[发明专利]用于车辆悬架系统的液压系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及车辆的悬架系统，特别是能控制一个或一个以上悬架参数的液压系统。

发明背景

现有技术中有多种公知的互相连接悬架系统，能够被动地区分车轮相对车身的不同动作模式，并因此提供不同的功能。例如，法国专利公开文献FR2663267公开了一种液压气动式空气悬架系统，其支撑车身，并提供不同的带有零弯曲刚度的起伏刚度比率和侧倾刚度比率。纵倾刚度与起伏刚度(其由杆直径、蓄能器尺寸和作动筒前后位置决定)相关。因为该系统用来支撑车辆，所以在四个流体体积中的压力必须很高，或者杆的直径要足够大来提供对车辆的支撑力，这就限制了密封摩擦和严重影响了乘坐舒适性。而且，随着温度的变化，系统中气体和液体的体积就会引起行驶高度变化，从而需要更昂贵的高压流体供给和控制系统。此外，在四个流体体积每一个中的压力都必须非常很精确，在每个车轮处提供所需的支撑，因此压力通常是不同的，导致控制非常复杂，而且在流体体积之间的活塞密封件处出现渗漏以及增大活塞密封圈的摩擦力。

同样地，本申请人的美国专利申请US 6,270,098公开了一种压力平衡“负荷分配”部件，其位于两对对角连接的双动车轮作动筒(ram)之间。该系统提供带有零弯曲刚度的、不同的起伏刚度、侧倾刚度和附加的纵倾刚度，并在所有四个基本悬架模式(起伏、侧倾、纵倾和弯曲)中具有不同的阻尼率。因为该系统也支撑车辆的重量，所以随着车辆负荷的变化，或者随着液体温度的变化，必须调整在系统中六个流体体积中每个流体体积的体积。此外，因为在某些负荷条件下，系统中六个流体体积的压力可以完全不同，因此可能密封件会出现液体渗漏，这也要求调整流体体积以保持正确的车辆姿态。上述要求需要一个高压的流体源、传感器、电子控制设备和阀门，对于一个被动系统来说，会导致系统成本过高。

类似的，在EP1426212和国际申请PCT/EP2004/004885中，公开了多个被动液压系统，给车辆提供支撑，并提供带有零弯曲刚度的侧倾刚度。因为这些液压系统给车辆提供支撑，所以它们也有与本申请人的上述美国专利申请US 6,270,098中所提到的类似的缺点。

在本申请人的美国专利申请US 6,761,371中公开了一种被动系统，能提供很高的侧倾刚度、很低的弯曲刚度和可以忽略的起伏刚度，并且具有很高的侧倾阻尼，而具有更低、更舒适且孤立的起伏阻尼。因为该系统没有提供必要的起伏刚度，因此需要单独的支承弹簧。液压系统所需的侧倾力矩分布就决定了所选择的车轮作动筒尺寸，并导致在阻尼力顶点处产生损害。

一个仅具有侧倾和/或纵倾阻尼的系统的例子可以参见美国专利US 5,486,018和6,024,366。这些文献中的系统使用一个位于一对车轮阻尼作动筒之间的装置，每个车轮阻尼作动筒在活塞中有一个阻尼阀来提供双动阻尼，但使得作动筒单向动作(即只有一个单独的流体出口)。该装置可以提供用于同相动作(即起伏)和异相动作(即侧倾和/或纵倾)的独立的阻尼。但是，该系统在任何模式下都不能提供必要的刚度，因此除了需要支承弹簧之外，通常还需要防滚杆用来在前后跳动刚度和侧倾刚度比率之间提供良好的平衡。另外，因为车轮作动筒有效地单向动作(仅有一个流体出口)，所以装置可以提供的阻尼值很有限。为了克服上述这个问题，已经有了改进方案，参见日本特许厅公开文献11291737，但是要提供更多管阀和柱形阀就增加了系统的复杂性。

因此本发明一个目的是提供一种用于车辆悬架的液压系统，可以克服早期车辆悬架系统的至少一个缺点。

本发明的另一个优选目的是提供一种具有侧倾刚度、侧倾阻尼和起伏阻尼的液压系统，该系统的侧倾力矩分布可以独立于车轮阻尼压力进行结构和调节。

发明概述

出于这个目的，根据本发明的一个方面，提供一种用于车辆的悬架系统，车辆包括一个车身和至少两个前部和两个后部车轮组件，悬架系统包括一个液压系统，液压系统包括：

至少一个左前、至少一个右前、至少一个左后和至少一个右后车轮作动筒，每个作动筒都位于一个所述车轮组件和车身之间，每个车轮作动筒包括至少一个压缩室；和

一个模式分离装置，该装置包括第一、第二、第三和第四平衡室，它们由至少两个缸部分和一个活塞杆组件的配置所形成，第一和第四平衡室随着活塞杆组件运动在相同方向上的体积不同，第三和第二平衡室随着活塞杆组件运动在相同方向且与第一和第四平衡室相反方向上的体积不同；