一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)輛懸架技術(shù)領(lǐng)域，特指一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三元件ISD (慣容-彈簧-阻尼)懸架的提出，突破了傳統(tǒng)機(jī)電相似理論的限制，實(shí)現(xiàn)“質(zhì)量一彈簧一阻尼”與“電容一電感一電阻”的嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)。彈簧具有相位滯后及“通低頻，阻高頻”的特性，慣性蓄能器具有相位超前及“通高頻，阻低頻”的特性，可見(jiàn)ISD懸架可在全頻域范圍內(nèi)對(duì)由路面不平度引起的沖擊和振動(dòng)進(jìn)行緩沖和衰減；四輪汽車(chē)由于存在多余約束，造成了過(guò)定位，在崎嶇路面上，車(chē)身會(huì)承受較大的扭轉(zhuǎn)載荷，不利于車(chē)身的零部件使用壽命；傳統(tǒng)懸架的振動(dòng)能量通常通過(guò)阻尼器以熱能的形式耗散掉，造成了能量的浪費(fèi)，而饋能懸架可以將這部分進(jìn)行回收，節(jié)能環(huán)保。專利號(hào)為201420027645.X的實(shí)用新型專利:一種饋能式主動(dòng)懸架主要涉及懸架的主動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的行駛平順性的改善，但是其耗能較高，不利于整個(gè)系統(tǒng)能量回收效率的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架及其使用方法，其目的在于:當(dāng)汽車(chē)行駛在一般路面，利用蓄能懸架在全頻域衰減振動(dòng)的特性，提高乘坐舒適性；當(dāng)汽車(chē)行駛在崎嶇的路面，通過(guò)左右液壓缸之間的互聯(lián)消除多余約束，減少車(chē)身所受扭轉(zhuǎn)載荷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了能量回收。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架包括簧上質(zhì)量、液壓缸a、液壓缸b、減振器a、減振器b、彈簧a、彈簧b、簧下質(zhì)量、電磁閥a、電磁閥、電磁閥c、電磁閥d、電磁閥e、電磁閥f、單向閥a、單向閥b、單向閥c、單向閥d、液壓馬達(dá)a、液壓馬達(dá)b、液壓馬達(dá)c、液壓馬達(dá)d、旋轉(zhuǎn)電機(jī)a、旋轉(zhuǎn)電機(jī)b、整流電路a、整流電路b、DC/DC變換器a、DC/DC變換器b、蓄電池。所述液壓缸a、彈簧a及減振器a的上端并聯(lián)后與簧上質(zhì)量鉸接，下端并聯(lián)后與簧下質(zhì)量鉸接；所述液壓缸b、彈簧b及減振器b的上端并聯(lián)后與簧上質(zhì)量鉸接，下端并聯(lián)后與簧下質(zhì)量鉸接；所述電磁閥a進(jìn)出油口 P1通過(guò)管路與液壓缸a的上腔連接，工作油口 A1通過(guò)管路與單向閥a的進(jìn)油口連接，工作油口 B1通過(guò)管路與液壓馬達(dá)a的上端連接；所述電磁閥b的進(jìn)出油口 P2通過(guò)管路與左側(cè)液壓缸a的下腔連接，工作油口 A2通過(guò)管路與液壓馬達(dá)a的下端連接，工作油口 B2通過(guò)管路與單向閥b的進(jìn)油口連接；所述電磁閥c的進(jìn)出油口 P3通過(guò)管路與第五電磁閥e的工作油口 B5連接，工作油口 A3通過(guò)管路分別與單向閥a的出油口、液壓馬達(dá)c的左端連接，工作油口 B3通過(guò)管路分別與液壓馬達(dá)c的右端、單向閥C的進(jìn)油口連接；所述電磁閥d的進(jìn)出油口 