[发明专利]一种特种车辆用液压式半主动悬架及其控制方法

权利要求书

1.一种特种车辆用液压式半主动悬架，其特征在于：

包括由液压马达(1)、发电机(2)、蓄电池(3)、DC模块(4)、四组馈能调节阀单元与一一对应连接的四组减震器液压缸组成的馈能系统，以及由驱动电机(17)、液压泵(18)、液压源油箱(19)、滤油器(20)、低压蓄能器(5)、高压蓄能器(6)、四组自动调节阀单元与一一对应连接的四组减震器液压缸组成的自动调节系统；

所述馈能系统中，每组馈能调节阀单元包括两个分别与减震器液压缸的有杆腔和无杆腔对应连接的开关阀，两个开关阀分别正向连接一个单向阀后与压马达(1)的进液口相连，两个开关阀分别反向连接一个单向阀后与压马达(1)的出液口相连，液压马达(1)的执行端与发电机(2)的输入端相连，发电机(2)依次与DC模块(4)和蓄电池(3)电连接；

所述自动调节系统中，每组自动调节阀单元包括一个三位四通电磁阀和一个油箱，液压源油箱(19)依次连接滤油器(20)和液压泵(18)的进油口，低压蓄能器(5)连接在液压马达(1)的进液口处，高压蓄能器(6)连接在液压马达(1)的出液口处，液压泵(18)与发电机(2)机械连接，液压泵(18)的出油口与三位四通电磁阀的T口相连，三位四通电磁阀的B口和A口分别与减震器液压缸的无杆腔与有杆腔相连，三位四通电磁阀的P与油箱相连，所述三位四通电磁阀的三个工作位分别实现“TB/AP”、“0”和“TA/BP”状态。

2.如权利要求1所述一种特种车辆用液压式半主动悬架，其特征在于：

所述开关阀、驱动电机(17)和三位四通电磁阀分别与车辆ECU信号连接。

3.如权利要求1所述一种特种车辆用液压式半主动悬架的控制方法，其特征在于：

包括馈能控制方法和主动调节控制方法；

所述馈能控制方法具体过程如下：

控制所述开关阀均处于联通状态，控制所述三位四通电磁阀均处于无液油流动的“0”状态，所述减震器液压缸在外部激励的作用下，减震器液压缸有杆腔或无杆腔内的液压油依次经对应连接的开关阀和导通的单向阀流入液压马达(1)进液口，经液压马达(1)出液口流出的液压油依次经导通的单向阀和对应连接的开关阀流回减震器液压缸的无杆腔或有杆腔内形成液压回路，与此同时，流经液压马达(1)的液压油的压力能依次经液压马达(1)和发电机(2)转化为电能，并经DC模块(4)稳流后流入蓄电池(3)，实现能量回收；

所述主动调节控制方法包括紧急制动控制方法、急加速控制方法、左转控制方法以及右转控制方法，其中：

所述紧急制动控制方法的具体控制过程如下：

控制所述开关阀均处于断开状态，控制所述三位四通电磁阀中，与车辆前端左右两侧对应的两组三位四通电磁阀均处于“TB/AP”状态，与车辆后端左右两侧对应的两组三位四通电磁阀均处于“TA/BP”状态，在驱动电机(17)的驱动下，液压源油箱(19)内的液油经滤油器(20)过滤后被泵入液压泵(18)，经液压泵(18)输出的液压油一方面分别流入车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的B口流入对应减震器液压缸的无杆腔，车辆前端左右两侧对应的减震器液压缸有杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的A口和P口流回对应的油箱，使车辆前端左右两侧对应的减震器液压缸的活塞杆向外伸出，以使车身前端上升；经液压泵(18)输出的液压油另一方面分别流入车辆后端左右两侧的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的A口流入对应减震器液压缸的有杆腔，车辆后端左右两侧对应的减震器液压缸无杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的B口和P口流回对应的油箱，使车辆后端左右两侧对应的减震器液压缸的活塞杆向内收缩，以使车身后端下降；

