智能液壓懸架單元及其控制方法
【專(zhuān)利摘要】一種智能液壓懸架單元及其控制方法，包括液壓缸、數(shù)字節(jié)流閥、蓄能器、檢測(cè)模塊、控制器、液壓泵、油箱，液壓缸具有三腔雙活塞單活塞桿結(jié)構(gòu)，液壓缸缸體通過(guò)車(chē)架支架與車(chē)架相連，液壓缸活塞桿通過(guò)車(chē)輪支架與車(chē)輪相連，通過(guò)配置數(shù)字節(jié)流閥和蓄能器實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)控制，通過(guò)配置數(shù)字方向閥、液壓泵和油箱實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。控制器通過(guò)阻尼控制實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)控制，通過(guò)力和位移復(fù)合控制實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)智能控制實(shí)現(xiàn)懸架單元半主動(dòng)控制和主動(dòng)控制，對(duì)液壓介質(zhì)、液壓缸的密封圈磨損、爬行現(xiàn)象、緩沖機(jī)構(gòu)失效以及活塞和缸體的疲勞失效和磨損失效進(jìn)行有效的監(jiān)控，主動(dòng)判定液壓缸的運(yùn)行狀態(tài)，提高液壓缸的使用壽命和可靠性，實(shí)現(xiàn)液壓懸架智能化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車(chē)輛結(jié)構(gòu)總成，特別涉及一種智能液壓懸架單元及其控制方法。 智能液壓懸架單元及其控制方法

【背景技術(shù)】
[0002] 懸架是車(chē)架與車(chē)輪之間的一切傳力連接裝置的總稱(chēng)，是汽車(chē)重要的組成部分，它 把路面作用于車(chē)輪的支承力、牽引力、制動(dòng)力和側(cè)向反力以及這些力所產(chǎn)生的力矩傳遞到 車(chē)架上，以保證汽車(chē)正常行駛。懸架裝置的性能直接影響到汽車(chē)的行駛安全，而翻車(chē)事故已 成為嚴(yán)重交通事故的原因之一。
[0003] 根據(jù)阻尼和剛度與車(chē)輛行駛條件的關(guān)聯(lián)性，懸架可分為被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和 主動(dòng)懸架。被動(dòng)懸架的剛度和阻尼系數(shù)按照經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，存在很大的局限性，主動(dòng)懸架根據(jù)路 面狀況和車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，使懸架處于最優(yōu)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但是存在 能源消耗大的缺點(diǎn)。半主動(dòng)懸架只考慮改變懸架的阻尼，幾乎不需要消耗車(chē)輛動(dòng)力，但是其 控制特性較差，當(dāng)路面狀況較差時(shí)，不能保證懸架處于最優(yōu)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0004] 懸架的可靠性直接影響到汽車(chē)的行駛安全，傳統(tǒng)懸架裝置不能對(duì)自身工作狀態(tài) 進(jìn)行檢測(cè)，只有當(dāng)故障發(fā)生才能發(fā)現(xiàn)，但這造成的后果是不堪設(shè)想的，例如，液壓缸作為液 壓懸架裝置的核心部件，系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)獲取反映其運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)，對(duì)密封圈磨損、爬行現(xiàn) 象、緩沖機(jī)構(gòu)失效、缸體和活塞的疲勞失效和磨損失效不能及時(shí)做出判定，不能及時(shí)對(duì)失效 液壓介質(zhì)做出響應(yīng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種智能液壓懸架單元及其控 制方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)控制和主動(dòng)控制，通過(guò)配置數(shù)字節(jié)流閥和蓄能器實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)控 制，通過(guò)配置數(shù)字方向閥、液壓泵和油箱實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。并對(duì)液壓缸、數(shù)字方向閥和數(shù)字方 向閥的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)液壓缸運(yùn)行過(guò)程中的油品、效率、摩擦力及振動(dòng)參數(shù)，檢測(cè) 數(shù)字方向閥和數(shù)字節(jié)流閥運(yùn)行過(guò)程中的油品、閥芯受力、泄漏及振動(dòng)參數(shù)。
[0006] 本發(fā)明為液壓懸架單元，包括：液壓缸、數(shù)字節(jié)流閥、蓄能器、數(shù)字方向閥、運(yùn)動(dòng)參 數(shù)檢測(cè)模塊、控制器、液壓泵、油箱，所述車(chē)輛懸架系統(tǒng)由數(shù)個(gè)懸架單元組成，其特征在于所 述液壓缸缸體為圓柱形，兩個(gè)活塞將缸體分為三個(gè)腔，三個(gè)腔分別通過(guò)三個(gè)油口與外部油 路相連，活塞桿將兩活塞剛性連接，有桿腔和無(wú)桿腔之間的活塞上安裝有沿圓周方向均勻 分布的單向閥，使有桿腔油液可以進(jìn)入無(wú)桿腔，車(chē)輪支架固定在活塞桿外伸端，車(chē)架支架固 定在缸體末端，活塞桿通過(guò)車(chē)輪支架與車(chē)輪連接，缸體通過(guò)車(chē)架支架與車(chē)架連接，活塞沿缸 體軸線(xiàn)作往復(fù)直線(xiàn)移動(dòng)，產(chǎn)生車(chē)架相對(duì)于車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)，液壓缸內(nèi)部還集成有傳感器組和無(wú) 線(xiàn)發(fā)射裝置，傳感器組包括活塞桿傳感器組、加速度傳感器以及多功能傳感器組，活塞桿傳 感器組包括位移傳感器和力傳感器，活塞桿傳感器組與液壓缸活塞桿相連，加速度傳感器 與液壓缸缸蓋相連，多功能傳感器用于檢測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器組包含三個(gè) 多功能傳感器，分別與液壓缸的A、B、C腔相連，傳感器組通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置發(fā)射信號(hào)。
