[發明專利]一種特種車輛用液壓式半主動懸架及其控制方法

在審

• 申請號: 202010024679.3
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111055649A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 李靜;孟令帥;王欣志;范天昕;吳桐;滕飛;何閆
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60G17/016
• 分類號: B60G17/016;B60G17/0165;B60G17/019;B60G17/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉程程

1.一種特種車輛用液壓式半主動懸架，其特征在于：

包括由液壓馬達(1)、發電機(2)、蓄電池(3)、DC模塊(4)、四組饋能調節閥單元與一一對應連接的四組減震器液壓缸組成的饋能系統，以及由驅動電機(17)、液壓泵(18)、液壓源油箱(19)、濾油器(20)、低壓蓄能器(5)、高壓蓄能器(6)、四組自動調節閥單元與一一對應連接的四組減震器液壓缸組成的自動調節系統；

所述饋能系統中，每組饋能調節閥單元包括兩個分別與減震器液壓缸的有桿腔和無桿腔對應連接的開關閥，兩個開關閥分別正向連接一個單向閥后與壓馬達(1)的進液口相連，兩個開關閥分別反向連接一個單向閥后與壓馬達(1)的出液口相連，液壓馬達(1)的執行端與發電機(2)的輸入端相連，發電機(2)依次與DC模塊(4)和蓄電池(3)電連接；

所述自動調節系統中，每組自動調節閥單元包括一個三位四通電磁閥和一個油箱，液壓源油箱(19)依次連接濾油器(20)和液壓泵(18)的進油口，低壓蓄能器(5)連接在液壓馬達(1)的進液口處，高壓蓄能器(6)連接在液壓馬達(1)的出液口處，液壓泵(18)與發電機(2)機械連接，液壓泵(18)的出油口與三位四通電磁閥的T口相連，三位四通電磁閥的B口和A口分別與減震器液壓缸的無桿腔與有桿腔相連，三位四通電磁閥的P與油箱相連，所述三位四通電磁閥的三個工作位分別實現“TB/AP”、“0”和“TA/BP”狀態。

2.如權利要求1所述一種特種車輛用液壓式半主動懸架，其特征在于：

所述開關閥、驅動電機(17)和三位四通電磁閥分別與車輛ECU信號連接。

3.如權利要求1所述一種特種車輛用液壓式半主動懸架的控制方法，其特征在于：

包括饋能控制方法和主動調節控制方法；

所述饋能控制方法具體過程如下：

控制所述開關閥均處于聯通狀態，控制所述三位四通電磁閥均處于無液油流動的“0”狀態，所述減震器液壓缸在外部激勵的作用下，減震器液壓缸有桿腔或無桿腔內的液壓油依次經對應連接的開關閥和導通的單向閥流入液壓馬達(1)進液口，經液壓馬達(1)出液口流出的液壓油依次經導通的單向閥和對應連接的開關閥流回減震器液壓缸的無桿腔或有桿腔內形成液壓回路，與此同時，流經液壓馬達(1)的液壓油的壓力能依次經液壓馬達(1)和發電機(2)轉化為電能，并經DC模塊(4)穩流后流入蓄電池(3)，實現能量回收；

所述主動調節控制方法包括緊急制動控制方法、急加速控制方法、左轉控制方法以及右轉控制方法，其中：

所述緊急制動控制方法的具體控制過程如下：

控制所述開關閥均處于斷開狀態，控制所述三位四通電磁閥中，與車輛前端左右兩側對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TB/AP”狀態，與車輛后端左右兩側對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TA/BP”狀態，在驅動電機(17)的驅動下，液壓源油箱(19)內的液油經濾油器(20)過濾后被泵入液壓泵(18)，經液壓泵(18)輸出的液壓油一方面分別流入車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的B口流入對應減震器液壓缸的無桿腔，車輛前端左右兩側對應的減震器液壓缸有桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的A口和P口流回對應的油箱，使車輛前端左右兩側對應的減震器液壓缸的活塞桿向外伸出，以使車身前端上升；經液壓泵(18)輸出的液壓油另一方面分別流入車輛后端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的A口流入對應減震器液壓缸的有桿腔，車輛后端左右兩側對應的減震器液壓缸無桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的B口和P口流回對應的油箱，使車輛后端左右兩側對應的減震器液壓缸的活塞桿向內收縮，以使車身后端下降；

