阅读说明：本技术 一种水平布置式液压缸动态调节悬架 (Horizontal arrangement type hydraulic cylinder dynamic adjustment suspension ) 是由 郑敏毅 钟伟民 张农 陈桐 朱波 罗亮 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种水平布置式液压缸动态调节悬架,至少包括两个能量转换单元和液压调节单元,能量调节单元通过管道设置于两个能量转换单元之间,能量转换单元至少包括彼此连接的液压缸和扭矩传递机构,一个能量转换单元通过两个连接杆分别与车辆的前轮连接,另一个能量转换单元通过两个连接杆分别与车辆的后轮连接,在车轮受力的情况下,扭矩传递机构以基于连接杆的扭矩来改变液压缸的活塞移动状态的方式将连接杆的扭转状态与液压缸的液压状态相关联,从而在具有连接关系的液压缸之间出现液压差的情况下,液压调节单元以吸收和/或释放液压的方式来调节液压缸的液压状态,使得连接杆的扭转状态基于液压缸的液压状态进行相应调整,从而减少车轮对车身的垂向载荷。(The invention relates to a horizontally arranged hydraulic cylinder dynamic adjustment suspension, which at least comprises two energy conversion units and a hydraulic adjustment unit, wherein the energy adjustment unit is arranged between the two energy conversion units through a pipeline, the energy conversion units at least comprise a hydraulic cylinder and a torque transmission mechanism which are connected with each other, one energy conversion unit is respectively connected with a front wheel of a vehicle through two connecting rods, the other energy conversion unit is respectively connected with a rear wheel of the vehicle through two connecting rods, under the condition that the wheels are stressed, the torque transmission mechanism relates the torsion state of the connecting rods with the hydraulic state of the hydraulic cylinder in a mode of changing the piston moving state of the hydraulic cylinder based on the torque of the connecting rods, so that under the condition that hydraulic pressure difference occurs between the hydraulic cylinders with the connection relationship, the hydraulic adjustment unit adjusts the hydraulic state of the hydraulic cylinder in a mode of absorbing and/or releasing hydraulic pressure, the torsional state of the connecting rod is correspondingly adjusted based on the hydraulic state of the hydraulic cylinder, so that the vertical load of the wheel on the vehicle body is reduced.)

一种水平布置式液压缸动态调节悬架

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种水平布置式液压缸动态调节悬架。

背景技术

具有刚性车轴的车辆通常具有限制车轮相对于车辆的车身的横向运动的横向稳定杆。该横向稳定杆或轨道杆通常包括在与车轴相同的平面上侧向延伸以将车轴的一端连接到车辆的相对侧上的车身的刚性杆。该杆在任一端上采用枢轴附接，该枢轴仅允许杆向上和向下旋转，使得车轴仅可以竖直地移动。因此，横向稳定杆通常通过支架被安装到车身的车架。该支架必须承受横向力。诸如空气悬架的悬架系统可以被安装到车身的相同区域中，以承受车轴和车轮相对于车身的竖直运动。

在车辆悬架的参数调教中，抗侧倾性能与越野性能存在相互对立的关系，如果偏向其中一方进行调教，必然导致牺牲另一方的性能。加装常规的横向稳定杆可以提高车辆的抗侧倾性能，但是当车辆在越野路面行驶时，由于横向稳定杆的存在，会限制悬架的行程，从而导致车辆越野性能下降。为解决这种矛盾，现有技术是根据不同路况手动拆除与安装横向稳定杆，或者通过电子设备控制横向稳定杆的连接与断开。手动操作无疑非常麻烦，而电子控制的可靠性没有纯机械结构的高。

例如，中国专利CN107264218A公开了一种用于车辆的车轴悬架系统，包含至少一个车身元件、用于支撑左轮和右轮的车轴、至少两个减振器单元和横向稳定杆，其中所述横向稳定杆的第一端被连接到所述车轴，并且至少一个所述减振器单元和所述横向稳定杆的第二端被安装到所述车身元件，其特征在于，所述至少一个减振器单元和所述横向稳定杆的所述第二端二者都被连接到连续的安装支撑件，所述连续的安装支撑件被安装到所述车身元件。该专利就是典型的使用横向稳定杆车轴和车轮相对于车身的竖直运动，其横向稳定杆只能承受力，而不能够对车轮承受的力进行反向动态调节。

例如，中国专利CN204526723U公开了一种越野车用快速断开式横向稳定杆，其特征在于：横向稳定杆被做成两部分，其中一部分的末端与三爪卡盘相固定，依靠三爪卡盘的卡爪收紧与松开以实现左右两部分的接合与断开，当卡爪收紧时，横向稳定杆起作用，当卡爪松开时，横向稳定杆不起作用。该专利是将横向稳定杆进行改进，平时行驶时，卡爪收紧，左右两部分接合，横向稳定杆正常工作，提供抗侧倾性能；当需要越野时，驾驶者转动三爪卡盘上的螺栓，使卡爪松开，左右两部分断开，横向稳定杆不起作用；越野结束后，驾驶者反向转动三爪卡盘上的螺栓，卡爪收紧，左右两部分接合，横向稳定杆再次正常工作。该横向稳定杆能够实现抗倾侧和越野的双重功能，但是，在抗侧倾时，该专利是采用断开稳定杆的方式来减少车轮的力对车身的影响。本发明与其恰恰相反，是将车轮之间的力关联来实现车轮之间的力的弱化，从而降低侧倾的风险。