[0007] 所述數(shù)字節(jié)流閥內(nèi)集成有傳感器組和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置，傳感器組包括閥芯傳感器 組、加速度傳感器以及多功能傳感器組，閥芯傳感器組包括位移傳感器和力傳感器，閥芯傳 感器組與數(shù)字節(jié)流閥閥芯相連，加速度傳感器與數(shù)字節(jié)流閥閥體相連，多功能傳感器用于 檢測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器組包含兩個(gè)多功能傳感器，分別與數(shù)字節(jié)流閥的A、 B 口相連，傳感器組通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置發(fā)射信號(hào)。
[0008] 所述數(shù)字方向閥內(nèi)集成有傳感器組和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置，傳感器組包括閥芯傳感器 組、加速度傳感器以及多功能傳感器組，閥芯傳感器組包括位移傳感器和力傳感器，閥芯傳 感器組與數(shù)字方向閥閥芯相連，加速度傳感器與數(shù)字方向閥閥體相連，多功能傳感器用于 檢測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器組包含四個(gè)多功能傳感器，分別與數(shù)字方向閥的P、 A、B、T 口相連，傳感器組通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置發(fā)射信號(hào)。
[0009] 所述蓄能器為通用隔膜式蓄能器，液壓泵作為高壓油源，與數(shù)字方向閥的P 口相 連形成高壓油路，油箱作為流體存儲(chǔ)器，與數(shù)字方向閥的T 口相連形成回油油路。
[0010] 所述液壓缸c腔與數(shù)字節(jié)流閥A 口連通形成第三液壓油路，液壓缸A腔與數(shù)字方 向閥A 口連通形成第一液壓油路，液壓缸B腔與數(shù)字方向閥B 口連通形成第二液壓油路， 液壓缸C腔、蓄能器、數(shù)字節(jié)流閥和和第三液壓油路組成半主動(dòng)回路，液壓缸A腔、液壓缸B 腔、數(shù)字方向閥、第一液壓油路、第二液壓油路、液壓泵和油箱組成主動(dòng)回路。
[0011] 所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊包括慣性測(cè)量單元（以下簡(jiǎn)稱(chēng)IMU Inertial Measurement Unit的縮寫(xiě)）、轉(zhuǎn)向角傳感器、制動(dòng)踏板位移傳感器、加速踏板位移傳感器、車(chē)速傳感器， MU由三軸MEMS加速度計(jì)和三軸MEMS陀螺儀組成，安裝于與車(chē)架支架連接的車(chē)架處，轉(zhuǎn)向 角傳感器安裝于轉(zhuǎn)向軸上，制動(dòng)踏板位移傳感器安裝于制動(dòng)踏板上，加速踏板位移傳感器 安裝于加速踏板上，車(chē)速傳感器安裝于變速器的殼體上，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊輸出信號(hào)連接 到控制器輸入端。
[0012] 所述控制器由微型控制器、數(shù)字節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)單元、數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)單元、無(wú)線(xiàn)接收 裝置以及輸出設(shè)備組成，其中，微型控制器由信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路、電源管理器、報(bào)警電路、 邏輯控制器、半主動(dòng)控制器、主動(dòng)控制器、液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器、數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控 制器、數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器、CAN接口組成，控制器通過(guò)無(wú)線(xiàn)接收裝置接收傳感器組 的輸出信號(hào)。
[0013] 所述微型控制器中的電源管理器為微型控制器提供電源，邏輯控制器與報(bào)警電路 連接，分析處理接收的故障信息并通過(guò)輸出設(shè)備輸出。
[0014] 所述的智能液壓懸架單元的控制方法，其特征在于邏輯控制器為總控單元，與信 號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路、半主動(dòng)控制器、主動(dòng)控制器、液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器、數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài) 檢測(cè)控制器、數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)，邏輯控制器經(jīng)CAN接口 與上位機(jī)通信，控制方法為默認(rèn)控制方式為半主動(dòng)控制，當(dāng)控制器接收運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊 信號(hào)后判定車(chē)架運(yùn)動(dòng)加速度超過(guò)設(shè)定值，控制方式轉(zhuǎn)換為主動(dòng)控制；
[0015] A半主動(dòng)控制：
[0016] 處于半主動(dòng)控制方式時(shí)，控制器接收運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊信號(hào)，根據(jù)控制算法得出 當(dāng)前最優(yōu)阻尼值，通過(guò)閉環(huán)控制輸出數(shù)字節(jié)流閥控制信號(hào)，改變數(shù)字節(jié)流閥閥口開(kāi)度，實(shí)現(xiàn) 阻尼控制，此時(shí)數(shù)字方向閥處于中位，即第一液壓油路和第二液壓油路均與回油油路相連。
[0017] B主動(dòng)控制：
[0018] 處于主動(dòng)控制方式時(shí)，控制器控制數(shù)字方向閥工作于不同位置，使第一液壓油路 和第二液壓油路中的一個(gè)與高壓油路相連，第一液壓油路和第二液壓油路中的另一個(gè)與回 油油路相連，通過(guò)改變數(shù)字方向閥閥口開(kāi)度實(shí)現(xiàn)液壓缸力和位移的復(fù)合控制，此時(shí)數(shù)字節(jié) 流閥在彈簧的作用下處于最大開(kāi)口位置。液壓缸力和位移復(fù)合控制方法如下：
