[发明专利]一种车辆电液馈能型互联悬架系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种车辆电液馈能型互联悬架系统及其控制方法，悬架系统包括均连接在车辆簧载质量上的第一双作用液压缸、第二双作用液压缸、第三双作用液压缸和第四双作用液压缸，以及第一三位四通电磁换向阀、第二三位四通电磁换向阀、第一整流桥、第二整流桥、能量回收单元和模式切换控制器；第一整流桥和第二整流桥均与能量回收单元连接，第一三位四通电磁换向阀和第二三位四通电磁换向阀均与模式切换控制器连接。本发明系统结构简单，设计合理，实现方便，能够广泛应用在各种类型的车辆中，结合控制方法，在提高车辆操稳性、平顺性和安全性的同时，节约了能源，使用效果好，便于推广使用。

技术领域

本发明属于汽车悬架技术领域，具体涉及一种车辆电液馈能型互联悬架系统及其控制方法。

背景技术

随着汽车技术的快速提高、国民经济的快速增长，我国汽车保有量也呈快速增长的趋势，但交通事故也越发频繁的发生，通过研究发现车辆翻滚事故在所有交通事故中所占比例不是最多的，但致死率却是最高的，仅次于车辆碰撞事故。因此，如何保证车辆良好的制动性及抗侧翻性受到广泛学者的关注。悬架作为连接车身与底盘的结构，其性能直接影响到汽车的制动性和抗侧翻能力。当悬架系统具有较差的抗俯仰性能，则车辆制动时车身姿态保持能力较差，导致重心前移、后轮接地性变差，使汽车在紧急制动时的制动距离增加。当悬架抗侧倾的性能较差时，汽车抵抗侧翻的能力就会变差。汽车操稳性是评价悬架的重要指标之外，平顺性也是评价悬架的重要指标。对于传统悬架而言，传统被动悬架由于刚度、阻尼等参数是固定不变的，不能在全工况下兼顾行驶的平顺性和操稳性。为了减小车辆在转弯时的侧倾角，引入了横向稳定杆，虽增加了汽车的侧倾刚度，但也增加了车辆的翘曲刚度，恶化了车辆的扭曲路面上的车轮接地性，降低了车辆的通过性及安全性，在较好的路况下行驶时，一定程度恶化了行驶的平顺性。主动悬架可以实现刚度和阻尼的调节，其本质就是使路面输入的振动在传递至车身前进一步的被吸收或抵消，提高平顺性，也可以增大汽车转弯、制动时的侧倾角和俯仰角、提高行驶的操稳性，但主动悬架由于造价高、高功耗等缺点，而高功耗是限制它在市场上大范围推广的原因。半主动悬架可根据路面的不同激励，调节刚度或阻尼，以适应不同路面的变化，但半主动悬架只能调节刚度或者阻尼，一定程度限制了其性能的发挥，无法满足汽车在中国复杂路面下的安全性及平顺性。另一方面，环境污染与能源短缺促进了新能源快速发展。在汽车各个零件当中，传统悬架能量损耗占汽车总输出功率的18.2％，因此，悬架振动能量回收技术对新能源车辆、能源再利用有奠基的深厚的意义，对进一步促进产业发展有重要的战略意义。

液压互联悬架通过液压管路将四个液压缸连接起来，不同的连接形式具有不同的连接效果。有的连接形式的液压互联悬架能够提高车辆的侧倾刚度，减小车辆转弯时的侧倾角，提高车辆的行驶安全性；有的连接形式的液压互联悬架能够提高车辆的俯仰刚度，改善驾驶员和乘客的乘坐舒适性；有的连接形式的液压互联悬架能够改善轮胎的接地性，提高车辆的越野性能。现已有学者在液压互联悬架系统里加入馈能单元，在汽车行驶的过程中，将路面的激励能量转换为电能，供汽车其他用电器使用，提高了能源利用率。但现有的液压互联悬架没有将抗侧倾性、抗俯仰性、馈能性整体结合起来研究其对汽车行驶操稳性及平顺性的影响。如申请号为201610159453.8的中国发明专利“一种液压互联式馈能悬架”将液压互联系统和馈能系统集成，将振动的能量进行回收，但难以改善汽车的抗俯仰、抗侧倾的能力；如申请号201710198176.6的中国发明专利“一种液压互联系统管路连接模式切换装置及控制方法”通过电磁阀将液压管路连接起来，并通过控制电磁阀实现汽车抗俯仰、抗侧倾的功能，提高行驶的操稳性，但没有对振动能量进行回收，降低了能源的回收利用率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种车辆电液馈能型互联悬架系统，其系统结构简单，设计合理，实现方便，能够广泛应用在各种类型的车辆中，结合控制方法，在提高车辆操稳性、平顺性和安全性的同时，节约了能源，使用效果好，便于推广使用。