不仅如此，目前市场上的动态调节悬架系统大都采用纵向布置的液压缸，需要较大的安装空间，这就是为何目前只有在硬派越野车上可以见到吸震悬架，而在轿车和城市SUV上几乎见不到。因此，现有技术还没有一种无需能量输入，可以自适应路面进行横向稳定杆的调节的汽车悬架系统，特别是能够动态调节侧倾以及越野性能的悬架系统。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

现有技术中的越野车的横向稳定杆，通过断开稳定杆的中间结构来实现防侧倾，其缺陷在于改变力的方式是突变的，而不是动态变化的，这不利于车身的垂向载荷的降低，更容易出现车轮的悬空。

针对现有技术之不足，本发明提供一种水平布置式液压缸动态调节悬架，所述悬架至少包括至少两个能量转换单元和至少一个液压调节单元，所述能量调节单元通过管道设置于所述两个能量转换单元之间，所述能量转换单元至少包括彼此连接的液压缸和扭矩传递机构，其中，至少一个能量转换单元通过至少两个连接杆分别与车辆的前轮连接，至少一个能量转换单元通过至少两个连接杆分别与车辆的后轮连接，在车轮受力的情况下，所述扭矩传递机构以基于所述连接杆的扭矩来改变所述液压缸的活塞移动状态的方式将连接杆的扭转状态与液压缸的液压状态相关联，从而在具有连接关系的液压缸之间出现液压差的情况下，所述液压调节单元以吸收和/或释放液压的方式来调节所述液压缸的液压状态，使得所述连接杆的扭转状态基于所述液压缸的液压状态进行相应调整，从而减少车轮对车身的垂向载荷。

本发明将车轮的扭矩与液压进行关联，通过将车轮的扭矩转换为液压进行动态调节，进而通过液压的动态变化反向调节车轮之间的扭矩的动态变化，实现了车轮之间的扭矩差异的减少，从而减少了车轮对车身的垂向载荷。

现有技术没有将车轮的扭矩从能力的角度进行转化和调节，因而也无法实现通过对车轮垂向载荷的动态调节来防侧倾和提高越野性能。优选的，所述悬架至少包括第一能量转换单元和第二能量转换单元，第一能量转换单元包括第一液压缸和与其第一活塞连接的第一扭矩传递机构，所述第二能量转换单元包括第二液压缸和与其第二活塞连接的第二扭矩传递机构，其中，所述第一液压缸的不设置活塞杆的第一端与所述第二液压缸的不设置活塞杆的第一端之间通过管道设置有第一液压调节单元，所述第一液压缸的设置有活塞杆的第二端与所述第二液压缸的设置有活塞杆的第二端之间通过管道设置有第二液压调节单元，所述第一液压调节单元基于所述第一液压缸的第一端与所述第二液压缸的第一端之间的第一液压差吸收或释放液压能，所述第一液压缸的第二端与所述第二液压缸的第二端之间的第二液压差基于所述第一液压差的变化而变化，从而在第一液压缸与第二液压缸之间的液压变化至平衡的过程中消除与车轮连接的连接杆之间的扭矩差异。本发明通过液压调节单元的设置，将车轮受力产生的扭矩的差异以能量的方式进行动态调节，将车轮之间独立的扭矩关联使其以液压差异的方式彼此影响，消除较多的液压能或者释放部分液压能，从而以液压平衡的调节方式实现了车轮之间的扭矩差异。

优选的，所述第一液压调节单元为第一蓄能器，所述第二液压调节单元为第二蓄能器，所述第一蓄能器与所述第二蓄能器分别设置在所述第一液压缸或所述第二液压缸的同一侧，并且所述第一蓄能器与所述第二蓄能器的朝向相反。如此设置的优势在于，将两个管道设置在同一侧而不是液压缸的两侧，有利于节省悬架的在水平方向的占用空间。优选的，蓄能器为横式设置，与纵式设置相比，横式设置的重心更低，能够减少蓄能器的振动，而且，横式设置的蓄能器也能够减少悬架在纵向上的占用空间，使得汽车的底部空间增大，更有利于汽车的越野形式。

优选的，本发明的能量转换单元中，所述扭矩传递机构包括至少两个彼此相对转动的齿轮，其中，与液压缸的活塞杆连接的至少一个齿条与至少一个齿轮相啮合，与液压缸的缸体固定连接的至少一个齿条与另一个齿轮相啮合。本发明的扭矩传递机构是实现汽车稳定性动态调节的关键节后，在车轮转动的情况下，能够将与车轮连接杆的扭矩转化为液压能，活塞杆的移动能够改变液压，同样液压缸体随齿条的移动也能够改变液压，从而使得两侧车轮的连接杆的扭矩产生动态关联，在液压平衡的调节过程中反向调整连接杆的扭矩差异。

