[发明专利]一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统及控制方法

权利要求书

1.一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统，其特征在于，包括空气弹簧(12)、液压系统、废气涡轮系统及ECU(14)；空气弹簧(12)上端与车身连接，下端与液压缸(11)连接；废气涡轮系统与液压系统通过摩擦离合器(4)进行传动，ECU(14)同时与液压系统及废气涡轮系统进行通讯控制连接；所述液压系统包括双向可调阻尼阀(1)、上蓄能器(2)、单向液压泵3、溢流阀(7)、两位四通换向阀8、下蓄能器(9)、液压缸(11)；液压缸(11)固定在车轮(10)上，液压缸(11)活塞杆固定在车身(13)上，且液压缸(11)与空气弹簧(12)并联；双向可调阻尼阀(1)安装在液压缸(11)上腔与上蓄能器(2)之间，液压缸下腔与下蓄能器(9)连通，上蓄能器(2)及下蓄能器(9)分别连接两位四通换向阀(8)；上蓄能器(2)与下蓄能器(9)之间设置溢流阀；所述废气涡轮系统包括单向液压泵(3)、涡轮(6)、摩擦离合器(4)、发动机排气管(5)，涡轮(6)设置在发动机排气管(5)内，涡轮(6)输出轴与摩擦离合器(4)主动部分连接，单向液压泵(3)输入轴与摩擦离合器(4)从动部分连接，单向液压泵(3)连通两位四通换向阀(8)与所述液压系统形成回路。

2.如权利要求1所述的一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统，其特征在于，所述ECU同时与双向可调阻尼阀(1)、摩擦离合器(4)、两位四通换向阀(8)通讯信号连接，进行慢主动液压悬架系统各工作模式的控制。

3.如权利要求1所述的一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统的控制方法，其特征在于，所述慢主动液压悬架系统包括以下控制模式：

1)被动悬架模式，该模式下双向可调阻尼阀的阀芯开度不变，车辆将通过空气弹簧、上蓄能器与下蓄能器对车轮振动进行缓冲，并由所述双向可调阻尼阀来衰减车身的振动；

2)半主动悬架模式，该模式下通过调节双向可调阻尼阀的阀芯开度来控制悬架系统的阻尼；

3)主动悬架模式，该模式下通过调节双向可调阻尼阀阀芯开度来调节悬架系统的阻尼，同时通过单向液压泵对悬架系统主动做功；

4)车身姿态调节模式，该模式下通过控制双向可调阻尼阀与液压缸来控制车辆在加速、制动和转弯时的车身姿态变化的瞬态值与稳态值。

4.如权利要求3所述的一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统的控制方法，其特征在于，所述废气涡轮系统的工作原理为：

只要发动机处于工作状态，涡轮就一直旋转，通过控制离合器的接合程度就可以控制单向液压泵的输入轴转速，而单向液压泵的输入轴转速决定了悬架系统主动做功的快慢。

5.如权利要求3所述的一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统的控制方法，其特征在于，所述被动悬架模式下，车辆通过减速带时的具体工作过程为：

当行驶在平坦公路上的车辆遇到减速带时，车轮将向上运动；由于空气弹簧与液压缸并连，空气弹簧的变形量等于液压缸活塞的位移量，液压缸活塞沿着液压缸内壁向下运动，液压缸上腔体积变大压强降低，液压缸下腔体积变小压强增大；由于液压缸上腔压强减小，因此上蓄能器出油口压强减小，液压油从上蓄能器流入液压缸上腔，上蓄能器压强减小，释放能量；同理，下蓄能器进油口压强增加，液压油从液压缸下腔流入下蓄能器，下蓄能器压强增加，储存能量；此外，液压油通过双向可调阻尼阀将产生压力损失；此时液压缸上下腔形成压力差，该压力差作用在液压缸活塞上，将使车身产生向上的作用力，该作用力与空气弹簧的弹力共同作用在车身上，使车身产生向上的加速度；

车轮达到最高点之后开始下降，活塞沿着液压缸内壁向上运动，液压缸上腔体积变小压强增加，液压油从液压缸上腔流入上蓄能器，上蓄能器压强增加，储存能量；活塞沿着液压缸内壁向上运动，液压缸下腔体积变大压强降低，下蓄能器进油口压强减小，液压油从下蓄能器流入液压缸下腔，下蓄能器压强减小，释放能量；此外，液压油通过双向可调阻尼阀将产生压力损失，此时液压缸上下腔形成压力差，该压力差作用在液压缸活塞上使车身产生向下的液压力，该液压力与空气弹簧的弹力共同作用在车身上，使车身产生向下的加速度；

在车轮通过减速带的整个过程中，空气弹簧、上蓄能器、下蓄能器起到缓冲路面不平的作用；双向可调阻尼阀起到衰减振动的作用。