P4通過(guò)管路與第六電磁閥f的工作油口 A6連接，工作油口 A4通過(guò)管路分別與液壓馬達(dá)d的右端、單向閥d的進(jìn)油口連接，工作油口 B4通過(guò)管路與分別與液壓馬達(dá)d的左端、單向閥b的出油口連接；所述單向閥C與單向閥D的出油口均與左側(cè)液壓缸a的下腔連接；所述電磁閥e的進(jìn)出油口 P5通過(guò)管路與右側(cè)液壓缸b的上腔連接，工作油口 A5通過(guò)管路與液壓馬達(dá)B的上端連接，工作油口 B5通過(guò)管路與第三電磁閥c的進(jìn)出油口 P3連接；所述電磁閥f的進(jìn)出油口 P6通過(guò)管路與右側(cè)液壓缸b的下腔連接，工作油口 A6通過(guò)管路與第四電磁閥d的進(jìn)出油口 P4連接，工作油口 B6通過(guò)管路與液壓馬達(dá)B的下端連接。
[0005]所述液壓馬達(dá)a、液壓馬達(dá)b、液壓馬達(dá)c、液壓馬達(dá)d為齒輪式液壓馬達(dá)，且液壓馬達(dá)a、液壓馬達(dá)b的輸出端裝有飛輪。
[0006]所述電磁閥a、電磁閥b、電磁閥c、電磁閥d、電磁閥e、電磁閥f均為兩位三通閥，且電磁閥的工作油口切換由電控單元控制。
[0007]所述單向閥a、單向閥b、單向閥c、單向閥d均為直通式單向閥。
[0008]所述液壓缸活塞的活動(dòng)范圍在其上下腔的過(guò)孔之間。
[0009]所述液壓馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)連接。
[0010]本發(fā)明還提供了一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架的使用方法，包括如下過(guò)程:當(dāng)汽車(chē)行駛在較平坦路面時(shí)，電磁閥a和電磁閥f線圈通電，電磁閥b和電磁閥e斷電，此時(shí)，互聯(lián)饋能管路不工作，懸架處于蓄能懸架模式，基于機(jī)電相似理論和蓄能懸架的反共振特性，蓄能懸架吸收振動(dòng)能量通過(guò)液壓馬達(dá)將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械能釋放掉，從而改善平順性與乘坐舒適性；當(dāng)汽車(chē)行駛在較為崎嶇路面，電磁閥a和電磁閥f線圈斷電，電磁閥b和電磁閥e通電，系統(tǒng)工作于饋能模式，液壓馬達(dá)c、液壓馬達(dá)d分別帶動(dòng)電機(jī)a和電機(jī)b發(fā)電，電機(jī)a和電機(jī)b發(fā)出的交流電分別經(jīng)整流電路a、整流電路b整流、DC/DC變換器a、DC/DC變換器b穩(wěn)壓后存儲(chǔ)于蓄電池中。整個(gè)過(guò)程中液壓馬達(dá)C始終沿同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，達(dá)到“濾波整流”的效果。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了液壓蓄能懸架與液壓互聯(lián)饋能懸架兩種工作方式之間的切換，綜合考慮了汽車(chē)的行駛工況，提高懸架的動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量的回收，從而降低車(chē)輛油耗。
[0012]2.本發(fā)明將油液往復(fù)流動(dòng)的能量進(jìn)行回收，且整個(gè)過(guò)程中液壓馬達(dá)始終沿同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，降低由于電機(jī)換向沖擊帶來(lái)的損失，達(dá)到機(jī)械整流的效果，提高了饋能效率。