[0019] 液壓缸力控制為閉環(huán)控制，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路處 理，輸入主動(dòng)控制器，通過(guò)控制算法得出主動(dòng)輸出力的大小，由液壓缸力傳感器得到實(shí)際力 信號(hào)，液壓缸力傳感器信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路處理，輸入主動(dòng)控制器，主動(dòng)輸出力值 與實(shí)際力信號(hào)比較所得偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，得到力控制信號(hào)，當(dāng)液壓缸活塞位移超出 正常范圍時(shí)控制器實(shí)現(xiàn)位移控制，使液壓缸活塞位移保持在正常范圍，液壓缸位移控制為 閉環(huán)控制，液壓缸位移設(shè)定值為正常位移的最大值或最小值，由液壓缸位移傳感器得到實(shí) 際位移信號(hào)，液壓缸位移傳感器信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路處理，輸入主動(dòng)控制器，位移 設(shè)定值與實(shí)際位移信號(hào)比較所得偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，得到位移控制信號(hào)，主動(dòng)控制器 判定液壓缸實(shí)際位移是否處于正常范圍，若是則輸出力控制信號(hào)，若不是則輸出位移控制 信號(hào)，主動(dòng)控制器輸出信號(hào)與數(shù)字方向閥位移傳感器反饋信號(hào)輸入數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)單元， 處理得到數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0020] 懸架狀態(tài)檢測(cè)與控制：
[0021] 液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器接收液壓缸多功能傳感器組反饋的油品參數(shù)即液壓介質(zhì) 的溫度、黏度、密度和介電常數(shù)，分別與正常閾值比較可以判定液壓介質(zhì)污染度是否超標(biāo)， 若超標(biāo)則輸出報(bào)警信號(hào)，液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器接收液壓缸力傳感器反饋的力信號(hào)、通過(guò) 對(duì)液壓缸位移傳感器信號(hào)微分處理得到速度信號(hào)、液壓缸多功能傳感器組反饋的A腔、B 腔和C腔的壓力信號(hào)和流量信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算處理輸出液壓缸的效率和摩擦力，效率反映密 封圈的磨損情況，摩擦力可對(duì)爬行現(xiàn)象進(jìn)行有效監(jiān)控，液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器接收液壓缸 缸蓋加速度傳感器反饋信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理輸出振動(dòng)加速度級(jí)，預(yù)知緩沖機(jī)構(gòu)失效以及液 壓缸活塞和缸體的疲勞失效和磨損失效，液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器輸出信號(hào)通過(guò)輸出設(shè)備輸 出。
[0022] 數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字節(jié)流閥多功能傳感器組反饋的油品參數(shù)即 液壓介質(zhì)的溫度、黏度、密度和介電常數(shù)，分別與正常閾值比較可以判定液壓介質(zhì)污染度是 否超標(biāo)，若超標(biāo)則輸出報(bào)警信號(hào)，數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字節(jié)流閥力傳感器信 號(hào)，對(duì)閥芯卡緊現(xiàn)象進(jìn)行有效監(jiān)控，若閥芯受力超出上限表示存在閥芯卡緊現(xiàn)象，數(shù)字節(jié)流 閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字節(jié)流閥多功能傳感器組兩閥口流量信號(hào)，閥口流量差即為泄漏 量，若泄漏量超出允許值則說(shuō)明閥芯的磨損過(guò)大或者密封失效，數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制 器接收數(shù)字節(jié)流閥加速度傳感器反饋信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理輸出振動(dòng)加速度級(jí)，預(yù)知閥芯和 閥體的疲勞失效和磨損失效，數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制器輸出信號(hào)通過(guò)輸出設(shè)備輸出。
[0023] 數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字方向閥多功能傳感器組反饋的油品參數(shù)即 液壓介質(zhì)的溫度、黏度、密度和介電常數(shù)，分別與正常閾值比較可以判定液壓介質(zhì)污染度是 否超標(biāo)，若超標(biāo)則輸出報(bào)警信號(hào)，數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字方向閥力傳感器信 號(hào)，對(duì)閥芯卡緊現(xiàn)象進(jìn)行有效監(jiān)控，若閥芯受力超出上限表示存在閥芯卡緊現(xiàn)象，數(shù)字方向 閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字方向閥多功能傳感器組各閥口流量信號(hào)，通過(guò)計(jì)算連通閥口流 量差得到連通閥口泄漏量，若泄漏量超出允許值則說(shuō)明閥芯的磨損過(guò)大或者密封失效，數(shù) 字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字方向閥加速度傳感器反饋信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理輸出振動(dòng) 加速度級(jí)，換向沖擊得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，并預(yù)知閥芯和閥體的疲勞失效和磨損失效，數(shù)字方向閥 狀態(tài)檢測(cè)控制器輸出信號(hào)通過(guò)輸出設(shè)備輸出。
[0024] 車(chē)輛懸架系統(tǒng)由數(shù)個(gè)懸架單元組成，其中，第一懸架單元，該懸架單元將第一車(chē)輪 和車(chē)架連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)輪支架與第一車(chē)輪連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)架支架與車(chē)架 連接；
[0025] 第二懸架單元，該懸架單元將第二車(chē)輪和車(chē)架連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)輪支架與 第二車(chē)輪連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)架支架與車(chē)架連接；
[0026] 第三懸架單元，該懸架單元將第三車(chē)輪和車(chē)架連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)輪支架與 第三車(chē)輪連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)架支架與車(chē)架連接；