所述急加速控制方法的具体过程如下：

控制所述开关阀均处于断开状态，控制所述三位四通电磁阀中，与车辆前端左右两侧对应的两组三位四通电磁阀均处于“TA/BP”状态，与车辆后端左右两侧对应的两组三位四通电磁阀均处于“TB/AP”状态，在驱动电机(17)的驱动下，液压源油箱(19)内的液油经滤油器(20)过滤后被泵入液压泵(18)，经液压泵(18)输出的液压油一方面分别流入车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的A口流入对应减震器液压缸的有杆腔，车辆前端左右两侧对应的减震器液压缸无杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的B口和P口流回对应的油箱，使车辆前端左右两侧对应的减震器液压缸的活塞杆向内收缩，以使车身前端下降；经液压泵(18)输出的液压油另一方面分别流入车辆后端左右两侧的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的B口流入对应减震器液压缸的无杆腔，车辆后端左右两侧对应的减震器液压缸有杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的A口和P口流回对应的油箱，使车辆后端左右两侧对应的减震器液压缸的活塞杆向内收缩，以使车身后端上升；

所述左转控制方法的具体过程如下：

控制所述开关阀均处于断开状态，控制所述三位四通电磁阀中，与车辆左侧前后两端对应的两组三位四通电磁阀均处于“TA/BP”状态，与车辆右侧前后两端对应的两组三位四通电磁阀均处于“TB/AP”状态，在驱动电机(17)的驱动下，液压源油箱(19)内的液油经滤油器(20)过滤后被泵入液压泵(18)，经液压泵(18)输出的液压油一方面分别流入车辆左侧前后两端的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的A口流入对应减震器液压缸的有杆腔，车辆左侧前后两端对应的减震器液压缸无杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的B口和P口流回对应的油箱，使车辆左侧前后两端对应的减震器液压缸的活塞杆向内收缩，以使车身左侧下降；经液压泵(18)输出的液压油另一方面分别流入车辆右侧前后两端的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆右侧前后两端的两组三位四通电磁阀的B口流入对应减震器液压缸的无杆腔，车辆右侧前后两端对应的减震器液压缸有杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的A口和P口流回对应的油箱，使车辆右侧前后两端对应的减震器液压缸的活塞杆向外伸出，以使车身右侧上升；

所述右转控制方法的具体过程如下：

控制所述开关阀均处于断开状态，控制所述三位四通电磁阀中，与车辆左侧前后两端对应的两组三位四通电磁阀均处于“TB/AP”状态，与车辆右侧前后两端对应的两组三位四通电磁阀均处于“TA/BP”状态，在驱动电机(17)的驱动下，液压源油箱(19)内的液油经滤油器(20)过滤后被泵入液压泵(18)，经液压泵(18)输出的液压油一方面分别流入车辆左侧前后两端的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆前端左右两侧的两组三位四通电磁阀的B口流入对应减震器液压缸的有杆腔，车辆左侧前后两端对应的减震器液压缸有杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的A口和P口流回对应的油箱，使车辆左侧前后两端对应的减震器液压缸的活塞杆向外伸出，以使车身左侧上升；经液压泵(18)输出的液压油另一方面分别流入车辆右侧前后两端的两组三位四通电磁阀的T口，并经车辆右侧前后两端的两组三位四通电磁阀的A口流入对应减震器液压缸的无杆腔，车辆右侧前后两端对应的减震器液压缸无杆腔内的液压油依次经对应连接的三位四通电磁阀的B口和P口流回对应的油箱，使车辆右侧前后两端对应的减震器液压缸的活塞杆向内收缩，以使车身右侧下降；

上述主动调节控制方法中，当检测到车身被调节到指定姿态时，控制驱动电机(1)与三位四通电磁阀均断电不工作，使车身保持当前姿态。