优选地，所述扭矩传递机构内的至少两个齿轮以并行的方式设置，从而与所述两个齿轮分别啮合的两个齿条以并行的方式设置。优选的，所述扭矩传递机构内的至少两个齿轮平行设置，与所述两个齿轮分别啮合的两个齿条平行设置。优选地，齿轮的数量不限于两个的，可以是三个、四个或更多，同样的，与齿轮啮合的齿条的数量不限于两个的，可以是三个、四个或更多，可以基于机械技术进行可实现的多种组合设置。齿轮并行的优势在于，两个齿轮之间存在间隔且不互相接触，彼此的转动不会以接触的方式直接互相影响，有利于车轮的连接杆独立转动，从而准确获得车轮的转动及受力情况。两个齿轮平行的优势在于，相对于并行的方式，齿轮之间的形态更稳定，不容易由于车身的振动而出现倾斜或两个齿轮之间的角度变化，即不容易与齿条脱轨，悬架的稳定性更好。

优选的，所述扭矩传递机构内的至少两个齿轮设置在至少一个导轨上以进行相对滑动，其中，所述连接杆以贯穿导轨侧壁的方式与对应侧的齿轮固定连接。通过导轨的设置，本发明的齿轮转动时，齿条能够相对齿轮进行无阻碍的移动，提高扭矩转化为液压能的效率，更有利于液压差动态调节的准确性，从而减少车身稳定性的动态调节时间。

优选的，所述连接杆上以贯穿杆体的方式设置有至少一个衬套。优选的，本发明中的连接杆与衬套以铰接的方式设置。设置衬套的优势在于，能够避免连接杆在摇晃或转动过程中与其他悬架部件发生相对运动，也能够避免连接杆受到外界的冲击与振动。

优选的，所述连接杆成呈Z字形，所述连接杆上的衬套设置于所述连接杆的中段位置。由于连接杆成呈Z字形，其中段部分转动所占用的空间加大，转动幅度较大，更容易触碰车体二产生摩擦。衬套设置在连接杆的中段，能够更好地保护连接杆避免在转动状态受到损害，从而延长悬架的寿命。

本发明还提供另外一种结构的水平布置式液压缸动态调节悬架，所述悬架至少包括至少两个能量转换单元和至少一个液压调节单元，所述能量调节单元通过管道设置于所述两个能量转换单元之间，所述能量转换单元至少包括水平布置的液压缸和设置在液压缸内的扭矩传递机构，扭矩传递机构包括至少两个能够相对转动的旋转活塞，其中，一个液压缸内的两个旋转活塞分别通过至少一个连接杆与车辆的前轮连接，另一个液压缸内的两个旋转活塞分别通过至少一个连接杆与车辆的后轮连接，在车轮受力的情况下，所述旋转活塞以基于所述连接杆的扭矩来改变所述液压缸的液压的方式将连接杆的扭转状态与液压缸的液压状态相关联，从而在具有连接关系的液压缸的腔体之间出现液压差的情况下，所述液压调节单元以吸收和/或释放液压的方式来调节所述液压缸的液压状态，使得所述连接杆的扭转状态基于所述液压缸的液压状态进行相应调整，从而减少车轮对车身的垂向载荷。本发明中，通过采用不同结构的液压缸以及液压缸的横置角度的不同来实现两种扭矩转换为液压能的方式。本实施方式不需要扭矩转换机构，仅通过液压缸就能够实现连接杆的扭矩与液压的转换，结构更简单，横向稳定些更好，越野性能的动态调节效果更好。

优选的，所述悬架至少包括第一能量转换单元和第二能量转换单元，第一能量转换单元包括第三液压缸，所述第二能量转换单元包括第四液压缸，其中，所述第三液压缸内的至少两个旋转活塞以自由转动的方式在竖直方向上将所述第三液压缸内分隔为第一腔体和第二腔体，第一腔体的中心高于第二腔体的中心，所述第四液压缸内的至少两个旋转活塞以自由转动的方式在竖直方向上将所述第四液压缸内分隔为第三腔体和第四腔体，第三腔体的中心高于第四腔体的中心，第一腔体与第三腔体之间通过管道设置有第一液压调节单元，第二腔体与第四腔体之间通过管道设置有第二液压调节单元。本实施方式通过将两个液压缸的不同腔体进行连接，在管道内液压变化较快的情况下，第三蓄能器或第四蓄能器将管道内液压能量转变为压缩能或位能存储起来，有利于管道内的液压油的正常流动以及整个悬架系统的稳定性。

附图说明

图1是本发明的汽车悬架系统的结构示意图；

图2是本发明的第一能量转换单元的结构示意图；

图3是本发明的第二能量转换单元的结构示意图；

图4是本发明的抗侧倾的原理示意图；

图5是本发明的越野性能的原理示意图；

图6是本发明的另一种实施方式的结构示意图；

图7是本发明的另一种实施方式的局部放大图；

图8是本发明的侧倾角的曲线变化图；

图9是本发明的汽车悬架系统与现有技术的四轮垂向载荷的曲线变化图；

图10是方向盘转角随时间变化的示意图；和

图11是振幅随时间变化的示意图。

附图标记列表

201：第一连接杆；202：第一衬套；203：第一导轨；204：第一液压缸；205：第二衬套；206：第二连接杆；207：第一蓄能器；208：第一管道；209：第三连接杆，210：第三衬套，211：第二液压缸；212：第四衬套；213：第四连接杆，214：第二导轨；215：第二蓄能器；216：第二管道，217：第一齿轮；218：第一齿条；219：第一活塞；220：第一活塞杆；221：第二齿条；222第二齿轮；301：压缩侧活塞；302：拉伸侧活塞；