[0027] 第四懸架單元，該懸架單元將第四車(chē)輪和車(chē)架連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)輪支架與 第四車(chē)輪連接，該懸架單元通過(guò)車(chē)架支架與車(chē)架連接。
[0028] 所述的懸架系統(tǒng)處于半主動(dòng)工作模式下，各懸架單元是相互獨(dú)立控制的，控制器 輸出各懸架單元數(shù)字節(jié)流閥控制信號(hào)。
[0029] 當(dāng)車(chē)架與車(chē)輪之間距離有減小趨勢(shì)時(shí)，則懸架單元液壓缸有被壓縮的趨勢(shì)，液壓 缸C腔液壓油由第三油路通過(guò)數(shù)字節(jié)流閥流向蓄能器，控制器根據(jù)控制算法計(jì)算最優(yōu)阻尼 值，輸出數(shù)字節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)，蓄能器中氣體被壓縮，液壓缸C腔壓力增大，直到與懸架載 荷平衡。
[0030] 當(dāng)車(chē)架與車(chē)輪之間距離有增大趨勢(shì)時(shí)，則懸架單元液壓缸有被拉伸的趨勢(shì)，蓄能 器液壓油由第三油路通過(guò)數(shù)字節(jié)流閥流向液壓缸C腔，控制器根據(jù)控制算法計(jì)算最優(yōu)阻尼 值，輸出數(shù)字節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)，蓄能器中氣體膨脹，液壓缸C腔壓力減小，直到與懸架載荷 平衡。
[0031] 懸架系統(tǒng)液壓泵和油箱是共用的，處于主動(dòng)工作模式下，各懸架單元是相互獨(dú)立 控制的，控制器輸出各懸架單元數(shù)字方向閥控制信號(hào)。
[0032] 當(dāng)車(chē)架與車(chē)輪之間距離有減小趨勢(shì)時(shí)，則懸架單元液壓缸有被壓縮的趨勢(shì)，液壓 缸B腔有被壓縮的趨勢(shì)而液壓缸A腔有被拉伸的趨勢(shì)，在主動(dòng)控制模式下，控制數(shù)字方向閥 使第二油路與高壓油路相通，而第一油路與回油油路相連，控制器根據(jù)控制算法計(jì)算液壓 缸輸出力的大小，輸出數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)，液壓缸B腔壓力增大，直到與懸架載荷平衡， 主動(dòng)控制以防止車(chē)架與車(chē)輪之間距離的減小。
[0033] 當(dāng)車(chē)架與車(chē)輪之間距離有增大趨勢(shì)時(shí)，則懸架單元液壓缸有被拉伸的趨勢(shì)，液壓 缸A腔有被壓縮的趨勢(shì)而液壓缸B腔有被拉伸的趨勢(shì)，在主動(dòng)控制模式下，控制數(shù)字方向閥 使第一油路與高壓油路相通，而第二油路與回油油路相連，控制器根據(jù)控制算法計(jì)算液壓 缸輸出力的大小，輸出數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)，液壓缸A腔壓力增大，直到與懸架載荷平衡， 主動(dòng)控制以防止車(chē)架與車(chē)輪之間距離的增大。
[0034] 懸架系統(tǒng)處于主動(dòng)工作模式下液壓泵和油箱是共用的，各懸架單元也可以為互連 控制的，此時(shí)數(shù)字方向閥也是共用的，控制器輸出數(shù)字方向閥控制信號(hào)。
[0035] 互連形式將四個(gè)懸架單元之間的油路配置實(shí)現(xiàn)各懸架單元液壓缸之間的互連，使 被壓縮腔油路相連而被拉伸腔油路相連，油路配置通過(guò)三個(gè)通用電磁換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，三位 四通電磁換向閥處于中位時(shí)各閥口是相互連通的，第一電磁換向閥實(shí)現(xiàn)第一懸架單元和第 二懸架單元的油路配置，將第一懸架單元的第一油路與第二懸架單元的第一和第二油路中 的一個(gè)相連，而將第一懸架單元的第二油路與第二懸架單元的第一和第二油路中的另一個(gè) 相連，第二電磁換向閥實(shí)現(xiàn)第一懸架單元和第三懸架單元的油路配置，將第一懸架單元的 第一油路與第三懸架單元的第一和第二油路中的一個(gè)相連，而將第一懸架單元的第二油路 與第三懸架單元的第一和第二油路中的另一個(gè)相連，第三電磁換向閥實(shí)現(xiàn)第三懸架單元和 第四懸架單元的油路配置，將第三懸架單元的第一油路與第四懸架單元的第一和第二油路 中的一個(gè)相連，而將第三懸架單元的第二油路與第四懸架單元的第一和第二油路中的另一 個(gè)相連。
[0036] 與獨(dú)立控制類(lèi)似，當(dāng)車(chē)輪與車(chē)架有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，被壓縮腔與高壓油路接通，被 拉伸腔與回油油路相連，但是，在互連形式下，四個(gè)懸架單元不是獨(dú)立的，所有被壓縮腔相 連，所有被拉伸腔相連。
[0037] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)智能控制實(shí)現(xiàn)懸架單元半主動(dòng)控制和主動(dòng)控制，控制器通過(guò) 阻尼控制實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)控制，通過(guò)力和位移復(fù)合控制實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。對(duì)液壓介質(zhì)的品質(zhì)進(jìn)行 實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)液壓缸的密封圈磨損、爬行現(xiàn)象、緩沖機(jī)構(gòu)失效以及活塞和缸體的疲勞失效和 磨損失效進(jìn)行有效的監(jiān)控，主動(dòng)判定液壓缸的運(yùn)行狀態(tài)，提高液壓缸的使用壽命和可靠性。 對(duì)液壓介質(zhì)的品質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)數(shù)字節(jié)流閥和數(shù)字方向閥的閥芯卡緊、工作過(guò)程中的 泄漏、閥芯和閥體的疲勞失效和磨損失效進(jìn)行有效的監(jiān)控，主動(dòng)判定數(shù)字節(jié)流閥和數(shù)字方 向閥的運(yùn)行狀態(tài)，提高數(shù)字節(jié)流閥和數(shù)字方向閥的使用壽命和可靠性。通過(guò)懸架單元半主 動(dòng)和主動(dòng)控制，液壓缸、數(shù)字方向閥和數(shù)字節(jié)流閥運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)液壓懸架單元 的智能化。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1懸架單元結(jié)構(gòu)原理圖；
[0039] 圖2懸架單元液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖3懸架單元控制原理圖；
[0041] 圖4微型控制器原理框圖；
[0042] 圖5主動(dòng)獨(dú)立懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖6主動(dòng)互連懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖7四輪汽車(chē)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045] 實(shí)施例一
