CN105235552A - 车辆悬挂系统以及悬挂安装车辆部件的方法 - Google Patents

车辆悬挂系统以及悬挂安装车辆部件的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于车辆座椅(5)的悬挂系统(1)，特别是用于多用途运载车座椅的悬挂系统，包括至少第一和第二部件(2、3)，所述两个部件(2、3)相对彼此可振荡移动地安装且弹簧加载。提供闭合液压气动回路(4)，所述闭合液压气动回路(4)包括与所述两个部件(2、3)中至少一个部件连接的至少一个控制元件(S)，以及在此串联的至少一个第一液压气动弹簧(F1)，所述回路(4)中的液压介质(13)的液压压力(p1)通过设置在所述控制元件(S)的作用表面(7)转换成在所述两个部件(2、3)之间作用的力，所述液压压力(p1)取决于所述第一液压气动弹簧(F1)的气体体积(V1)中的气压(p2)。

Description

车辆悬挂系统以及悬挂安装车辆部件的方法
技术领域
本发明涉及车辆领域，更具体地说，涉及一种车辆悬挂系统以及悬挂安装车辆部件的方法。
背景技术
农用和建筑用机器通常需要在非常崎岖不平的地形上行驶。在这些情况下，驾驶员将遭受强烈的振荡和碰撞。这些强烈的振荡和碰撞通过车体和座椅施加到驾驶员身上。为了减轻加载到驾驶员身上的振动，座椅通常配备有被动式悬挂系统(passivesuspensionsystems)。通常气动弹簧和液压减振器以及导向器用于此以连接座椅到车体，进而减少垂直加速度(verticalacceleration)的传递。然而，这些被动式悬挂系统很快到达其物理极限值，对于低频振荡尤其是如此。在该频率范围内，断裂(disruption)的传递几乎是不可能减少的，甚至，在某些情况下，还会增加。
在这些情况下，对驾驶员的舒适度的改进仅能通过使用主动式悬挂系统来实现。在主动式悬挂系统中，通常使用各种控制元件来取代被动式元件，例如弹簧和减振器。在已知的农用和建筑用机器的主动式悬挂系统中，使用液压或电子控制元件干预座椅的运动来降低来自车辆的、施加到驾驶员身上的破坏性的垂直加速度。
已知的液压控制元件包括传统的双作用(double-action)汽缸。该汽缸具有连接用于在行驶过程中测定所需的液压动能(hydraulicpower)的控制单元。操作该主动式系统所需的总功率包括支撑驾驶员的静态分量和主动降低悬挂系统的传动性(transmissiveness)的动态分量。由于高能量要求，必须的液压动能在悬挂系统之外提供。该液压控制元件因此总是连接到车辆的适合的液压机载动能系统(hydraulicon-boardpowersystem)。在车辆中使用未装备的该类型的系统因此极大地受限或者受阻。另外，这需要使用位于控制元件内或外的具有相对较窄横截面节段的对应的高压管线。因为液压机液体将流过该系统，这将造成极大的噪声。
在大多数例子中，已知的电控元件包括具有下游传输的传统的线性驱动器或传统的电动发动机。该线性驱动器可以防止在座椅导向器中或位于座椅底部和座椅表面之间。所述发动机/传输组合安装到剪式结构的中部，且通常用作座椅导向器。与液压控制元件相比，电控元件更节能，因为其能效更高。在悬挂系统所描述的安装环境中，其所需的电能约为总液压能量的一半。
然而，在发动机/传输组合的控制元件中，所需的总电能稍微偏高，这是因为使用强减轻传输将降低能效。另外，所需的电能较大程度上取决于座椅的垂直位置。