101：第五连接杆，102：第五衬套，103：第三液压缸，104：第六衬套，105：第六连接杆，106：第三蓄能器，107：第三管道，108：第七连接杆，109：第七衬套，110：第四液压缸，111：第八衬套，112：第八连接杆，113：第四蓄能器，114：第四管道，115：第一旋转活塞，116：第二旋转活塞。

具体实施方式

下面结合附图图1至图8进行详细说明。

本发明提供一种水平布置式液压缸动态调节悬架，也可以称为一种动态调节的汽车悬挂系统、一种汽车悬架的横向稳定装置、一种动态调节的液压回路系统等。

实施例1

如图1所示，本发明的水平布置式液压缸动态调节悬架，包括至少两个能量转换单元和至少一个液压调节单元。能量调节单元通过管道设置于两个能量转换单元之间。能量调节单元的数量可以是一个，也可以是两个甚至更多。能量转换单元至少包括彼此连接的液压缸和扭矩传递机构，用于将与车轮连接的连接杆的扭矩变形产生的能量转换为液压能。优选的，能量转换单元不限于两个，还可以是三个、四个、五个、六个甚至更多。

至少一个能量转换单元通过至少两个连接杆分别与车辆的前轮连接，至少一个能量转换单元通过至少两个连接杆分别与车辆的后轮连接。在车轮受力的情况下，扭矩传递机构以基于连接杆的扭矩来改变液压缸的活塞移动状态的方式将连接杆的扭转状态与液压缸的液压状态相关联，从而在具有连接关系的液压缸之间出现液压差的情况下，液压调节单元以吸收和/或释放液压的方式来调节液压缸的液压状态，使得连接杆的扭转状态基于液压缸的液压状态进行相应调整，从而减少车轮对车身的垂向载荷。针对于现有技术中的横向稳定性无法动态调节的问题，本发明的横向稳定性能够动态调节，稳定性更好，且能够适应车辆的越野性能，动态降低车辆在越野时车轮受力的不均衡性。与通过断开车轮彼此之间的影响来实现横向稳定性的现有技术相比，本发明的技术手段相反，通过将车轮之间的扭矩差异进行关联来实现扭矩差异的相互抵消，实现横杆的稳定性，且横向稳定杆是整体的，安全性更佳。

如图1和图2所示，本发明的悬架至少包括第一能量转换单元和第二能量转换单元。第一能量转换单元包括第一液压缸204和与其第一活塞219连接的第一扭矩传递机构203，第一扭矩传递机构203通过第一连接杆201与第一前轮连接。第二扭矩传递机构214通过第二连接杆206与第二前轮连接。第二能量转换单元包括第二液压缸211和与其第二活塞224连接的第二扭矩传递机构214。第二扭矩传递机构214通过第三连接杆209与车辆的第一后轮连接，第二扭矩传递机构214通过第四连接杆213与车辆的第二后轮连接。在车轮转动的情况下，与车轮连接的连接杆扭转，在活塞基于连接杆的转动移动的情况下液压缸内发生液压变化，实现老连接杆扭转变形的能量与液压能的相互转化。

本发明的液压缸为线性液压缸。液压缸是水平横置的，减少了纵向空间的占用。液压缸内设置有活塞，活塞杆从液压缸的一端延伸出来。第一液压缸的不设置活塞杆的第一端与第二液压缸的不设置活塞杆的第一端之间通过管道设置有第一液压调节单元。第一液压缸的设置有活塞杆的第二端与第二液压缸的设置有活塞杆的第二端之间通过管道设置有第二液压调节单元。第一液压调节单元为第一蓄能器207，第二液压调节单元为第二蓄能器215，第一蓄能器207与第二蓄能器215分别设置在第一液压缸或第二液压缸的同一侧，并且第一蓄能器207与第二蓄能器215的朝向相反，避免两个蓄能器的位置冲突。

例如，第一液压缸204内包括第一活塞219。第一活塞219通过第一活塞杆220与第一扭矩转换机构203连接，第二液压缸211内包括第二活塞223。第二活塞223通过第二活塞杆224与第二扭矩转换机构214连接，使得活塞与连接杆相关联，进行能量的互相转化。第一活塞219将第一液压缸204内分割为第一腔体和存在活塞杆的第二腔体。第二活塞223将第二液压缸211内分割为第三腔体和存在活塞杆的第四腔体。第一液压缸204的第一端的第一腔体通过第一蓄能器207与第二液压缸211的第一端的第三腔体连接。第一液压缸204的第二端的第二腔体通过第二蓄能器215与第二液压缸211的第二端的第四腔体连接。在车辆转弯的情况下，车体两侧的受力情况是相反的。因此，非同侧腔体之间的液压能的相互影响和变化，相当于车辆两侧的悬架相对位移的相互影响和变化。在液压能平衡的情况下，车体两侧的齿轮之间的扭矩状态也达到平衡或者扭矩相等，从而车体两侧的车轮的垂向载荷近似相等，使得车体的横向稳定性达到稳定度最高。

