[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

说明书

本发明公开了一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统及控制方法，包括空气弹簧、液压系统、废气涡轮系统及ECU；空气弹簧固定在车身与液压缸之间，废气涡轮系统与液压系统相连，ECU同时与液压系统及废气涡轮系统进行通讯控制连接；液压系统包括液压缸、双向可调阻尼阀、溢流阀、上蓄能器、下蓄能器、单向液压泵；废气涡轮系统包括涡轮、摩擦离合器、发动机排气管，涡轮设置在发动机排气管内，涡轮输出轴与摩擦离合器主动部分连接，摩擦离合器从动部分与单向液压泵输入轴连接，单向液压泵连通两位四通换向阀与所述液压系统形成回路。本发明利用发动机废气驱动涡轮来为单向液压泵提供动力，节省能源，车辆续航里程，降低发动机废气的能量。

技术领域

本发明属于乘用车悬架技术领域。更具体地说，本发明涉及一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统及控制方法。

背景技术

悬架是车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车身上，以保证车辆的正常行驶。

传统液压悬架的刚度与阻尼是按照经验或优化设计的方法确定的，在车辆行驶过程中，悬架的刚度与阻尼是无法进行调节的，因此传统液压悬架只能在特定的道路和行驶速度下达到性能最佳，不能适应复杂多变的行驶工况。

主动悬架系统的刚度与阻尼不仅能根据车辆行驶条件的变化进行动态自适应调节，而且还可以对悬架系统主动做功，使悬架系统始终处于最佳减震状态，因此主动悬架系统极大地提高了车辆的乘坐舒适性与操纵稳定性，是未来悬架技术发展的大势所趋。

主动悬架系统由于需要作动器主动做功，因此需要额外配备动力源，一般为大功率电机。这不仅增加了主动悬架系统的成本，更重要的是电机在工作过程中需要消耗大量电能，这对低碳环保与车辆使用成本来说是个重大考验。降低主动悬架系统的能耗是主动悬架系统大规模普及的先决条件之一。

发明内容

为了解决慢主动液压悬架系统能耗大、成本高等问题，本发明提供一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统及控制方法，利用发动机废气驱动涡轮来为单向液压泵提供动力，这样不仅可以节省能源，提高车辆的续航里程，减少车辆的碳排放，降低车辆对大气的污染。而且还降低了发动机废气的动能，因此这将降低因发动机废气排放而产生的噪音，有利于改善车辆的NVH性能，提高车辆的舒适性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，结合附图：

一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统，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上端固定在车身13底部，空气弹簧12下端固定在液压缸11上部；废气涡轮系统与液压系统通过摩擦离合器4进行传动，ECU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、下蓄能器9、液压缸11；液压缸11下端固定在车轮10上，液压缸11活塞杆固定在车身13下端，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7；所述废气涡轮系统包括涡轮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与液压缸11形成回路。

进一步地，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。

本发明同时提供一种废气涡轮驱动的慢主动液压悬架系统的控制方法，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路面不平度进行缓冲，并由所述双向可调阻尼阀来衰减车身因路面不平而引起的振动；