能量可回收油氣懸架和機(jī)動車的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種能量可回收油氣懸架，包括：液壓缸，連接在車輪總成與車身之間；蓄能器；管路，連通液壓缸的無桿腔與蓄能器；液壓馬達(dá)，設(shè)置在管路中；發(fā)電機(jī)，與液壓馬達(dá)傳動連接。本申請的懸架系統(tǒng)對能量可回收油氣懸架增加了可控能量回收裝置，可以具有能量回收功能，從而一定程度上提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】能量可回收油氣懸架和機(jī)動車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及汽車結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種能量可回收油氣懸架和機(jī)動車。

【背景技術(shù)】
[0002]懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力(支承力)、縱向反力(牽引力和制動力)和側(cè)向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架(或承載式車身)上，以保證汽車的正常行駛。
[0003]目前多數(shù)汽車上采用被動式懸架。被動式懸架是汽車姿態(tài)(狀態(tài))只能被動地取決于路面、行駛狀況和汽車的彈性元件、導(dǎo)向裝置以及減振器這些機(jī)械零件。被動式懸架盡管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但一般都由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成。鋼板彈簧是一種常用的彈性元件，圖5示出了一種常規(guī)的鋼板彈簧懸架的示意圖。
[0004]鋼板彈簧也能起到阻尼減震作用，其各個鋼片之間形成摩擦阻尼，將懸架運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化成熱能的形式耗散掉，從而衰減車輛振動，提高舒適性和操作穩(wěn)定性。
[0005]然而這種阻尼減震方式，懸架將運(yùn)動能力轉(zhuǎn)化成熱能白白地耗散掉，不利于節(jié)省燃油。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本申請的目的在于提供一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、維修保養(yǎng)成本低的具有較高安全系數(shù)的廉價的能量可回收油氣懸架和機(jī)動車。
[0007]在本申請的實(shí)施例中提供了一種能量可回收油氣懸架，包括:液壓缸，連接在車輪總成與車身之間；蓄能器；管路，連通液壓缸的無桿腔與蓄能器；液壓馬達(dá)，設(shè)置在管路中；發(fā)電機(jī)，與液壓馬達(dá)傳動連接。
[0008]優(yōu)選的，管路為一個支路，液壓馬達(dá)設(shè)置在該支路中。
[0009]優(yōu)選的，管路包括并聯(lián)的第一支路和第二支路。
[0010]優(yōu)選的，在第一支路中設(shè)置止回閥，其止回方向是從液壓缸到蓄能器，在第二支路中設(shè)置液壓馬達(dá)和止回閥，其止回方向是從蓄能器到液壓缸。
[0011]優(yōu)選的，在第二支路中液壓馬達(dá)的上下游分別設(shè)置一個止回閥，其止回方向均是從蓄能器到液壓缸。
[0012]優(yōu)選的，第一支路中還設(shè)置節(jié)流阻尼閥。
[0013]優(yōu)選的，在第一支路和第二支路中分別設(shè)置一對止回閥，第一支路中的兩個止回閥的止回方向相對向，第二支路中的兩個止回閥的止回方向相背向，液壓馬達(dá)的上下游分別連通各對止回閥的中間。
[0014]優(yōu)選的，在上述的能量可回收油氣懸架中還包括:控制器和傳感器，傳感器和發(fā)電機(jī)分別電連接控制器。
[0015]優(yōu)選的，傳感器包括轉(zhuǎn)彎傳感器和/或車身加速度傳感器。
[0016]在本申請的實(shí)施例中，還提供了一種機(jī)動車，包括上述的能量可回收油氣懸架。
[0017]本申請的懸架系統(tǒng)對能量可回收油氣懸架增加了可控能量回收裝置，可以具有能量回收功能，從而一定程度上提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1示出了根據(jù)本申請一個實(shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2示出了根據(jù)本申請另一實(shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3示出了根據(jù)本申請又一實(shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4示出了根據(jù)本申請?jiān)僖粚?shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是以往的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本申請并不局限于這些附圖和實(shí)施例。在以下圖中所描述的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以圖1中所示的汽車懸架系統(tǒng)為基準(zhǔn)。