本发明中，第一液压调节单元能够基于第一液压缸的第一端与第二液压缸的第一端之间的第一液压差吸收或释放液压能，第一液压缸的第二端与第二液压缸的第二端之间的第二液压差基于第一液压差的变化而变化，从而在第一液压缸于第二液压缸之间的液压变化至平衡的过程中消除与车轮连接的连接杆之间的扭矩差异，实现横向稳定性的提升。本发明不仅能够调节两侧车轮之间的稳定性，而且也能够通过动态降低实现各个车轮彼此之间的扭矩差异来实现车身的平衡，实现汽车的越野性能的提升，避免车轮悬空。

本发明的第一管道上的第一蓄能器207的数量不限，可以是一个、两个甚至更多。本发明的第二管道上的第二蓄能器215的数量不限，可以是一个、两个甚至更多。本发明的第一蓄能器207与第二蓄能器215横式设置并且以方向相反的方式设置。如此设置的优势在于，蓄能器以横式设置的方式安装，即蓄能器的水平方向的长度大于竖直方向的长度，使得悬架在竖直方向的占用空间达到最小，有利于增大汽车的底部空间，特别有利于汽车越野时增大与地面的距离。

优选的，如图2所示，本发明的能量转换单元中，扭矩传递机构包括至少两个彼此相对转动的齿轮。彼此相对转动连接方式有利于连接杆的扭转扭转变形能在转化为液压能的过程中不受另一侧齿轮的影响，保证了单一车轮的能量转化的准确度。优选的，两个齿轮之间为铰接，也可以是其他能够实现相互转的机械连接方式。优选地，两个齿轮之间可以存在间隙，或者，两个齿轮之间设置不影响相互转动的隔离物。优选地，隔离物的形状和材料不限，能够不影响齿轮的转动即可。

其中，与液压缸的活塞杆连接的至少一个齿条与至少一个齿轮相啮合，与液压缸的缸体固定连接的至少一个齿条与另一个齿轮相啮合。例如，车体一侧的车轮的连接杆的转动带动活塞杆移动，另一侧的车轮的转动带动液压缸体移动。在液压达到平衡的条件下，活塞与液压缸体同向运动，即车体两侧的车轮的转动差异在缩小，从而实现了横向稳定。

优选的，扭矩传递机构内的至少两个齿轮以并行的方式设置，从而与两个齿轮分别啮合的两个齿条以并行的方式设置。齿条的并行设置，有利于活塞杆与液压缸体的相对运动的密封性，避免活塞杆由于与液压缸体的相对运动方向存在角度而导致活塞的密封度降低，影响液压缸的工作效率，以及避免活塞由于长期被缸体倾斜挤压导致的寿命缩短的问题。因此，齿条的并行设置有利于液压缸的正常工作效率的稳定以及使用寿命的延长。

扭矩传递机构内的至少两个齿条设置在至少一个导轨上以进行相对滑动。导轨与齿条的相对滑动设置，能够减少齿条在移动过程中的摩擦力，减少摩擦的能量损耗，提高齿条传递扭转变形的能量的灵敏度，有利于提高扭矩变形的能量与液压能之间的转换效率。

例如，第一扭矩传递机构由第一齿轮217、第二齿轮222、第一齿条218、第二齿条221和第一齿条导轨203组成。第一齿轮217固定在第一连接杆201的末端并与第一齿条218啮合。第二齿轮222固定在第二连接杆206的末端并与第二齿条221啮合。第一齿条218与第二齿条221并行或者平行设置在第一导轨203上实现相对滑动。第一导轨203近似U形，导轨的滑动轨道设置在U形平面段。U形导轨的立段为侧壁，并且第一连接杆贯穿第一侧壁与第一齿轮217固定连接。第二连接杆贯穿第二侧壁与第二齿轮222固定连接。第一齿条218与第一液压缸204固定连接，第二齿条221与第一活塞杆220固定连接。

第二扭矩传递机构由第三齿轮225、第四齿轮226、第三齿条227、第四齿条228和第二齿条导轨214组成。第三齿轮225固定在第三连接杆213的末端并与第三齿条227啮合。第四齿轮226固定在第四连接杆209的末端并与第四齿条228啮合。第三齿条227与第四齿条228并行或平行设置在第二导轨上实现相对滑动。第三齿条227与第二液压缸211固定连接，第四齿条228与第二活塞杆224固定连接。第二导轨近似U形，导轨的滑动轨道设置在U形平面段。U形导轨的立段为侧壁，并且第三连接杆贯穿第三侧壁与第三齿轮固定连接。第四连接杆贯穿第四侧壁与第四齿轮固定连接。

优选的，齿轮的数量、厚度、类型不做限定，能够实现本发明的齿轮转动以及与齿条啮合即可。同一个齿条可以对应一个齿轮、并列的两个齿轮甚至多个齿轮。本发明的至少两个齿轮设置在U形导轨的侧壁之间，在降低齿条摩擦力的同时，还能够保护齿轮免受行驶过程中弹起的石头等物体的撞击，从而保证悬架的正常工作的稳定性。

