双通道侧向刚度半主动油气悬架的利记博彩app_2

文档序号:10385949阅读:来源:国知局
度同步控制阀控制产生的侧倾角度。流量随动阀随左/右悬缸内腔压力变化保持随动,确保车辆的转向角度与底盘所产生的侧倾角度、侧倾刚度匹配并同步,形成最佳的底盘转向动力学关系。
[0022]另外,本专利所构建的悬挂缸结构,悬缸内腔系统与外部控制回路完全隔离、彼此独立。既构成了双气室反压对置的力学结构关系,又保持了悬缸内腔完整的结构以及内部组件在位置、速度、压力、流量等参数的完整关联。据此,悬缸内腔的内控阀组,可以根据悬缸内腔压力以及刚度变化情况自动实施悬缸内腔系统的变阻尼控制。
[0023]根据方向盘转动角度、转动速度的不同,车辆底盘的转向角度、转弯幅度与底盘的侧倾角度、侧倾刚度、侧倾阻尼形成了各种最优的对应关系,从而实现车辆转向时对底盘悬架系统运行姿态与力学参数的半主动控制。
[0024]本专利是采用如下结构方案来实现对悬架侧倾角度、侧倾刚度及内部阻尼的半主动控制的:一种双通道侧向刚度半主动油气悬架,采用左右对称布局结构,包括:方向盘、角度同步控制阀、流量随动阀、悬挂缸、储能器、控制阀及管路。图21,为本例——双通道侧向刚度半主动油气悬架系统结构图。
[0025]左/右悬挂缸构建隔离式双气室油气悬挂缸结构,包括:活塞杆、活塞、内控阀组、缸筒、密封座圈。缸筒、活塞杆及活塞在悬挂缸内部围成悬缸内腔(无杆腔);缸筒、密封座圈及活塞杆、活塞在悬挂缸腰部侧壁间围成副油腔(有杆腔);副油腔充注液压油,与悬缸内腔完全隔离;悬缸内腔通过活塞杆底部的内控阀组分隔为缸筒内腔和活塞杆内腔;缸筒内腔中充注液压油,底部设有外部控制接口;活塞杆内腔中充注液压油和氮气;缸筒内腔和活塞杆内腔通过内控阀组上的阻尼通道连通,形成完整、独立的悬缸内腔系统,提供油气悬挂缸的主体力学参数(刚度和阻尼)。对于副油腔,在缸筒靠近密封座圈位置设置外部接口,通过管路外接控制阀和储能器,形成独立的外部控制回路;控制阀上设有外部控制接口;外部控制回路通过副油腔与悬缸内腔系统构成双气室反压对置力学结构关系,对悬缸内腔系统力学参数进行补充与修正,并且可以通过控制阀输入外部压力及流量实施主动控制。图20,为本例所构建的隔离式双气室油气悬挂缸结构及基本系统/回路构成图,图10为其结构示意图。
[0026]当悬缸压缩或拉伸时,缸筒内腔、副油腔容积均发生变化。对于悬缸内腔系统,缸筒内腔与活塞杆内腔之间进行流量的交换,阻尼流量面积为缸筒内腔面积。对于外部控制回路,副油腔与储能器之间进行流量的交换,阻尼流量面积为副油腔面积。悬挂缸的总阻尼流量为悬缸内腔系统和外部控制回路的阻尼流量之和。悬缸内腔系统的压力作用面积为缸筒内腔面积,外部控制回路的压力作用面积为副油腔面积。悬挂缸总体弹性力输出,为缸筒面积与副油腔面积的压力叠加。参见图16——本例悬挂缸刚度特性曲线图,曲线I为悬缸内腔系统的刚度特性曲线,曲线2为外部控制回路的刚度特性曲线,曲线3为悬挂缸系统的综合刚度特性曲线。由图16可见,外部控制回路对悬缸内腔系统在初始阶段的刚度特性进行了良好地修正,消除了起始位置的硬点,并形成双向特性以及过零平衡位。
[0027]对于外部控制回路,在控制阀的外部控制接口上输入/输出一定的压力和流量,既可改变副油腔中的压力与存油量,从而改变悬挂缸状态、行程以及整体刚度。这种控制,是外部控制回路通过副油腔施加的,是与悬缸内腔系统完全隔离的,而且是一种反向控制,因而是一种安全型的控制。如图17所示为外部控制回路刚度控制特性图,曲线I为原始刚度特性曲线,曲线2为输入控制流量,压缩悬缸高度,悬缸刚度增加的曲线。
[0028]对于悬缸内腔系统,在缸筒底部的外部控制接口上输入/输出一定的压力和流量,既可改变悬缸内腔系统中的压力与存油量,从而显著改变悬挂缸整体刚度。如图18所示为对悬缸内腔系统实施控制的刚度控制特性图,曲线I为原始刚度特性曲线,曲线2为输出控制流量后的刚度特性曲线,曲线3为输入控制流量后的刚度特性曲线。
[0029]对外部控制回路及悬缸内腔系统实施组合、同步控制,可以实现多种控制效果。图19所示为对外部控制回路及悬缸内腔系统实施等压、同步控制的刚度控制特性图,曲线I为原始刚度特性曲线,曲线2为压缩行程、降低高度后的刚度特性曲线。