[0046] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例：
[0047] 本發(fā)明液壓懸架單元結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示，由液壓缸1、數(shù)字節(jié)流閥2、蓄能器3、 數(shù)字方向閥4、液壓泵5和油箱6,還包括控制器7和運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊8組成。
[0048] 液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，缸體001為圓柱形，活塞003和004將缸體分為A 腔〇〇8、B腔010和C腔012,各腔分別通過(guò)油口 007、油口 009和油口 011與外部油路相連， 活塞桿005將兩活塞剛性連接，活塞003上安裝有沿圓周方向均勻分布的單向閥002,使B 腔010油液可以進(jìn)入C腔012,車(chē)輪支架006固定在活塞桿005外伸端，車(chē)架支架013固定 在缸體001末端，活塞桿005通過(guò)車(chē)輪支架006與車(chē)輪連接，缸體001通過(guò)車(chē)架支架013與 車(chē)架連接，活塞003和004沿缸體001軸線(xiàn)作往復(fù)直線(xiàn)移動(dòng)，產(chǎn)生車(chē)架相對(duì)于車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)。 [0049] 懸架單元控制原理圖如圖3所示，液壓缸1內(nèi)部集成有傳感器組16和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝 置17,傳感器組16包括加速度傳感器161、活塞桿傳感器組162以及多功能傳感器組163， 加速度傳感器161與液壓缸1缸蓋相連，活塞桿傳感器組162包括位移傳感器和力傳感器， 活塞桿傳感器組162與液壓缸1活塞桿相連，多功能傳感器用于檢測(cè)壓力、流量以及油品， 多功能傳感器組163包含三個(gè)多功能傳感器，分別與液壓缸1的A、B、C腔相連，傳感器組 16通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置17發(fā)射信號(hào)。
[0050] 參見(jiàn)圖3,數(shù)字節(jié)流閥2內(nèi)部集成有傳感器組14和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置15,傳感器組14 包括多功能傳感器組141、加速度傳感器142以及閥芯傳感器組143,多功能傳感器用于檢 測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器組141包含兩個(gè)多功能傳感器，分別與數(shù)字節(jié)流閥2 的A、B 口相連，加速度傳感器142與數(shù)字節(jié)流閥2閥體相連，閥芯傳感器組143包括位移傳 感器和力傳感器，閥芯傳感器組143與數(shù)字節(jié)流閥2閥芯相連，傳感器組14通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射 裝置15發(fā)射信號(hào)。
[0051] 參見(jiàn)圖3,數(shù)字方向閥4內(nèi)部還集成有傳感器組18和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置19,傳感器組 18包括多功能傳感器組181、加速度傳感器182以及閥芯傳感器組183,多功能傳感器用于 檢測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器組181包含四個(gè)多功能傳感器，分別與數(shù)字方向閥 4的P、A、B、T 口相連，加速度傳感器182與數(shù)字方向閥4閥體相連，閥芯傳感器組183包括 位移傳感器和力傳感器，閥芯傳感器組183與數(shù)字方向閥4閥芯相連，傳感器組18通過(guò)無(wú) 線(xiàn)發(fā)射裝置19發(fā)射信號(hào)。
[0052] 蓄能器3為通用隔膜式蓄能器，液壓泵5作為高壓油源，與數(shù)字方向閥4的P 口相 連形成高壓油路，油箱6作為流體存儲(chǔ)器，與數(shù)字方向閥4的T 口相連形成回油油路。
[0053] 液壓缸1C腔與數(shù)字節(jié)流閥2A 口連通形成第三液壓油路22,液壓缸1A腔與數(shù)字方 向閥4A 口連通形成第一液壓油路20,液壓缸1B腔與數(shù)字方向閥4B 口連通形成第二液壓 油路21，液壓缸1C腔、蓄能器3、數(shù)字節(jié)流閥2和和第三液壓油路22組成半主動(dòng)回路，液壓 缸1A腔、液壓缸1B腔、數(shù)字方向閥4、第一液壓油路20、第二液壓油路21、液壓泵5和油箱 6組成主動(dòng)回路。
[0054] 參見(jiàn)圖1，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊8包括慣性測(cè)量單元801 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)IMU Inertial Measurement Unit的縮寫(xiě)）、轉(zhuǎn)向角傳感器802、制動(dòng)踏板位移傳感器803、加速踏板位移傳 感器804、車(chē)速傳感器805, MU801由三軸MEMS加速度計(jì)和三軸MEMS陀螺儀組成，安裝于 與車(chē)架支架連接的車(chē)架處，轉(zhuǎn)向角傳感器802安裝于轉(zhuǎn)向軸上，制動(dòng)踏板位移傳感器803安 裝于制動(dòng)踏板上，加速踏板位移傳感器804安裝于加速踏板上，車(chē)速傳感器805安裝于變速 器的殼體上，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊8輸出信號(hào)到控制器7。
[0055] 參見(jiàn)圖3,控制器7由微型控制器9、數(shù)字節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)單元10、數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)單元 11、無(wú)線(xiàn)接收裝置12以及輸出設(shè)備13組成，控制器7通過(guò)無(wú)線(xiàn)接收裝置12接收傳感器組 信號(hào)。微型控制器原理框圖如圖4所示，微型控制器9由信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路901、電源管 理器902、報(bào)警電路903、邏輯控制器904、CAN接口 905、半主動(dòng)控制器906、主動(dòng)控制器907、 液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器908、數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制器909、數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器 910組成。