优选的，本发明的扭矩传递机构中的齿轮优选为扇形齿轮。相比于圆形齿轮，扇形齿轮能够节省一部分纵向空间，有利于悬架的进一步空间的减小，从而增加车底的空间，使得车辆底部的悬架不易在越野行驶中损坏，安全性更好。优选地，扇形齿轮的转动幅度的角度优选为120度角，既能够满足连接杆扭矩的变化，又能够最大程度的避免触碰车身，规避碰撞损坏的风险。

优选的，连接杆上以贯穿杆体的方式设置有至少一个衬套。第一连接杆201、第二连接杆206、第三连接杆213和第四连接杆209分别与第一衬套202、第二衬套205、第三衬套212和第四衬套210铰接。优选的，连接杆成呈Z字形，连接杆上的衬套设置于连接杆的中段位置，能够减少终端位置与车身的碰撞和摩擦，有利于延长连接杆的使用寿命。

如图4所示，当车辆在公路转向时，同侧车轮受力方向一致。受到压缩的一侧车轮带动一侧的连接杆转动，产生扭矩。受压缩一侧的齿轮随着连接杆旋转，齿轮通过齿条带动液压缸内的受压侧活塞301运动，将液压油挤压入其中一个蓄能器内。当管路内油压平衡后，受压缩一侧的液压缸内的受压侧活塞301将带动受拉伸一侧的液压缸的拉伸侧活塞302同向运动，并且通过齿轮齿条抑制受拉伸一侧的连接杆的继续拉伸，即通过齿轮齿条抑制受拉伸一侧的车轮的继续拉伸。此时本发明的悬架相当于横向稳定杆起作用，从而阻止车身进一步侧倾。

如图5所示，当车辆在越野路面行驶，同侧车轮受力方向不同，液压油从第一液压缸第二腔体流向第二液压缸第四腔体，从第二液压缸第三腔体流向第一液压缸第一腔体，此时防倾杆不起作用，悬架行程增大，野性性能增强。

实施例2

本发明的水平布置式液压缸动态调节悬架，至少包括至少两个能量转换单元和至少一个液压调节单元。能量转换单元的数量不限于2个，可以更多。能量调节单元通过管道设置于两个能量转换单元之间。

如图6和图7所示，能量转换单元至少包括水平布置的液压缸和设置在液压缸内的扭矩传递机构，扭矩传递机构包括至少两个能够相对转动的旋转活塞。一个液压缸内的两个旋转活塞分别通过至少一个连接杆与车辆的前轮连接，另一个液压缸内的两个旋转活塞分别通过至少一个连接杆与车辆的后轮连接。在车轮受力的情况下，旋转活塞以基于连接杆的扭矩来改变液压缸的液压的方式将扭转变形的能量转换为液压能，从而在具有连接关系的液压缸的腔体之间出现液压差的情况下，液压调节单元以吸收和/或释放液压的方式来调节液压缸的液压状态，使得连接杆的扭转状态基于液压缸的液压状态进行相应调整，从而减少车轮对车身的垂向载荷。本实施例取消了齿轮结构，减少了摩擦带来的能力损失，直接将连接杆与液压缸的活塞相关联，实现了扭矩变形的能量向液压能的直接转化，动态调节稳定的效率更高。

如图6和图7所示，第一能量转换单元包括第五连接杆101、第六连接杆105和横置式设置的第三液压缸103。第五连接杆101、第六连接杆105分别为Z字形的弯折杆，一端与第三液压缸以可转动的方式连接，另一端与车轮的车轴连接。即第五连接杆101、第六连接杆105对称设置于横置式的第三液压缸103的两端，并且彼此能够相对转动。

第二能量转换单元包括第七连接杆108、第八连接杆112和横式设置的第三液压缸110。第七连接杆108、第八连接杆112分别为Z字形的弯折杆，一端与第四液压缸110以可转动的方式连接，另一端与车轮的车轴连接。即第五连接杆108、第六连接杆112对称设置于横式的第三液压缸110的两端，并且彼此能够相对转动。现有技术中，车身在车辆转弯的情况下容易侧倾，而一般的横向稳定杆系统需要每一侧分别设置液压缸，并且通过两个液压缸分别向不同侧的车轮施加大小不同的力来实现防侧倾的技术效果。本发明的设计结构与现有技术恰恰相反。本发明是将两侧的车轮连接来形成横向的连接，从而使得两侧车轮通过从单向转动至同向转动之间的时间差来实现横向稳定。

例如，如图7所示，第五连接杆101和第六连接杆105分别从第三液压缸103的一端贯穿第三液压缸103，并且第五连接杆101和第六连接杆105在第三液压缸103的内部以相对转动的方式进行连接。优选地，第五连接杆101和第六连接杆105通过铰接的方式实现相对转动。优选的，铰接有利于使第五连接杆101和第六连接杆105成为横向的连接杆，促进两侧车轮的同向转动，从而阻止车身的进一步侧倾。采用铰接的优势还在于，允许具有压缩方向的连接杆先转动，在管道内的油压平衡后两个连接杆再一起同向转动。使得液压缸两侧的连接杆能够在单独转动和同向转动之间具有时间差，以满足动态调节的需要。