所述急加速控制方法的具體過程如下：

控制所述開關閥均處于斷開狀態，控制所述三位四通電磁閥中，與車輛前端左右兩側對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TA/BP”狀態，與車輛后端左右兩側對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TB/AP”狀態，在驅動電機(17)的驅動下，液壓源油箱(19)內的液油經濾油器(20)過濾后被泵入液壓泵(18)，經液壓泵(18)輸出的液壓油一方面分別流入車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的A口流入對應減震器液壓缸的有桿腔，車輛前端左右兩側對應的減震器液壓缸無桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的B口和P口流回對應的油箱，使車輛前端左右兩側對應的減震器液壓缸的活塞桿向內收縮，以使車身前端下降；經液壓泵(18)輸出的液壓油另一方面分別流入車輛后端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的B口流入對應減震器液壓缸的無桿腔，車輛后端左右兩側對應的減震器液壓缸有桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的A口和P口流回對應的油箱，使車輛后端左右兩側對應的減震器液壓缸的活塞桿向內收縮，以使車身后端上升；

所述左轉控制方法的具體過程如下：

控制所述開關閥均處于斷開狀態，控制所述三位四通電磁閥中，與車輛左側前后兩端對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TA/BP”狀態，與車輛右側前后兩端對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TB/AP”狀態，在驅動電機(17)的驅動下，液壓源油箱(19)內的液油經濾油器(20)過濾后被泵入液壓泵(18)，經液壓泵(18)輸出的液壓油一方面分別流入車輛左側前后兩端的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的A口流入對應減震器液壓缸的有桿腔，車輛左側前后兩端對應的減震器液壓缸無桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的B口和P口流回對應的油箱，使車輛左側前后兩端對應的減震器液壓缸的活塞桿向內收縮，以使車身左側下降；經液壓泵(18)輸出的液壓油另一方面分別流入車輛右側前后兩端的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛右側前后兩端的兩組三位四通電磁閥的B口流入對應減震器液壓缸的無桿腔，車輛右側前后兩端對應的減震器液壓缸有桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的A口和P口流回對應的油箱，使車輛右側前后兩端對應的減震器液壓缸的活塞桿向外伸出，以使車身右側上升；

所述右轉控制方法的具體過程如下：

控制所述開關閥均處于斷開狀態，控制所述三位四通電磁閥中，與車輛左側前后兩端對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TB/AP”狀態，與車輛右側前后兩端對應的兩組三位四通電磁閥均處于“TA/BP”狀態，在驅動電機(17)的驅動下，液壓源油箱(19)內的液油經濾油器(20)過濾后被泵入液壓泵(18)，經液壓泵(18)輸出的液壓油一方面分別流入車輛左側前后兩端的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛前端左右兩側的兩組三位四通電磁閥的B口流入對應減震器液壓缸的有桿腔，車輛左側前后兩端對應的減震器液壓缸有桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的A口和P口流回對應的油箱，使車輛左側前后兩端對應的減震器液壓缸的活塞桿向外伸出，以使車身左側上升；經液壓泵(18)輸出的液壓油另一方面分別流入車輛右側前后兩端的兩組三位四通電磁閥的T口，并經車輛右側前后兩端的兩組三位四通電磁閥的A口流入對應減震器液壓缸的無桿腔，車輛右側前后兩端對應的減震器液壓缸無桿腔內的液壓油依次經對應連接的三位四通電磁閥的B口和P口流回對應的油箱，使車輛右側前后兩端對應的減震器液壓缸的活塞桿向內收縮，以使車身右側下降；

上述主動調節控制方法中，當檢測到車身被調節到指定姿態時，控制驅動電機(1)與三位四通電磁閥均斷電不工作，使車身保持當前姿態。