[0056] 參見(jiàn)圖4,微型控制器9中的電源管理器902為微型控制器9提供電源，邏輯控制 器904與報(bào)警電路903連接，分析處理接收的故障信息并通過(guò)輸出設(shè)備13輸出。邏輯控制 器904為總控單元，與信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路901、半主動(dòng)控制器906、主動(dòng)控制器907、液壓缸 狀態(tài)檢測(cè)控制器908、數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制器909、數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器910連 接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，邏輯控制器904經(jīng)CAN接口 905與上位機(jī)通信，控制方法為：
[0057] 默認(rèn)控制方式為半主動(dòng)控制，控制器7接收運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊8信號(hào)，判定車(chē)架運(yùn) 動(dòng)加速度是否超過(guò)設(shè)定值，若超過(guò)設(shè)定值，選擇當(dāng)前控制方式為主動(dòng)控制。
[0058] A半主動(dòng)控制：
[0059] 運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊8信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路901處理，輸入半主動(dòng)控制 器906,根據(jù)控制算法得出當(dāng)前最優(yōu)阻尼值，半主動(dòng)控制器906輸出信號(hào)與數(shù)字節(jié)流閥2位 移傳感器反饋的閥芯實(shí)際位置輸入數(shù)字節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)單元10,處理得到數(shù)字節(jié)流閥2驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，使數(shù)字節(jié)流閥2閥口開(kāi)度改變，若阻尼差值為正，則控制器7輸出信號(hào)使數(shù)字節(jié)流閥 2閥口開(kāi)度減小，使數(shù)字節(jié)流閥2阻尼增大，當(dāng)阻尼值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，數(shù)字節(jié)流閥2閥口開(kāi) 度保持不變，同理，若阻尼差值為負(fù)，則數(shù)字節(jié)流閥2閥口開(kāi)度增大直到阻尼值穩(wěn)定在設(shè)定 值。此時(shí)數(shù)字方向閥4處于中位，即第一液壓油路20和第二液壓油路21均與油箱6相連。
[0060] B主動(dòng)控制：
[0061] 控制器7控制數(shù)字方向閥4工作于不同位置，使第一液壓油路20和第二液壓油路 21中的一個(gè)與高壓油路23相連，第一液壓油路20和第二液壓油路21中的另一個(gè)與回油油 路24相連，通過(guò)改變數(shù)字方向閥4閥口開(kāi)度實(shí)現(xiàn)液壓缸1力和位移的復(fù)合控制，此時(shí)數(shù)字 節(jié)流閥2在彈簧的作用下處于最大開(kāi)口位置。液壓缸1力和位移復(fù)合控制方法如下：
[0062] 液壓缸1力控制為閉環(huán)控制，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊8信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路 901處理，輸入主動(dòng)控制器907,通過(guò)控制算法得出主動(dòng)輸出力的大小，由液壓缸1力傳感器 得到實(shí)際力信號(hào)，液壓缸1力傳感器信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路901處理，輸入主動(dòng)控制 器907,主動(dòng)輸出力值與實(shí)際力信號(hào)比較所得偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，得到力控制信號(hào)，當(dāng) 液壓缸活塞003和004位移超出正常范圍時(shí)控制器7實(shí)現(xiàn)位移控制，使液壓缸活塞003和 004位移保持在正常范圍,液壓缸1位移控制為閉環(huán)控制，液壓缸位移設(shè)定值為正常位移的 最大值或最小值，由液壓缸1位移傳感器得到實(shí)際位移信號(hào)，液壓缸1位移傳感器信號(hào)通過(guò) 信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路901處理，輸入主動(dòng)控制器907,位移設(shè)定值與實(shí)際位移信號(hào)比較所得 偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，得到位移控制信號(hào)。主動(dòng)控制器907判定液壓缸1實(shí)際位移是否 處于正常范圍，若是則輸出力控制信號(hào)，若不是則輸出位移控制信號(hào)。
[0063] 進(jìn)行力控制時(shí)，力控制信號(hào)與數(shù)字方向閥4位移傳感器反饋的閥芯實(shí)際位置輸入 數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)單元11，處理得到數(shù)字方向閥4驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使數(shù)字方向閥4閥口開(kāi)度改變， 若力差值為正，貝 1J表不液壓缸1進(jìn)口壓力小于需求值，貝1J控制器7輸出信號(hào)使數(shù)字方向閥4 閥口開(kāi)度增大，使液壓缸1進(jìn)口壓力增大，即液壓缸1輸出力增大，當(dāng)液壓缸1輸出力達(dá)到 設(shè)定值時(shí)，數(shù)字方向閥4閥口開(kāi)度保持不變，同理，若力差值為負(fù)，則數(shù)字方向閥4閥口開(kāi)度 減小直到液壓缸1輸出力穩(wěn)定在主動(dòng)輸出力值。
[0064] 進(jìn)行位移控制時(shí)，位移控制信號(hào)與數(shù)字方向閥4位移傳感器反饋的閥芯實(shí)際位置 輸入數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)單元11，處理得到數(shù)字方向閥4驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使數(shù)字方向閥4閥口打開(kāi)， 若位移差值為正，則控制器7輸出信號(hào)使數(shù)字方向閥4工作于右位，其P 口與B 口通，即第 二液壓油路21與高壓油路23相通，液壓泵5高壓油進(jìn)入液壓缸1B腔，使活塞下移，當(dāng)活塞 到達(dá)設(shè)定位置時(shí)，控制器7輸出信號(hào)使數(shù)字方向流閥4回到中位，同理，若位移差值為負(fù)，則 數(shù)字方向閥4工作于左位直到液壓缸1活塞到達(dá)設(shè)定位置。
[0065] 懸架狀態(tài)檢測(cè)與控制：