优选的，如图6和图7所示，第三液压缸内的至少两个旋转活塞以自由转动的方式在竖直方向上将第三液压缸内分隔为第五腔体和第六腔体，第五腔体的中心高于第六腔体的中心。第四液压缸内的至少两个旋转活塞以自由转动的方式在竖直方向上将第四液压缸内分隔为第七腔体和第八腔体。第七腔体的中心高于第八腔体的中心。第五腔体与第七腔体之间通过管道设置有第三液压调节单元，第六腔体与第八腔体之间通过管道设置有第四液压调节单元。优选地，由多个旋转活塞隔离的液压缸内的腔体数量不限于两个，可以是单个或者更多。

例如，第三液压缸103内设置有横向的第一旋转活塞115和第二旋转活塞116。第三液压缸103内的第一旋转活塞115与第五连接杆101固定连接并且设置在第五连接杆与液压缸内璧之间，与内璧密封。第三液压缸103内的第二旋转活塞116与第六连接杆105固定连接并且设置在第六连接杆与液压缸内璧之间，与内璧密封。因此，第一旋转活塞115和第二旋转活塞116以近似相反的方向设置，使得第一旋转活塞115和第二旋转活塞116在同向转动时能分别接触第三液压缸103的内壁并进行加压或者减压。同理，第四液压缸110内设置有横向的第三旋转活塞和第四旋转活塞。第三液压缸110内的第三旋转活塞与第七连接杆108固定连接并且设置在第七连接杆与液压缸内璧之间。第三液压缸103内的第四旋转活塞与第八连接杆112固定连接并且设置在第六连接杆与液压缸内璧之间。其中，第三旋转活塞和第四旋转活塞以近似相反的方向设置，使得第三旋转活塞和第四旋转活塞在同向转动时能分别接触第四液压缸110的内壁并进行加压或者减压。横式设置的液压缸内的两个旋转活塞相对转动的优势在于，在两个连接杆以可转动的铰接方式连接的情况下，两个旋转活塞能够以任意角度在液压缸内自由转动。特别的，在液压缸的两侧的连接杆在初期不同时转动的情况下，液压调节单元能够快速吸收或释放液压。在油压达到平衡的情况下，一个旋转活塞的转动带动另一个旋转活塞转动。从而与另一个旋转活塞固定的连接杆开始同向转动，最终实现了两个旋转活塞同向转动和与其连接的两个连接杆也同向转动的效果，使得两个同向转动的连接杆具有横向稳定的功能，阻碍车辆的进一步倾侧。

优选的，在第三液压缸103内的第一旋转活塞115和第二旋转活塞116将第三液压缸103的腔体隔离为两个腔体的情况下，一个腔体通过第三管道107与液压调节单元内的第三蓄能器106连接，另一个腔体通过第四管道114与液压调节单元内的第四蓄能器113连接。在第四液压缸108内的第三旋转活塞和第四旋转活塞将第四液压缸108的腔体隔离为两个腔体的情况下，一个腔体通过第三管道107与液压调节单元内的第三蓄能器106连接，另一个腔体通过第四管道114与液压调节单元内的第四蓄能器113连接。特别地，如图7所示，在第三液压缸与第四液压缸相对设置的情况下，第三管道107与第四管道114也是相对设置。其中，设置于管道上的第三蓄能器106和第四蓄能器113可以对称设置，也可以非对称设置。本发明的腔体的连接方式，将车体两侧或车体前后的车轮的转动通过液压缸关联为互相影响的关系，使得车体两侧或车体前后的车轮转动互相影响，从而彼此的压迫力或拉伸力互相作用甚至抵消，实现车身整体受到的垂向载荷减小，实现车体的稳定。

优选的，与第三管道107连接的第三液压缸103的腔体为第五腔体，与第三管道107连接的第四液压缸108的腔体为第六腔体。与第四管道114连接的第三液压缸103的腔体为第七腔体，与第四管道114连接的第四液压缸108的腔体为第八腔体。在第三液压缸和/或第四液压缸两端的连接杆不同向转动或者同频率转动的情况下，第五腔体与第七腔体内的液压发生变化，第六腔体与第八腔体内的液压变化。因此，第五腔体与第七腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第三蓄能器106。第六腔体与第八腔体中的液体油会基于腔体内的液压变化流入或流出第四蓄能器113。

同理，在前轮和后轮的转动频率不相同的情况下，第五腔体与第七腔体内的液压发生变化，第六腔体与第八腔体内的液压变化。在管道内液压变化较快的情况下，第三蓄能器103或第四蓄能器113将管道内液压能量转变为压缩能或位能存储起来，有利于管道内的液压油的正常流动以及整个悬架系统的稳定性。

优选的，如图6和7所示，第五连接杆101的与第三液压缸103连接的一端设置有第五衬套102。第六连接杆105的与第三液压缸103连接的一端设置有第六衬套104。第七连接杆108的与第四液压缸110连接的一端设置有第七衬套109。第八连接杆112的与第四液压缸110连接的一端设置有第八衬套111。优选的，本发明中的连接杆与衬套以铰接的方式设置。设置衬套的优势在于，能够避免连接杆在摇晃或转动过程中与其他悬架部件发生相对运动，也能够避免连接杆受到外界的冲击与振动。

