[发明专利]一种包含负刚度装置的车辆悬架系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种包含负刚度装置的车辆悬架系统及其控制方法，包括检测机构、控制单元和执行机构；执行机构包括液压泵、电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d和负刚度装置；负刚度装置包括左缸和右缸；左缸与右缸分别对称安装在车身的两侧。左缸与右缸均包括缸体、活塞和弹性元件；弹性元件设置在缸体内，活塞的推杆与车身铰接；缸体的底部与底盘车架铰接。在车身振动幅度较小时，悬架与负刚度装置配合使用，可以降低汽车的固有频率，从而提高车辆行驶的平顺性。当车身振动幅度较大时，由电子控制单元ECU主动控制负刚度装置不工作，避免影响车辆行驶的平顺性。本发明中负刚度装置刚度灵活可调，根据行驶路况实时调整，从而改善车辆的平顺性。

技术领域

本发明属于车辆悬架技术领域，具体涉及包含负刚度装置的车辆悬架系统及其控制方法。

背景技术

悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，可以传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。悬架对整车的平顺性、操纵稳定性等性能都有较大影响。近年来，随着科技的发展，人们越来越注重乘坐舒适度，对汽车的悬架性能要求不断提高。负刚度装置与悬架配合使用，通过降低系统的刚度，达到刚度准零，可以较大地降低车身固有频率但不降低整车承载能力，提高车辆行驶地平顺性。现有的

一些专利如专利申请号94112123.2所述，给钢板弹簧增加了一个负刚度弹簧装置，结构简单，可靠，在振动幅度较小的情况下，减少车身固有频率，从而提高了车辆行驶的平顺性，但是在车辆行驶在路况比较恶劣的道路上时，该负刚度装置会增加车身振动幅度，反而会恶化车辆行驶的舒适性。又如专利申请号201320502510.x所述，采用上下摆臂与弹簧等工作作用形成负刚度装置，稳定可靠，可以起到衰减车身振动的作用。但是该装置并未考虑初始状态的调整，负刚度装置不能保证在车身平衡位置时不对车辆产生影响，不能充分发挥负刚度装置的作用。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种包含负刚度装置的车辆悬架系统及其控制方法，通过在主动悬架系统基础上设计负刚度装置，通过负刚度的负刚度系数与空气悬架的正弹簧系数相结合，使系统达到刚度准零这一状态，从而较大地降低车身固有频率，提高车辆行驶的平顺性。由于负刚度装置的存在，系统的刚度会减小，车身振动幅度会进一步加大。所以需要在车身振动幅度较大时，负刚度装置需要停止使用。当在负刚度装置停止使用后需要再次使用时，需要有动力源使负刚度装置恢复至初始状态。本发明负刚度装置刚度灵活可调，与主动悬架共同使用，适应多种路况，可以在车身振动幅度较小时降低车身固有频率，进一步降低车身固有频率，从而提高车辆行驶的平顺性和稳定性。

本发明的技术方案是：一种包含负刚度装置的车辆悬架系统，包括检测机构、控制单元和执行机构；

所述执行机构包括液压泵、电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d和负刚度装置；所述负刚度装置包括左缸和右缸；所述左缸与右缸分别对称安装在车身的两侧；所述左缸与右缸均包括缸体、活塞和弹性元件；所述弹性元件设置在缸体内，所述活塞安装在缸体内，且活塞的端面与弹性元件接触，活塞的推杆与车身铰接；缸体的底部与底盘车桥铰接；所述液压泵分别与左缸和右缸连接；所述电磁阀a安装于右缸的出油口与油箱之间连接的管路上，电磁阀b安装于右缸进油口与液压泵出油口之间连接的管路上，电磁阀c安装于左缸进油口与液压泵出油口之间连接的管路上，电磁阀d安装于左缸出油口与油箱之间连接的管路上；