[0066] 液壓缸狀態(tài)檢測(cè)與監(jiān)控：液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器908檢測(cè)液壓缸1運(yùn)行過(guò)程中的 油品、效率、摩擦力、振動(dòng)參數(shù)，主動(dòng)判定液壓缸1的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)液壓缸1工作過(guò)程的自 動(dòng)監(jiān)控。
[0067] 液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器908接收液壓缸多功能傳感器組163反饋的油品參數(shù)即液 壓介質(zhì)的溫度、黏度、密度和介電常數(shù)，分別與正常閾值比較可以判定液壓介質(zhì)污染度是否 超標(biāo)，若超標(biāo)則輸出報(bào)警信號(hào)。
[0068] 同時(shí)，液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器908接收接收液壓缸1力傳感器反饋的力信號(hào)、通過(guò) 對(duì)液壓缸1位移傳感器信號(hào)微分處理得到速度信號(hào)、液壓缸多功能傳感器組163反饋的A 腔和C腔的壓力信號(hào)和流量信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算處理輸出液壓缸1的效率和摩擦力，效率反映密 封圈的磨損情況，摩擦力可對(duì)爬行現(xiàn)象進(jìn)行有效監(jiān)控。
[0069]

【權(quán)利要求】
1. 一種智能液壓懸架單元，包括：液壓缸、數(shù)字節(jié)流閥、蓄能器、數(shù)字方向閥、運(yùn)動(dòng)參數(shù) 檢測(cè)模塊、控制器、液壓泵、油箱，所述車(chē)輛懸架系統(tǒng)由數(shù)個(gè)懸架單元組成，其特征在于所述 液壓缸缸體為圓柱形，兩個(gè)活塞將缸體分為三個(gè)腔，三個(gè)腔分別通過(guò)三個(gè)油口與外部油路 相連，活塞桿將兩活塞剛性連接，有桿腔和無(wú)桿腔之間的活塞上安裝有沿圓周方向均勻分 布的單向閥，使有桿腔油液可以進(jìn)入無(wú)桿腔，車(chē)輪支架固定在活塞桿外伸端，車(chē)架支架固定 在缸體末端，活塞桿通過(guò)車(chē)輪支架與車(chē)輪連接，缸體通過(guò)車(chē)架支架與車(chē)架連接，活塞沿缸體 軸線(xiàn)作往復(fù)直線(xiàn)移動(dòng)，產(chǎn)生車(chē)架相對(duì)于車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)，液壓缸內(nèi)部還集成有傳感器組和無(wú)線(xiàn) 發(fā)射裝置，傳感器組包括活塞桿傳感器組、加速度傳感器以及多功能傳感器組，活塞桿傳感 器組包括位移傳感器和力傳感器，活塞桿傳感器組與液壓缸活塞桿相連，加速度傳感器與 液壓缸缸蓋相連，多功能傳感器用于檢測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器組包含三個(gè)多 功能傳感器，分別與液壓缸的A、B、C腔相連，傳感器組通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置發(fā)射信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液壓懸架單元，其特征在于所述數(shù)字節(jié)流閥內(nèi)集成有傳 感器組和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置，傳感器組包括閥芯傳感器組、加速度傳感器以及多功能傳感器組， 閥芯傳感器組包括位移傳感器和力傳感器，閥芯傳感器組與數(shù)字節(jié)流閥閥芯相連，加速度 傳感器與數(shù)字節(jié)流閥閥體相連，多功能傳感器用于檢測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器 組包含兩個(gè)多功能傳感器，分別與數(shù)字節(jié)流閥的A、B 口相連，傳感器組通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置 發(fā)射信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液壓懸架單元，其特征在于所述數(shù)字方向閥內(nèi)集成有傳 感器組和無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置，傳感器組包括閥芯傳感器組、加速度傳感器以及多功能傳感器組， 閥芯傳感器組包括位移傳感器和力傳感器，閥芯傳感器組與數(shù)字方向閥閥芯相連，加速度 傳感器與數(shù)字方向閥閥體相連，多功能傳感器用于檢測(cè)壓力、流量以及油品，多功能傳感器 組包含四個(gè)多功能傳感器，分別與數(shù)字方向閥的P、A、B、T 口相連，傳感器組通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射 裝置發(fā)射信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液壓懸架單元，其特征在于所述蓄能器為通用隔膜式 蓄能器，液壓泵作為高壓油源，與數(shù)字方向閥的P 口相連形成高壓油路，油箱作為流體存儲(chǔ) 器，與數(shù)字方向閥的T 口相連形成回油油路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液壓懸架單元，其特征在于所述液壓缸C腔與數(shù)字節(jié)流 閥A 口連通形成第三液壓油路，液壓缸A腔與數(shù)字方向閥A 口連通形成第一液壓油路，液壓 缸B腔與數(shù)字方向閥B 口連通形成第二液壓油路，液壓缸C腔、蓄能器、數(shù)字節(jié)流閥和和第 三液壓油路組成半主動(dòng)回路，液壓缸A腔、液壓缸B腔、數(shù)字方向閥、第一液壓油路、第二液 壓油路、液壓泵和油箱組成主動(dòng)回路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液壓懸架單元，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊包括 慣性測(cè)量單元（以下簡(jiǎn)稱(chēng)IMU Inertial Measurement Unit的縮寫(xiě)）、轉(zhuǎn)向角傳感器、制動(dòng) 踏板位移傳感器、加速踏板位移傳感器、車(chē)速傳感器，頂U(kuò)由三軸MEMS加速度計(jì)和三軸MEMS 陀螺儀組成，安裝于與車(chē)架支架連接的車(chē)架處，轉(zhuǎn)向角傳感器安裝于轉(zhuǎn)向軸上，制動(dòng)踏板位 移傳感器安裝于制動(dòng)踏板上，加速踏板位移傳感器安裝于加速踏板上，車(chē)速傳感器安裝于 變速器的殼體上，運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊輸出信號(hào)連接到控制器輸入端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液壓懸架單元，其特征在于所述控制器由微型控制器、 