在全部的已知电控元件中，在主动式操作中产生较高的电流。并且在迅速加速或座椅表面负载的制动过程中，也需要提供或是释放较高的电流。为了在驾驶员的振荡隔离(oscillationinsulation)过程中，以主动操作获得与被动操作相比更显著的改进，需要超大型的电控元件回路。另外，该类型的回路需要悬挂系统具有足够的通风以保证在上述迅速负载改变过程中控制元件保持在可接受的操作温度。
上述液压和电子主动式悬挂系统的另一缺陷在于，在操作所需的液压或电能中断或者切换时，其缺少鲁棒性(robustness)。由于没有并联的被动式元件，当关闭时这些系统没有减震(oscillation-reducing)效果，因此没有故障安全功能。这将驾驶员的安全置于危险中。
因此，在某些已知的主动式系统中，电控元件安装在悬挂系统中且与被动式元件并联。这为系统提供了故障安全功能。但是在主动式系统中，控制元件需要应用额外的能量分量以克服被动式元件的作用力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车辆座椅的悬挂系统，特别是用于多用途运载车座椅的悬挂系统。该用于车辆座椅的悬挂系统具有液压或电能系统，且同时更加节能并不易产生故障。
本发明的目地是通过一种用于车辆座椅的悬挂系统，特别是用于多用途运载车座椅的悬挂系统实现的。该用于车辆座椅的悬挂系统包括至少第一和第二部件，所述两个部件相对彼此可振荡移动地安装且弹簧加载；闭合液压气动回路(circuit)，所述闭合液压气动回路包括与所述两个部件中至少一个部件连接的至少一个控制元件，以及在此串联的至少一个第一液压气动弹簧，所述回路中的液压介质的液压压力通过设置在所述控制元件的作用表面转换成在所述两个部件之间作用的力，所述液压压力取决于所述第一液压气动弹簧的气体体积中的气压。
液压气动悬挂系统通过液压和气压组合执行阻尼和悬挂功能。液压气动弹簧因此具有用于气体的体积部分和用于液压介质的体积部分，两种介质通过例如隔膜彼此隔离。所述气体形成主动式悬挂元件。
相应地，控制元件优选包括具有内部活塞的外部汽缸，所述内部活塞具有活塞杆和活塞板。所述活塞板具有端面，该端面优选形成所述作用表面。所述液压介质设置在所述活塞板的一侧，所述活塞板或所述作用表面因此形成所述液压介质的边界。所述液压介质优选设置在所述活塞板的设置所述活塞杆的一侧的相对侧。然而，所述液压介质也可以与所述活塞杆设置在所述活塞板的同一侧。在该例子中，所述活塞板的作用表面理论上通过所述活塞杆的所述端面所占据的量减少，且通过该占据的量，所述活塞杆连接到所述活塞板。
从振动机械学领域已知各种类型的振荡系统的激励。线性阻尼振荡系统(lineardampedoscillationsystem)，例如质量阻尼弹簧系统(mass-spring-dampersystem)，的特征例如在于弹簧和减震器并联在一侧的质量块和另一侧的悬挂装置之间。例如，作用在质量块上的周期力可激励其以恒定的初始幅度振荡(力激励)。另一激励该质量块的可能性是通过悬挂装置的时间依赖的运动(位移激励)。第二类型的激励已知为基点激励(basepointexcitation)，并且在车辆振荡技术中扮演着重要角色。特别地，可以想象的是，质量块可以是车辆座椅，而悬挂装置可以是车辆底板。如果车辆行驶在崎岖不平的地形上，座椅可以通过车辆底板的位置改变振动/振荡。随后，通过悬挂系统的合适的弹簧/阻尼器装置可以在振荡激励的同一方向上或相反方向上产生力，该力可以减小驾驶员的振动负载。该力(已知为恢复力)是悬挂系统对传入的振荡激励的反应，其可以例如加速度信号或发生的偏转的形式检测到。
因此，优选的是，设置在控制元件中的所述作用表面设置成面向所述液压介质且通过所述两个部件相对彼此的振荡运动在两个相对的移动方向可以移动。可能在朝着液压介质的方向上，通过作用表面的运动增加所述压力。
