[发明专利]三质量四参数可调二级减振被动悬架及其工作方法

说明书

本发明公开一种三质量四参数可调二级减振被动悬架及其工作方法，包括由第一油缸、第一活塞杆、第一可调节流阀、第二蓄能器、第一电磁阀以及第一蓄能器组成的传统减振结构，还包括由第二油缸、第二活塞杆、第一惯容螺旋管、第二可调节流阀、第二惯容螺旋管、第二电磁阀、第三蓄能器、第三电磁阀以及第四蓄能器组成的反共振减振结构，第一油缸和第二油缸的缸体上固定连接悬架第三质量；悬架第三质量振动吸收一部分簧载质量振动能量输入，大幅减小簧载质量振动加速度，可以根据汽车的载荷状态，很方便地调节可调节流阀和各电磁阀的工作状态，在不同汽车载荷状态下均能取得较好的悬架综合性能指标改善效果。

技术领域

本发明属于汽车的悬架领域，具体涉及二级减振悬架结构及其工作方法，对汽车实现有效地减振。

背景技术

悬架是汽车重要的结构部件，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有着重要的影响。按照作动器能力来分类，悬架可以分为被动悬架、主动悬架及半主动悬架三类。除作动器外，主动悬架及半主动悬架还必须包含传感器、控制器形成反馈控制系统，因此系统复杂程度及制造成本较高。当前，被动悬架主要采用不同的弹性元件、阻尼元件及惯容元件等设计，以获得比采用弹性元件和阻尼元件组成的传统减振结构的悬架更优的悬架综合性能。采用惯容元件的被动悬架，一般采用二级或以上的减振结构。目前，比较常见的二级减振结构(比如文献：基于半车模型的两级串联型ISD悬架性能分析[J].机械工程学报,2012,48(06):102-108.)，是在非簧载质量与簧载质量间依次串联一级由弹性元件、阻尼元件并联组成的传统减振结构与一级由弹性元件、阻尼元件、惯容元件并联成的反共振结构。虽然也有为了获得更好的悬架综合性能对上述二级减振结构进行了改进(比如文献：基于惯容-弹簧-阻尼的结构减振研究[J].振动工程学报,2018,31(06):1061-1067.)，但其悬架综合性能改善较传统两元件一级减振悬架并不明显。

发明内容

本发明的目的是为解决现有二级减振被动悬架综合性能改善不明显的问题，提出了一种三质量四参数可调的二级减振被动悬架结构，同时给出该悬架的工作方法，通过在由弹性元件并联阻尼元件组成的传统减振结构与由弹性元件、阻尼元件、惯容元件并联组成的反共振减振结构之间设置除非簧载质量(即悬架第一质量)及簧载质量(即悬架第二质量)外的悬架第三质量，与现有的非簧载质量及簧载质量组成三质量振动结构，在相同路面不平度输入下大幅度减小簧载质量的振动加速度；此外，根据不同汽车载荷状态对传统减振结构的刚度及阻尼、反共振减振结构的刚度及惯容进行调节，提高悬架对汽车载荷变化的适应性。

本发明所述的三质量四参数可调二级减振被动悬架采用的技术方案是：包括由第一油缸、第一活塞杆、第一可调节流阀、第二蓄能器、第一电磁阀以及第一蓄能器组成的传统减振结构，第一活塞杆的活塞端伸在上下垂直布置的第一油缸中将第一油缸分成上下两腔室，第一油缸的上腔室通过液压管路依次串联第一可调节流阀、第二蓄能器、第一电磁阀以及第一蓄能器，第一活塞杆的活塞杆端固定连接车轮，还包括由第二油缸、第二活塞杆、第一惯容螺旋管、第二可调节流阀、第二惯容螺旋管、第二电磁阀、第三蓄能器、第三电磁阀以及第四蓄能器组成的反共振减振结构，第二活塞杆的活塞端伸在上下垂直布置的第二油缸中将第二油缸分成上下两腔室，第二活塞杆的活塞杆端与车身固定连接，第二油缸的下腔室由液压管路依次串联第一惯容螺旋管、第二可调节流阀、由第二惯容螺旋管及第二电磁阀组成的并联油路、第三蓄能器、第三电磁阀以及第四蓄能器，第二油缸位于第一油缸的正上方，中心轴共线，且两个缸体底部面对面贴合，第一油缸和第二油缸的缸体上固定连接悬架第三质量。

本发明所述的三质量四参数可调二级减振悬架的工作方法采用的技术方案是：当汽车载荷大于或等于额定载荷0.5倍时，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀均关闭，使第一惯容螺旋管及第二惯容螺旋管共同提供一倍汽车满载质量的惯容，将第一可调节流阀、第二节流阀设置在小流通开度状态并固定；当汽车载荷小于额定载荷0.5倍时，开启第一电磁阀、第一蓄能器、第二蓄能器、第二电磁阀和第三电磁阀，使第一惯容螺旋管提供0.4-0.6倍汽车满载质量的惯容，第二可调节流阀设置在小流通开度状态，第一可调节流阀设置在大流通开度状态。