[0013]3.本發(fā)明通過(guò)控制電磁閥線圈通電情況實(shí)現(xiàn)油路變化，工作可靠，實(shí)現(xiàn)成本低，便于推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架示意圖。
[0015]圖中，1-簧上質(zhì)量；2_壓缸a ；3-減振器a ;4_彈簧a ;5_簧下質(zhì)量；6_壓缸2 ；7-電磁閥a ；8-電磁閥b ；9-電磁閥c ；10-電磁閥d ；11-電磁閥e ；12-電磁閥f ；13-單向閥a ；14-單向閥b ; 15-單向閥c ; 16-單向閥d ; 17-液壓馬達(dá)a ; 18-液壓馬達(dá)b ;19_液壓馬達(dá)c ；20-液壓馬達(dá)d ;21-旋轉(zhuǎn)電機(jī)a ;22-整流電路a ;23_DC/DC變換器a ;24_蓄電池；25-彈簧b ;26-減振器b ;27-電機(jī)b ;28-整流電路b ； 29—DC/DC變換器b。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案做進(jìn)一步的闡述。
[0017]如圖1所示:一種液壓互聯(lián)式蓄能與饋能懸架包括簧上質(zhì)量1、液壓缸a2、液壓缸b6、減振器a3、減振器b26、彈簧a4、彈簧b25、簧下質(zhì)量5、電磁閥a7、電磁閥b8、電磁閥c9、電磁閥dlO、電磁閥ell、電磁閥f 12、單向閥al3、單向閥bl4、單向閥cl5、單向閥dl6、液壓馬達(dá)al7、液壓馬達(dá)bl8、液壓馬達(dá)c 19、液壓馬達(dá)d20、旋轉(zhuǎn)電機(jī)a21、旋轉(zhuǎn)電機(jī)b27、整流電路a22、整流電路b28、DC/DC變換器a23、DC/DC變換器b29、蓄電池24。
[0018]所述液壓缸a2、彈簧a4及減振器a3的上端并聯(lián)后與簧上質(zhì)量1鉸接，下端并聯(lián)后與簧下質(zhì)量5鉸接；所述液壓缸b6、彈簧b25及減振器b 26的上端并聯(lián)后與簧上質(zhì)量1鉸接，下端并聯(lián)后與簧下質(zhì)量5鉸接；
所述第一電磁閥7進(jìn)出油口 P1通過(guò)管路與液壓缸a2的上腔連接，工作油口 A1通過(guò)管路與單向閥al3的進(jìn)油口連接，工作油口 B1通過(guò)管路與液壓馬達(dá)al7的上端連接；
所述第二電磁閥b8的進(jìn)出油口 P2通過(guò)管路與左側(cè)液壓缸a2的下腔連接，工作油口 A2通過(guò)管路與液壓馬達(dá)al7的下端連接，工作油口 B2通過(guò)管路與單向閥bl4的進(jìn)油口連接；所述第三電磁閥c9的進(jìn)出油口 P3通過(guò)管路與第五電磁閥ell的工作油口 B5連接，工作油口 A3通過(guò)管路分別與單向閥al3的出油口、液壓馬達(dá)cl9的左端連接，工作油口 B3通過(guò)管路分別與液壓馬達(dá)cl9的右端、單向閥C15的進(jìn)油口連接；
所述第四電磁閥dlO的進(jìn)出油口 P4通過(guò)管路與第六電磁閥Π2的工作油口 A6連接，工作油口 A4通過(guò)管路分別與液壓馬達(dá)d20的右端、單向閥dl6的進(jìn)油口連接，工作油口 B4通過(guò)管路與分別與液壓馬達(dá)d20的左端、單向閥bl4的出油口連接；所述單向閥C15與單向閥D16的出油口均與左側(cè)液壓缸a2的下腔連接；
所述第五電磁閥ell的進(jìn)出油口 P5通過(guò)管路與右側(cè)液壓缸b6的上腔連接，工作油口A5通過(guò)管路與液壓馬達(dá)B18的上端連接，工作油口 B5通過(guò)管路與第三電磁閥c9的進(jìn)出油口 P3連接；
所述第六電磁閥Π2的進(jìn)出油口 P6通過(guò)管路與右側(cè)液壓缸b6的下腔連接，工作油口A6通過(guò)管路與第