在操作中，在设定所述悬挂系统之前，可通过采用液压液体(例如油)填充所述回路以使得所述回路偏置(bias)到一定压力。如上所述，所述液压气动弹簧在气体体积中具有特定的气体压力，其对应于所述第一弹簧的偏置。总的来说，气压越低，液压气动弹簧的偏置越小，更多的液体可以填充到回路。
压缩是对从四面八方对个体进行挤压，从而减小其体积，增加其密度。如果发生的压力变化足以导致密度的明显变化，个体仅仅被描述为可压缩的，这通常只适用于气体。如通常所知，液体的可压缩性基本可以忽略不计。这些特性可以在本悬挂系统中利用。
传入的振荡激励从而导致上部部件朝着和/或背向所述下部部件移动。这就导致上部部件相对于下部部件的加速度或相对速度，该加速度或相对速度可以测量。同时，通常可能的是，控制元件的作用表面在其总的两个移动方向(优选设置成彼此相对)的一个运动方向上移动。控制元件的作用表面优选设置成面向所述液压介质。朝着所述液压介质的体积移动所述作用表面，将导致控制元件中的液压介质的体积减小。因为回路被关闭，液压介质进入回路的其余部分，增加回路中的压力。类似地，远离所述液压介质的体积移动所述作用表面，将导致控制元件中的液压介质的体积增加，从而增加回路中液压介质可用的总体积。因此回路中的压力降低。
控制元件中提供的作用表面首先将回路中的压力转化为作用到控制元件上的力。该力可以由控制元件的设置转化成作用在所述两个部件之间的力。图2a-2c示出了所述控制元件有利的位置和连接点。通过所述控制元件和其连接点的高度可变的定位，可以获得所述控制元件的力或作用到所述两个部件之间的力向作用到所述座椅表面的力的转化。所述转化可以是恒定的、递增的或递减的。
因此，有利的是，控制元件的运动方向平行，垂直于所述两个部件的振动运动方向，和/或于所述两个部件的振动运动方向成角度。
如果座椅表面从静止位置偏转，例如向上或向下(例如通过基点激励)，该运动根据控制元件的选定位置或设置转化成控制元件或其部件的运动，从而导致体积变化，并最终导致压力变化。随后，压力变化可通过在控制元件中提供的作用表面转化成作用在所述两个部件之间的力，这可看作是对振动激励的反应。
系统压力变化仅仅取决于汽缸中液压介质可用的体积变化和液压气动弹簧的气体体积中的气体介质的可用体积变化之间的比例。气体介质体积变化越大，这个比例越小。这个比例越小，系统的压力增加越小。气体介质的体积变化因此直接取决于其初始压力或偏置。
因此，在液压介质中的压力是直接取决于气体介质中的压力。为悬挂系统中值赋值，因此认为悬挂系统的弹簧特性是直接取决于第一液压气动弹簧的初始偏置的。高偏置导致对应的平坦或柔性的弹簧特性(flatorsoftspringcharacteristic)，而低偏置导致陡峭或硬性的弹簧特性(asteeporhardspringcharacteristic)。因此，悬挂系统的特性可以用简单的方式来设置。
根据优选实施例，有利的是，所述回路进一步包括在所述回路的流动方向上设置在所述控制元件的下游和所述第一弹簧的上游的可调体积流量调节组件，以用于调节所述回路的液压介质的体积流量的值，和/或在所述流动方向上设置在所述第一弹簧的下游和所述控制元件的上游的液压泵。
因为所述回路的上述全部元件，即控制元件、体积流量调节组件，第一弹簧和泵均串联，通过体积流量调节组件，所述液压介质的体积在所述控制元件中的移动仅仅能够到达所述第一弹簧，而不论所述泵否接通或关闭。该回路的元件可通过刚性和/或柔性线路连接。通过体积流量调节组件，现在例如可以改变线路的横截面。这样，可以相应地改变体积流量。这也可以被称为，在液压阻力的变化。横截面减少将减少体积流量，从而提高液压阻力。类似地，横截面增大将增加体积流量，从而降低液压阻力。因此，恒定的横截面或恒定的液压阻力将不会影响体积流量。