數(shù)字節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)單元、數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)單元、無(wú)線(xiàn)接收裝置以及輸出設(shè)備組成，其中，微型 控制器由信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路、電源管理器、報(bào)警電路、邏輯控制器、半主動(dòng)控制器、主動(dòng)控 制器、液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器、數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制器、數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器、 CAN接口組成，控制器通過(guò)無(wú)線(xiàn)接收裝置接收傳感器組的輸出信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能液壓懸架單元，其特征在于所述微型控制器中的電源管 理器為微型控制器提供電源，邏輯控制器與報(bào)警電路連接，分析處理接收的故障信息并通 過(guò)輸出設(shè)備輸出。
9. 如權(quán)利要求1的智能液壓懸架單元的控制方法，其特征在于邏輯控制器為總控單 元，與信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路、半主動(dòng)控制器、主動(dòng)控制器、液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器、數(shù)字節(jié)流 閥狀態(tài)檢測(cè)控制器、數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，邏輯控制器經(jīng)CAN接 口與上位機(jī)通信，控制方法為默認(rèn)半主動(dòng)控制，當(dāng)控制器接收運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)模塊信號(hào)后判 定車(chē)架運(yùn)動(dòng)加速度超過(guò)設(shè)定值，控制方式轉(zhuǎn)換為主動(dòng)控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于所述半主動(dòng)控制為：控制器接收運(yùn)動(dòng) 參數(shù)檢測(cè)模塊信號(hào)，根據(jù)控制算法得出當(dāng)前最優(yōu)阻尼值，經(jīng)閉環(huán)控制輸出數(shù)字節(jié)流閥控制 信號(hào)，改變數(shù)字節(jié)流閥閥口開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)阻尼控制。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于所述主動(dòng)控制包括液壓缸力和位移 復(fù)合控制及懸架狀態(tài)檢測(cè)與控制，液壓缸力和位移復(fù)合控制方法為：液壓缸力控制為閉環(huán) 控制，主動(dòng)輸出力值與實(shí)際力信號(hào)比較所得偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，得到力控制信號(hào)，當(dāng)液 壓缸活塞位移超出正常范圍時(shí)控制器實(shí)現(xiàn)位移控制，由液壓缸位移傳感器得到實(shí)際位移信 號(hào)，位移設(shè)定值與實(shí)際位移信號(hào)比較所得偏差信號(hào)經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，得到位移控制信號(hào)，主動(dòng) 控制器判定液壓缸實(shí)際位移是否處于正常范圍，若是則輸出力控制信號(hào)，若不是則輸出位 移控制信號(hào)，主動(dòng)控制器輸出信號(hào)與數(shù)字方向閥位移傳感器反饋信號(hào)輸入數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng) 單元，處理得到數(shù)字方向閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于所述懸架狀態(tài)檢測(cè)與控制方法為： 液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器接收液壓缸多功能傳感器組反饋的參數(shù)，分別與正常閾值比較判 定，超標(biāo)則輸出報(bào)警信號(hào)，液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制器接收液壓缸力傳感器反饋的力信號(hào)，經(jīng)對(duì) 液壓缸位移傳感器信號(hào)微分處理得到速度信號(hào)，液壓缸多功能傳感器組反饋的A腔、B腔和 C腔的壓力信號(hào)和流量信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理輸出液壓缸的效率和摩擦力，液壓缸狀態(tài)檢測(cè)控制 器接收液壓缸缸蓋加速度傳感器反饋信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理輸出振動(dòng)加速度級(jí)，數(shù)字節(jié)流閥狀 態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字節(jié)流閥力傳感器信號(hào)，對(duì)閥芯卡緊現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)字節(jié)流閥狀態(tài) 檢測(cè)控制器接收數(shù)字節(jié)流閥多功能傳感器組兩閥口流量信號(hào)，閥口流量差即為泄漏量，數(shù) 字節(jié)流閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字節(jié)流閥加速度傳感器反饋信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理輸出振動(dòng)加 速度級(jí)，預(yù)測(cè)閥芯和閥體的疲勞失效和磨損失效，數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字方 向閥多功能傳感器組反饋的參數(shù)，分別與正常閾值比較判定液壓介質(zhì)污染度，數(shù)字方向閥 狀態(tài)檢測(cè)控制器接收數(shù)字方向閥多功能傳感器組各閥口流量信號(hào)，數(shù)字方向閥狀態(tài)檢測(cè)控 制器接收數(shù)字方向閥加速度傳感器反饋信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理輸出振動(dòng)加速度級(jí)，換向沖擊得 到實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【文檔編號(hào)】B60G17/015GK104057797SQ201310095072
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】郭醒, 張生志, 劉勝, 王小平 申請(qǐng)人:劉勝