[发明专利]一种车辆悬架单元以及互连悬架系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆悬架单元以及具有该悬架单元的互连悬架系统。 

背景技术

一般来说，双轴四轮车辆悬架系统给车身提供垂向、俯仰、侧倾和扭曲的刚度以及阻尼。车辆舒适性和轮胎抓地性要求较小的悬架垂向和扭曲刚度，车辆横向和纵向操作稳定性要求较高的悬架侧倾和俯仰刚度。作为传统四轮独立悬架系统，不同的要求之间存在着矛盾，往往在悬架设计时需要在两者中做出妥协。 

横向稳定杆，又称防侧倾杆，能够在不影响垂向刚度和俯仰刚度情况下提供较高的侧倾刚度，但是同时提高了扭曲刚度，这样会导致越野路况的轮胎抓地性能大大减弱，并且会导致车身扭曲变形，应力疲劳，以及寿命减小等问题。 

在美国专利申请US20040080124、US20050001401中披露的悬架系统中四个双作用液压油缸通过两个独立管路互相连接，并与液压蓄能器结合起来，可以提供额外的侧倾刚度而不影响车身垂向、俯仰和扭曲刚度。车身垂向和俯仰刚度由并联的钢制螺旋弹簧提供，因此克服了横向稳定杆的缺点，同时提高了市区和越野路况的性能。但其存在的缺点是：随着悬架设计偏向更高的舒适性，减小的垂向刚度和俯仰刚度会导致：1、悬架防撞击限位块被击穿的概率大大增加，导致车辆乘员感觉不适；2、急加速和刹车时的抬头和点头现象明显导致过多的前后轮胎载荷变化从而影响到加速和刹车性能，即延长的加速时间和紧急刹车距离，而且视线变化导致安全风险，以及恶化的乘坐舒适性。 

在一项公告号为CN101765727的中国专利公开的互连悬架系统中，通过伺服阀门控制的方法来切换管路的连接方式，从而实现抗侧倾或者抗俯仰功能。但其缺点是成本和故障率较高，而且同一时刻只能提供一个方向的刚度， 无法同时抑制横向和纵向两个方向的车身角度变化。 

在美国专利US5480188披露的悬架系统中，每个轮胎使用两个双作用液压缸将抗侧倾和抗俯仰的互联悬架组合到一起，同时提供较高的侧倾和俯仰刚度。缺点是双倍的液压缸数量增加了安装支架的数量并占据更大的底盘空间，相应的增加了簧下质量并制约了车内乘坐空间；而且过高的俯仰刚度，在缺少一定俯仰阻尼的情况下，车辆前轮驶过障碍物时会将路面冲击传递到后轮，从而降低乘坐舒适性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆悬架单元以及具有该悬架单元的互连悬架系统，利用最小的底盘空间和质量，在提供悬架操作稳定性的情况下，同时改善车辆的舒适性。 

本发明所提供的车辆悬架单元包括外缸筒和内缸筒，所述外缸筒内设有与所述外缸筒同轴的活塞杆，所述活塞杆的上端设有内活塞，所述内活塞位于所述内缸筒中并将所述内缸筒分为内缸上腔和内缸下腔； 

所述内缸筒的下端设有环形外活塞，所述环形外活塞位于所述外缸筒和活塞杆之间的环形腔体内并将所述环形腔体分为外缸上腔和外缸下腔； 

所述内缸筒的上部设有与所述内缸上腔相连通的内缸上油口，所述内缸筒的上部或所述外缸筒的下部设有与所述内缸下腔相连通的内缸下油口； 

所述外缸筒的上部设有与所述外缸上腔相连通的外缸上油口，所述外缸筒的下部设有与所述外缸下腔相连通的外缸下油口。 

在本发明所述车辆悬架单元中，所述活塞杆的内部具有一通道，所述通道由所述活塞杆的下部延伸至上部，所述通道的上端与所述内缸下腔相连通，所述外缸筒的下部设有与所述通道的下端相连通的内缸下油口。 

在本发明所述车辆悬架单元中，所述内缸筒的筒壁内具有一通道，所述通道由所述内缸筒的筒壁的下部延伸至上部，所述通道的下端与所述内缸下腔相连通，所述内缸筒的上部设有与所述通道的上端相连通的内缸下油口。 

本发明还提供了一种互连悬架系统，包括四个如以上所述的车辆悬架单 元，其中第一车辆悬架单元安装在左前车轮，第二车辆悬架单元安装在右前车轮，第三车辆悬架单元安装在右后车轮，第四车辆悬架单元安装在左后车轮； 

所述第一车辆悬架单元的内缸上油口、第二车辆悬架单元的内缸下油口、第三车辆悬架单元的内缸下油口和第四车辆悬架单元的内缸上油口通过管路相连通并与第一气体蓄能器相连； 

所述第一车辆悬架单元的内缸下油口、第二车辆悬架单元的内缸上油口、第三车辆悬架单元的内缸上油口和第四车辆悬架单元的内缸下油口通过管路相连通并与第二气体蓄能器相连。 

在本发明所述的互连悬架系统中，所述第一车辆悬架单元的外缸上油口和外缸下油口通过管路相连通并与第三气体蓄能器相连； 

所述第二车辆悬架单元的外缸上油口和外缸下油口通过管路相连通并与第四气体蓄能器相连；