已发现有利的是，体积流量调节组件基于从所述两个部件相对于彼此的相互振荡运动所计算的加速度和/或速度值可调。在本领域中众所周知的是，这些加速度值可以例如使用加速度传感器检测。例如，所述速度值可以通过确定偏转(deflection)来确定，换句话说，设置在所述两个部件之间的弹簧的压缩程度。
更有利的是，通过设置在所述回路中的水平调节装置(levelregulationdevice)使得所述压力可变。所述水平调节装置包括设置在所述控制元件和所述泵之间的第一节流阀、串联在此的第二液压气动弹簧、串联的止回阀和与所述止回阀并联的且设置在所述第一节流阀和所述第二液压气动弹簧之间的第二节流阀。
水平调节装置是适合用于基于驾驶员的重量设置所述两个可移动部件之间的距离，这样有足够的剩余弹簧偏转可用于各个不同驾驶员的优化悬挂。
在本回路中，上述水平调节装置可以减少或增加回路中的压力。如果要假定较低的座椅位置，回路中的液体的量就必须减少。然而，由于回路是闭合的，液压介质的体积流量可以通过水平调节装置划分(divide)。为此，在所述泵打开时，启动所述第一节流阀。来自所述回路的部分液压液体通过所述止回阀传送到所述第二弹簧。类似与所述第一液压气动弹簧，所述第二液压气动弹簧同样具有气体体积部分和液体体积的部分。由于液体体积增加，气体体积中的压力上升，而在回路中的压力下降。与之相反，如果假定较高的座椅位置，液体的量以及回路中的压力相应增加。为此，启动第二节流阀。第二弹簧中的气体体积部分中的气体减压，导致来自第二弹簧的液压介质传送回到所述回路。
有利的是，体积流量调节部件可以由至少一个伺服液压、成比例、电流变和/或磁流变阀形成。
进一步被发现有利的是，控制元件可由单一作用或双作用液压缸，膜启动器和/或波纹管启动器形成。
在实际应用中，还被发现是有利的，所述第一弹簧和/或第二弹簧的气体介质是氮，和/或所述回路的液压介质是油。
通过描述的悬挂系统，现在各种悬挂方法是可能的。本发明的目标因此通过用于车辆座椅的部件的液压气动悬挂方法实现。所述车辆座椅包括第一部件和第二部件。所述两个部件可相对彼此振荡移动，并且安装成相对于彼此液压气动地弹簧加载。设置在控制元件中的作用表面在至少一个移动方向上移动。通过所述两个部件相对于彼此的振荡运动，在闭合液压气动回路中，改变所述回路中的液压压力。所述闭合液压气动回路包括连接到所述两个部件中的至少一个部件的至少一个控制元件、设置成串联在此的至少一个第一液压气动弹簧以及用于调节所述回路的液压介质的体积流量值的可调体积流量调节组件。所述可调体积流量调节组件在所述流向上，设置在所述控制元件的下游和所述弹簧的上游。所述压力通过设置在所述控制元件中的所述作用表面转化成作用在所述两个部件之间的力。所述压力还通过所述第一弹簧中的气体体积中的气体压力确定。
因此发现有利的是，在液压泵的开启状态，通过液压泵驱动所述回路的液压介质的体积流量。所述液压泵在所述回路的流向上设置在所述弹簧的下游和所述控制元件的上游。
上述悬挂系统的各个特性可以通过在此描述的各个元件和设置设定。
因此，如果通过体积流量调节组件在所述泵的关闭状态，可以使得介质的体积流量保持恒定，那么可以提供被动式悬挂。所述控制元件的功能与传统的粘性阻尼器(viscousdamper)的功能相对应。在该例子中，在座椅表面的运动过程中，提供给控制元件的能量转化成热。所述闭合回路因此形成被动式液压气动悬挂系统。
