油氣懸架；B-第二油氣懸架。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案進行更詳細的說明。

如圖1所示，本發明的油氣主動互聯饋能懸架包括第一油氣懸架A和第二油氣懸架B，其中第一油氣懸架A和第二油氣懸架B的結構基本相同，均由缸筒3、活塞杆1、活塞2、第一阻尼閥4、油氣罐5構成，活塞杆1和活塞2相連，並置於缸筒3內組成液壓缸，液壓缸一端為有杆腔、一端為無杆腔，其中無杆腔有兩個出油孔，一個通過第一阻尼閥4與油氣罐5相連通，液壓缸無杆腔的另外一個出油口通過第二阻尼閥11與整流橋7連通，其中整流橋7由第一單向閥7-1、第二單向閥7-2、第三單向閥7-3和第四單向閥7-4，所述第一單向閥7-1、所述第二單向閥7-2、所述第三單向閥7-3和所述第四單向閥7-4依次串聯成一個迴路，所述第一單向閥7-1和所述第二單向閥7-2的方向相反，所述第二單向閥7-2和所述第三單向閥7-3的方向相反，所述第三單向閥7-3和所述第四單向閥7-4的方向相反，所述第四單向閥7-4和所述第一單向閥7-1的方向相反，第一油氣懸架A的液壓缸無杆腔出油口連接在所述第一單向閥7-1和所述第二單向閥7-2之間，第二油氣懸架B的液壓缸無杆腔出油口連接在所述第三單向閥7-3和所述第四單向閥7-4之間，所述液壓馬達8連接在所述第二單向閥7-2和所述第三單向閥7-3之間，所述第四單向閥7-4和所述第一單向閥7-1之間連接有蓄能器6，所述蓄能器6用來為液壓馬達8提供能量，液壓馬達8與發電機9連接，發電機9與電池電路10連接。電池電路10上還連接有MOS管控制器12，MOS管控制器12通過對電池電路的電流和電壓進行控制，用來調節發電機9的轉速。

下面結合本實施例中的技術方案對本發明的油氣互聯饋能懸架系統的工作原理進行簡單說明：假設路面對左右輪分別施加不同激勵，第一油氣懸架A和第二油氣懸架B中缸筒3和活塞2產生相對運動，缸內液體通過互聯管路進行交互，產生的交互液體通過整流橋7整流，並輸入液壓馬達8，液壓馬達8進行同方向轉動，帶動發電機9轉動，發電機9產生電流，通過電池電路10輸入到電池中，從而實現饋能。當道路複雜且對車輛性能要求較高時，電池電路10內的MOS管控制器12工作，對電路電流和電壓進行控制，從而調節發電機9轉速，發電機9和液壓馬達8連接，液壓馬達8轉速受發電機9控制，從而通過MOS管控制器12進一步主動控制互聯管路內液體流量，實現對油氣互聯懸架懸架動行程進行主動控制，進而提高了油氣懸架系統行駛平順性和操縱穩定性。

本發明在油氣互聯懸架基礎上加入饋能結構以及控制電路不僅滿足了汽車對行駛平順性和操縱穩定性的要求，還大大的降低了汽車能耗，並且通過對饋能電路的調節實現對設計懸架的主動控制。