[0024]圖1示出了根據(jù)本申請一個實(shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖，I是液壓缸，3是液壓馬達(dá)，4是發(fā)電機(jī)，5是蓄能器，液壓缸I，連接在車輪總成與車身之間；蓄能器5可以采用充氣蓄能器；管路，連通液壓缸I的無桿腔與蓄能器5 ;液壓馬達(dá)3，設(shè)置在管路中；發(fā)電機(jī)4,與液壓馬達(dá)3傳動連接。
[0025]流入流出蓄能器的油液改變蓄能器內(nèi)的預(yù)充氣體的體積，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力的變化，從而提供車輛懸架的彈簧剛度。液壓缸無桿腔可單獨(dú)連接，受力面積為整個活塞面積，活塞桿可以做小，缺點(diǎn)可能是活塞密封可靠性差。液壓缸無桿腔和有桿腔可連通，這樣活塞桿尺寸要加大，受力面積為上下面積差，也即是活塞桿的橫截面積。缺點(diǎn)是尺寸稍大，優(yōu)點(diǎn)是密封較可靠。
[0026]在懸架壓縮時，高壓油液從液壓缸流出，流經(jīng)液壓馬達(dá)3，流入蓄能器5。液壓馬達(dá)3與微型發(fā)電機(jī)4連接，驅(qū)動發(fā)電機(jī)4發(fā)電，將懸架運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化成電能回收。懸架拉伸時，高壓油液從蓄能器5流出，流經(jīng)液壓馬達(dá)3，流入液壓缸I，驅(qū)動發(fā)電機(jī)4發(fā)電，將懸架運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化成電能回收。本裝置提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0027]如圖1所示，管路為一個支路，液壓馬達(dá)3設(shè)置在該支路中。高壓油液流入流出蓄能器時，流經(jīng)液壓馬達(dá)的方向相反，導(dǎo)致液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速相反，從而發(fā)電機(jī)發(fā)電極性相反，在發(fā)電機(jī)的輸出端可以設(shè)置整流電橋進(jìn)行整流。
[0028]本實(shí)施例利用油氣懸架的剛度非線性特性以及饋能式減震系統(tǒng)的結(jié)合，從而將彈性單元和阻尼單元結(jié)合到一起。懸架阻尼力由電機(jī)的反電動勢提供，可靈活實(shí)現(xiàn)懸架的半主動或者主動控制。本實(shí)施例可極大地改善車輛的乘坐舒適性，顯著提高橫向和縱向的操作穩(wěn)定性。同時具有能量回收功能，從而一定程度上提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0029]優(yōu)選的，管路包括并聯(lián)的第一支路和第二支路。
[0030]圖2示出了根據(jù)本申請另一實(shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖，在第一支路中設(shè)置止回閥21，其止回方向是從液壓缸I到蓄能器5，在第二支路中設(shè)置液壓馬達(dá)3和止回閥22和23，其止回方向是從蓄能器5到液壓缸I。
[0031]在懸架壓縮時，高壓油液從液壓缸流出，流經(jīng)止回閥22、液壓馬達(dá)3、和止回閥23，流入蓄能器5。液壓馬達(dá)3與微型發(fā)電機(jī)4連接，驅(qū)動發(fā)電機(jī)4發(fā)電，將懸架運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化成電能回收。懸架拉伸時，高壓油液從蓄能器5流出，流經(jīng)止回閥21，流入液壓缸I。
[0032]通過止回閥的設(shè)置，液壓缸的兩個方向的運(yùn)動都帶動發(fā)電機(jī)一個方向轉(zhuǎn)動，控制簡單，能量回收效率高。
[0033]通常懸架舒適性和操作穩(wěn)定性是相互矛盾的兩個設(shè)計要求。相關(guān)技術(shù)中，為了提高舒適性，懸架減震器的壓縮阻尼較小，懸架的拉伸阻尼較大。較小的壓縮阻尼不利于抑制車輛轉(zhuǎn)彎時的側(cè)傾運(yùn)動，以及剎車加速時的點(diǎn)頭抬頭現(xiàn)象。而本實(shí)施例能夠提高壓縮阻尼，減輕拉伸阻尼，從而能同時滿足懸架舒適性和操作穩(wěn)定性的要求。
[0034]優(yōu)選的，在第二支路中液壓馬達(dá)的上下游分別設(shè)置一個止回閥，其止回方向均是從蓄能器到液壓缸。
[0035]優(yōu)選的，第一支路中還設(shè)置節(jié)流阻尼閥。本實(shí)施例可以很容易地調(diào)節(jié)拉伸阻尼的大小。
[0036]圖3示出了根據(jù)本申請又一實(shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖，在第一支路和第二支路中分別設(shè)置一對止回閥，第一支路中的兩個止回閥21和24的止回方向相對向，第二支路中的兩個止回閥22和23的止回方向相背向，液壓馬達(dá)3的上下游分別連通各對止回閥的中間。