如果在所述泵的关闭状态，所述介质的体积流量是通过体积流量调节组件基于从所述两个部件相对于彼此的相互振荡运动所计算的加速度和/或速度值进行调节的，那么提供半主动式悬挂。所述闭合回路因此形成半主动式液压气动悬挂系统。
如果在所述泵的开启状态，所述介质的体积流量是优选通过体积流量调节组件基于从所述两个部件相对于彼此的相互振荡运动所计算的加速度和/或速度值进行调节的，那么提供全主动式悬挂。所述座椅表面的负载的动态分量是通过调节所述体积流量调节组件或所述液压阻力吸收的。对于基于所述振荡负载的所述座椅表面的运动的动态控制，调节所述液压阻力，且主动增加或降低所述控制元件中的所述压力。所述闭合回路因此形成全主动式液压气动悬挂系统。因此与被动式或半主动式系统相比，可以显著提高在崎岖不平的地形上行驶的舒适度。
最后，如果在所述泵的开启状态，介质的体积流量通过所述体积流量调节组件调节到最小值，可以调节座椅高度。为了使系统尽可能节能，有利的是，上述水平调节装置将所述座椅表面的位置的静态适应接管到(takeover)到所述驾驶员的需求。
通过上述装置和方法，由于所述闭合液压气动回路，还可以大大减少电力和能源需求以及噪声形成。静态负载可由液压系统中的压力水平支撑。只有动态负载必须主动补偿。
因为当能量条件关闭时，串联设置的所述液压组件自动改变成被动操作，所以可以实现故障安全功能。
电源模块可以紧凑地设置在所述座椅运动件(seatkinematics)或座椅之内。
此外，由于所述控制元件的可变设置，将所述控制元件的力转化成所述的两个部件之间的结果力的转化过程可以自由地预先选择。
此外，通过水平调节装置，可以在主动和被动操作中提供独立的水平调节和自动适应驾驶员重量的座椅高度。
所述系统的构造是灵活的，因为传统的和非常传统的组件可以使用。对于弹簧功能或对于液压负荷(hydrauliccapacity)的提供，可以使用如气体储存装置或其他能量储存元件，例如包括弹簧、弹性管、隔膜的液压活塞或类似装置。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明的其他优点、目地和特性作进一步说明，其中示例性地示出和描述了根据本发明的悬挂系统，附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的液压气动回路的优选实施例；
图2a-c示意性地示出了所述控制元件相对于所述振荡方向的移动方向的位置的各个实施例。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的悬挂系统1的液压气动回路4的优选实施例。根据本发明，控制元件S连接到所述部件2、3(未显示)中的至少一个。所述部件2、3可以相对于彼此振荡移动并且安装成相对彼此弹簧加载。根据本发明，所述控制元件S与液压气动弹簧F1串联连接。该回路4是填充有液压介质13，其具有所示的体积流量17的流量方向11。控制元件S中的液压介质13比例占体积V1。根据所示的变型，控制元件S具有两个连接用于液压介质13的体积流量17。然而，不同的是，已知的T-型件(T-piece)可设置在控制元件S上。该T-型件通常是具有与字母“T”的近似形状的管件或线件。其通常在气体和液体管线中使用，并且其非常容易在现有连接中提供分支，例如通过连接T型件的一端到控制元件S，而另两端到回路4，这样液压介质13可以流过T型件。这样，可以分配在控制元件S的连接。
弹簧F1的总体积为V2，其细分为气体介质的体积部分V2a和液体介质13的体积部分V2b。气体介质14(优选氮)的体积部分V2a内的气压为p2，体积部分V2b内施加的系统压力为p1。