[0030]对于内控阀组,是一种内部压力控制的自动变阻尼控制组件。它可以根据悬缸内腔系统的压力来感知、判定悬挂缸的工作状态,并对缸筒内腔与活塞杆内腔之间的流量和阻尼系数进行自动调整和控制。如图15所示,为内控阀组根据系统内部压力自动控制的阻尼特性曲线。图11为内控阀组详细结构图。
[0031]以角度同步控制阀分别连接左/右悬挂缸外部控制回路的两个外部控制接口,形成以角度同步控制阀为核心的“状态控制通道”,控制左/右悬挂缸两个外部控制回路。以流量随动阀,通过管路分别连接左/右悬缸内腔系统的两个外部控制接口,形成以流量随动阀为核心的“压力/流量随动通道”,控制左/右悬挂缸的两个悬缸内腔系统。两个控制通道以及所包含的控制系统及回路间彼此独立,确保系统工作的稳定性和可靠性。角度同步控制阀,随方向盘同步控制。流量随动阀,根据左/右悬缸内腔系统压力对流量进行随动补偿与调整,保持左/右悬缸内腔系统的等压力/刚度。
[0032]图21为本例——双通道侧向刚度半主动油气悬架系统结构图。
[0033]“状态控制通道”,通过角度同步控制阀控制左/右两个悬挂缸的外部控制回路副油腔中的存油量,来改变悬挂缸的行程与高度,进而控制底盘的侧倾角度与侧倾刚度,实现对悬架的姿态控制。
[0034]“压力/流量随动通道”,通过流量随动阀控制左/右两个悬挂缸的悬缸内腔系统中的存油量来保持左/右悬挂缸的等刚度,形成所需的侧倾刚度。
[0035]流量随动阀保持左/右悬缸内腔系统压力随车辆运行进行同步变化,而内控阀组基于悬缸内腔系统压力进一步对系统阻尼自动进行控制,由此建立基础性的多级、完备、开放的控制架构,极大丰富了油气悬架主动控制的方法及手段。
[0036]图22为车辆左转时系统结构状态图,图23为车辆右转时系统结构状态图。
[0037]车辆在直线行驶时,角度同步控制阀对左/右两侧外部控制回路不主动产生控制流量,流量随动阀与左/右悬缸内腔系统之间也没有控制流量。悬缸内腔系统中,活塞杆内腔与缸筒内腔之间通过内控阀组进行流量的交换;外部控制回路中,储能器与副油腔之间通过控制阀进行流量的交换。遇路面颠簸,左/右两侧外部控制回路产生的压差被角度同步控制阀截止;流量随动阀内部包含阻尼截止阀,左/右悬缸内腔系统之间产生的瞬间高压被流量随动阀衰减并截止。
[0038]车辆在转向行驶时,各系统及回路均处于工作状态。在“状态控制通道”中,角度同步控制阀对左/右两个外部控制回路进行流量的调整与分配,实现对底盘的姿态控制。在“压力/流量随动通道”中,流量随动阀根据角度同步控制阀的控制姿态,对左/右两个悬缸内腔系统进行流量的补偿与调整,实现对底盘的侧向姿态控制以及对“状态控制通道”的力学响应。在方向盘不同转向角度的控制下,车辆的转向角度、侧倾角度、侧倾刚度就形成了一系列的对应状态,实现悬架系统侧倾刚度的半主动控制。
[0039]本专利的核心是:
[0040]1、将油气悬挂缸副油腔与悬缸内腔(包括缸筒内腔及活塞杆内腔)完全隔离,并将副油腔作为进行外部控制的目标环节,实现对悬挂缸行程、高度及刚度的主动或半主动控制;
[0041 ] 2、悬缸内腔,以内控阀组为核心连接、控制缸筒内腔和活塞杆内腔,构建一个完整的压力/流量控制系统,提供悬挂缸的主体力学参数(刚度/阻尼),以及实现系统内部的变阻尼主动控制。
[0042]3、在油气悬挂缸外部设置储能器、控制阀,通过管路与悬挂缸副油腔连接,构建独立的外部控制回路。此举同时达到以下三个目的:
[0043]①以储能器(混合油腔),与副油腔构建外部控制回路完整的压力、流量关系。
[0044]②以控制阀,建立外部控制输入端口,同时兼做外部控制回路自身的阻尼元件;
[0045]③所建立的外部控制回路与悬缸内腔系统,通过副油腔形成新型的、完整的双气室反压对置力学结构关系;
[0046]4、构建的外部控制回路与悬缸内腔系统独立。通过副油腔补充、修正悬缸内腔系统的力学参数,并且在状态、行程、压力及刚度等参数上对悬缸内腔系统进行反向主动控制。
[0047]5、在实现双气室反压对置结构的基础上,构建完整的悬缸内腔结构,实现基于双气室反压对置结构下的悬缸内腔系统自动变阻尼控制,为今
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