[0037]本實(shí)施例通過單向止回閥的設(shè)置，在懸架壓縮時，高壓油液從液壓缸流出，經(jīng)過單向止回閥21，流經(jīng)液壓馬達(dá)3，止回閥23，流入蓄能器5。液壓馬達(dá)3與微型發(fā)電機(jī)4連接，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，將懸架運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化成電能回收。同時電機(jī)的反電動勢的反作用力提供了懸架的阻尼力。懸架拉伸時，高壓油液從蓄能器流出，經(jīng)過止回閥24流經(jīng)液壓馬達(dá)3，止回閥22，流入液壓缸。本實(shí)施例在懸架壓縮和拉伸的兩個方向都流經(jīng)液壓馬達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)兩個運(yùn)動方向的阻尼可控以及能量回收。
[0038]圖4示出了根據(jù)本申請?jiān)僖粚?shí)施例的能量可回收油氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖，還包括:控制器60和傳感器70，傳感器70和發(fā)電機(jī)3分別電連接控制器60。顯然，控制器60和傳感器70也可以應(yīng)用到圖1-圖3的實(shí)施例中，利用控制器和傳感器組成的檢測電路可以將車輛運(yùn)行中的各種物理信號反饋，從而控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動馬達(dá)控制液壓，進(jìn)而控制阻尼力的大小。
[0039]優(yōu)選的，傳感器70包括轉(zhuǎn)彎傳感器和/或車身加速度傳感器。
[0040]電機(jī)的反電動勢的反作用力提供了懸架的阻尼力。通過控制發(fā)電機(jī)的電流，可以方便的控制阻尼力的大小。通過多級切換策略，利用轉(zhuǎn)向傳感器或者車身加速度傳感器等作為反饋控制信號，可以在車輛轉(zhuǎn)彎或者急加速/剎車等緊急路況操作時提供較大的阻尼力，從而顯著改善車輛的操作和安全性能。
[0041]在本申請的實(shí)施例中，還提供了一種機(jī)動車，具有上述的能量可回收油氣懸架。
[0042]從以上的描述可以看出，本申請利用油氣懸架剛度非線性的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合可控能量回收裝置，能夠顯著改善乘坐舒適性，轉(zhuǎn)彎時的橫向穩(wěn)定性，加速/剎車時的抗點(diǎn)頭/抬頭能力，以及越野路況輪胎抓地能力。并能將懸架運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化為電能部分回收到如電池或超級電容等儲能裝置。
[0043]應(yīng)當(dāng)指出，對于使本【技術(shù)領(lǐng)域】的專業(yè)技術(shù)人員，在不脫離本申請技術(shù)原理的前提下，是能夠?qū)崿F(xiàn)對上述實(shí)施例的多種修改的，而這些修改也應(yīng)視為本申請應(yīng)該保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種能量可回收油氣懸架，其特征在于，包括: 液壓缸，連接在車輪總成與車身之間； 蓄能器； 管路，連通所述液壓缸的無桿腔與所述蓄能器； 液壓馬達(dá)，設(shè)置在所述管路中； 發(fā)電機(jī)，與所述液壓馬達(dá)傳動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，所述管路為一個支路，所述液壓馬達(dá)設(shè)置在所述支路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，所述管路包括并聯(lián)的第一支路和第二支路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，在所述第一支路中設(shè)置止回閥，其止回方向是從所述液壓缸到所述蓄能器，在所述第二支路中設(shè)置所述液壓馬達(dá)和止回閥，其止回方向是從所述蓄能器到所述液壓缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，在所述第二支路中所述液壓馬達(dá)的上下游分別設(shè)置一個止回閥，其止回方向均是從所述蓄能器到所述液壓缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，所述第一支路中還設(shè)置節(jié)流阻尼閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，在所述第一支路和所述第二支路中分別設(shè)置一對止回閥，所述第一支路中的兩個止回閥的止回方向相對向，所述第二支路中的兩個止回閥的止回方向相背向，所述液壓馬達(dá)的上下游分別連通各對止回閥的中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，還包括:控制器和傳感器，所述傳感器和所述發(fā)電機(jī)分別電連接所述控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的能量可回收油氣懸架，其特征在于，所述傳感器包括轉(zhuǎn)彎傳感器和/或車身加速度傳感器。
10.一種機(jī)動車，其特征在于具有上述權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的能量可回收油氣懸架。
【文檔編號】B60G13/08GK204037271SQ201420448827
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】徐光中, 張農(nóng), 倪杰, 曾冬, 洪浩華 申請人:常州萬安汽車部件科技有限公司, 徐光中