图4展示了本发明抗侧倾的工作原理。如图3所示，当车辆在公路转向时，同侧车轮受力方向一致。受到压缩的一侧车轮带动旋转活塞旋转，例如第一旋转活塞顺时针旋转，第三旋转活塞逆时针旋转。第三液压缸的第五腔体和第四液压缸的第七腔体将液压油挤压入第三蓄能器103内。当管路内油压平衡后，受压缩一侧的第一旋转活塞、第三旋转活塞将带动受拉伸一侧的旋转活塞同向旋转，例如，第二旋转活塞顺时针旋转，第四旋转活塞逆时针旋转。此时第四蓄能器将液压油放出，使得液压油分别流入第三液压缸的第六腔体和第四液压缸的第八腔体。本发明的整个悬架系统相当于减少了拉伸侧车轮对受压侧车轮的作用力，起到两侧车轮之间横向连接杆的作用，从而阻止车身进一步侧倾。当车辆反向转向时，则两个蓄能器的作用相反，工作原理相同。

图5展示了本发明提高越野性的工作原理。如图5所示，当车辆在越野路面行驶，同侧车轮受力方向不同。例如，第五连接杆连接的第一旋转活塞顺时针转动，第六连接杆连接的第二旋转活塞逆时针转动。第七连接杆连接的第三旋转活塞逆时针转动，第八连接杆连接的第四旋转活塞顺时针转动。则第五腔体内的液压瞬时增大，第七腔体内的液压瞬时减小。基于压力的作用，第五腔体内的液体油流向第七腔体。第六腔体内的液压瞬时减小，第八腔体内的液压瞬时增大。基于压力的作用，第八腔体内的液体油流向第六腔体。此时悬架系统不具有防侧倾的作用，悬架行程增大，提高了越野性。

实施例3

本实施例提供本发明的水平布置式液压缸动态调节悬架与现有技术悬架的测试结果和对比分析。

本发明的汽车悬架系统是动态调节的。通过对不同工况的仿真实验研究车辆的动力学响应，装有本发明的车辆与装有常规横向连接杆的车辆进行对比分析，如表1至表2所示。

表1 整车的主要参数

1)蛇形实验

为验证悬架系统对车辆抗侧倾性能的影响，按照如图10所示的蛇形路径进行测试。图10展示了方向盘转角的变化。图10中，纵坐标表示方向盘转角角度，横坐标表示时间。方向盘的转角在进行蛇形角度变化。

仿真车速从10km/h至60km/h均匀取6个不同值，仿真时长10s，在此工况下对车辆侧倾角进行仿真分析，悬架系统在车速为60km/h的时域响应如图8所示，不同车速下的车辆最大侧倾角如表2所示。图8中，纵坐标表示侧倾角的角度，横坐标表示时间。实线表示本发明的悬架系统的侧倾角的变化。虚线表示现有技术中的传统悬架的侧倾角的变化。图8中明显看出，在相同的路况中，安装有本发明的悬架系统的车辆的侧倾角的变化较小，即车辆侧倾的幅度较小，其侧倾的可能性较低。

表2 车辆蛇行试验仿真结果

由表2可看出，在不同车速下，本发明放入悬架系统的抗侧倾性能均优于传统悬架，虽然随着车速的提升，侧倾改善程度略有下降。从图7可以看出，当车速为60km/h时，改善程度仍在28％左右，说明装有本发明放入悬架系统的车辆在过弯时车身姿态更稳定，安全性明显提高。

2)对扭路面实验

为研究本发明的悬架系统对车辆越野性能的影响，设计周期长为5.522m(两倍轴距，保证车辆行驶过程中为纯扭曲工况)，相位差为180°，振幅0.15m的两个异步正弦对扭路面工况，如图11所示。图11中，纵坐标表示振幅，横坐标表示距离。实线表示右轮地面输入，虚线表示左轮地面输入。

车辆在此种路面上的实际行驶速度一般较小，车速设为1m/s。通过仿真研究车辆四轮垂向动载荷响应，仿真结果如图9所示。测试中，反映轮胎的受力变形程度，是影响车辆操纵性能的重要指标，若动载荷为0，即轮胎不受力，此时轮胎处于悬空状态。

如图9所示，纵坐标表示垂向载荷，横坐标表示时间。第一条实线表示左的垂向载荷，第二条虚线表示右前轮的垂向载荷。第三条点密集线表示左后轮的垂向载荷。第四条点段垂向载荷交错线表示右后轮的垂向载荷。图9中a图表示安装现有技术的传统悬架的车辆的四轮垂向载荷。b图表示安装本发明的悬架系统的车辆的垂向载荷。a图中，由于现有技术中的普通横向连接杆限制了左右车轮的相对运动，装有传统悬架的车辆后轮动载荷出现为0的值，意味着轮胎出现悬空，这对于后轮驱动的越野车来说是致命的，将导致后轮空转，使车辆难以脱困。b图中，安装有本发明的悬架系统车辆的四个轮胎始终在均匀受力，即接地性良好，车辆仍然处于安全的状态。因此，本发明的悬架系统具有基于实际路况进行动态调节垂直载荷的优势。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。