[发明专利]一种阻尼和惯容可调的互联式ISD悬架及系统

说明书

本发明涉及一种阻尼和惯容可调的互联式ISD悬架及系统，包括蓄能器、缸筒、活塞、活塞杆、连接管路、磁流变液、开关阀、磁流变导体。本发明利用磁流变液在外加磁场作用下产生的连续的、可逆的磁流变效应以及磁流变液在管路中流动产生的惯性效应，通过控制开关阀改变管路管径以及控制外加磁场改变磁流变液粘度以实现惯容和阻尼的动态可调。本发明将互联技术融入悬架系统，不仅通过磁流变装置实现左右侧悬架的互联，调节行驶过程中车辆的侧倾特性，而且能根据驾驶状态动态调节悬架的阻尼和惯容，进一步提升车辆行驶性能。

技术领域

本发明涉及一种互联悬架系统，特指带有磁流变惯容器的互联ISD悬架系统。

背景技术

汽车工业发展进程中，悬架控制技术已不仅局限于阻尼与垂直刚度的控制，还应考虑其俯仰和侧倾刚度。以往提高车辆侧倾刚度主要通过加装主动横向稳定杆或增加悬架刚度的方式，而提高俯仰刚度也是通过增加悬架刚度的方式；增加悬架刚度纵然能直观改善车辆侧倾和俯仰的性能，但过高的悬架刚度会大幅降低乘坐舒适性，而加装主动横向稳定杆则有成本过高，结构复杂且会影响车辆鲁棒性的不足。同时兼顾车辆乘坐舒适性和操作稳定性的需求可通过动态调节悬架参数来达成。

惯容器能够改善汽车的操纵稳定性和轮胎接地性能，协调平顺性和操纵稳定性，提高火车的乘坐舒适性、系统动态性能及稳定性，抑制摩托车转向的摆振现象及由车辆和地震引起的建筑振动，还能够吸收被隔离质量的振动。因此，惯容器在车辆悬架、转向、建筑隔振、动力吸振等领域具有广泛的应用前景。CN200810123830.8和US20090108510分别公开了齿轮齿条惯容器和滚珠丝杠惯容器，这些惯容器分别依靠齿轮齿条机构和滚珠丝杠机构，放大飞轮惯性进行工作，这类惯容器以封装飞轮惯性为特征。CN201010510953.4提出了一种液力发生式惯容器，这类惯容器依靠液力发生装置放大质量元件惯性进行工作，以封装质量惯性为特征。由于通过改变质量或转动惯量来动态调节惯容器惯容的大小非常困难，因此上述两类惯容器装置的惯容系数是固定不变的，不能实现动态调节。

磁流变液(Magnetorheological Fluid，简称MR Fluid)是一种新型智能材料，它是由合成碳氢化合物以及3到10微米大小的磁性颗粒组成。它可用于智能化阻尼器(即磁流变液减震器)，制成阻尼力连续顺逆可调的新一代高性能、智能化减震装置，一旦控制单元发出脉冲信号，线圈内便产生电压，从而形成一个磁场，并改变粒子的排列方向，这些粒子马上会垂直于压力方向排列，阻碍油液在活塞通道内流动的效果，从而提高阻尼系数，调整悬架的减震效果。CN201810118830.2提出了一种磁流变减震器，该专利阻尼力恒定，且没有惯容调节，并不能适应复杂的道路行驶条件。本专利通过控制外加磁场改变磁流变液粘度以及控制开关阀改变管路管径，从而实现磁流变装置的阻尼和惯容的可调，进一步提升车辆行驶性能。

发明内容

本发明的目的是，一种阻尼和惯容可调的互联式ISD悬架，包括蓄能器、缸筒、活塞、活塞杆、连接管路、磁流变液、开关阀、磁流变导体；其特征在于，所述的活塞将缸筒分为上下两腔，前部的两个缸筒的上腔通过磁流变惯容器连通，实现互联，后部同理；所述蓄能器与缸筒上腔连通，阻尼阀设置在蓄能器入口处；所述缸筒的上端与悬挂质量铰接，所述活塞杆的下端与非悬挂质量铰接。

为达到动态调节惯容和阻尼的目的，本发明采用的技术方案是：

1、一种阻尼和惯容可调的互联式ISD悬架，其特征在于，包括蓄能器(1)、阻尼阀(2)、缸筒(3)、活塞(4)、活塞杆(5)、开关阀(6)、连接管路(7)、磁流变导体(8)、磁流变液(9)；所述的活塞(4)将缸筒(3)分为上下两腔，左右两侧缸筒(3)的上腔一侧分别通过阻尼阀(2)和蓄能器(1)相连，左右两侧缸筒(3)的上腔另一侧依次通过开关阀(6)、连接管路(7)、磁流变导体(8)连通，实现互联；一组管径不同且并联布置的连接管路(7)与左右两侧缸筒(3)的上腔相串联，每根连接管路(7)上布置一个开关阀(6)，所述磁流变导体(8)环绕连接管路(7)安装，所述蓄能器(1)、连接管路(7)及缸筒(3)的上腔充满磁流变液(9)。