在该例子中，控制元件形成是传统的、单一作用的液压汽缸S。所述液压缸S具有活塞18和运动方向16。所示的汽缸S具有作用表面7，其优选设置成垂直于运动方向16a，16b。其设置成面向液压介质13。在这种情况下，控制元件S的运动方向16a，16b代表活塞18的运动方向。活塞18包括设置在汽缸S的活塞杆20。本领域中已知的，体积V1一般是位于活塞18的作用表面7的下方，换句话说，位于远离活塞杆20的一侧。在回路4中，特别是在液压介质13中，压力为P1。该压力P1取决于在所述悬挂系统设置成操作之前液压介质在回路4中的填充量。
作用到控制元件S上的振荡激励是以在所述部件2、3之间发生的振荡运动12产生的加速或移动的形式，其使得活塞18在运动方向16a、16b运动。在该例子中，加速度或运动向下，造成活塞18与作用表面7一起向下移动。这导致液压介质13位于移动的活塞18之下，而体积V1减小。因此，通过作用表面7，振荡刺激转化成压力p1的变化。
现在，压力p1是取决于气体体积V1a中的压力p2的。特别地，压力p1的变化取决于压力p2的变化。
示出的回路4进一步包括：在所述回路的流向11上设置在控制元件S下游和弹簧F1上游的体积流量调节组件8以用于调节所述回路4的所述液压介质13的体积流量12的值，以及在所述回路的流向11上设置在控制元件S上游和弹簧F1下游的液压泵9。该泵可以通过发动机M(优选电发动机)驱动，这样可以区分泵9的开启状态9a和关闭状态9b。该泵仅在开启状态9a驱动回路4中的液压介质13的体积流量12。该体积流量调节组件8优选形成为至少一个伺服液压、成比例、电流变和/或磁流变阀形成。
所述回路4进一步示出了水平调节装置10，通过其可以改变压力p1。为此，提供了设置在控制元件S和泵9之间的第一节流阀D1，以及在此串联设置的第二液压气动弹簧F2。此外，串联设置的止回阀R和与所述止回阀R并联设置的第二节流阀D2设置在所述第一节流阀D1和第二弹簧F2之间。类似于第一液压气动弹簧F1，第二液压气动弹簧F2具有用于气体介质14的体积部分V3a和用于液压介质13的体积部分V3b。通过水平调节装置10，以上描述的体积流量划分，从而在系统压力p1的改变是可能的。
图2a、2b和2c示出了控制元件S基于所述两个部件2、3的振荡方向12的不同位置。回路4中的其余部件并没有示出。
为此，车辆座椅5优选刚性连接到第一部件2。通过示出的设置，所述第一部件2相对于另一部件(例如车辆底板)振荡可移动且弹簧加载地安装。该示出的设置优选地包括位于所述两个部件2、3的前端2a，3a的固体轴承15a，以及位于所述两个部件2、3的后端2b，3b的浮动轴承15b。这样由于在浮动轴承15b的自由度(degreeoffreedom)，示出的剪式臂19a、19b可以相对于彼此在所述车辆座椅5的纵向5a上移动，并且两个部件2、3在振荡方向21的振荡也是可能的。在该例子中，示出了垂直振动方向21。然而，水平或倾斜地延伸的振荡方向21也是可以的。
控制元件S的运动方向16a，16b或设置在控制元件S的活塞18现在可以设置成与所述两个部件2、3的振荡运动12的方向平行，垂直和/或成一角度。
图2a示出了控制元件S的运动方向16a，16b平行于所述两个部件2、3的振荡运动12的方向21的设置。为此，控制元件S例如设置在所述两个部件2、3的两个固体轴承15a之间并在此刚性连接。
图2c示出了控制元件S的运动方向16a，16b垂直于所述两个部件2、3的振荡运动12的方向21的设置。为此，控制元件S例如设置在所述下部部件33的固体轴承15a和浮动轴承15b之间并在此刚性连接。
图2b示出了控制元件S的运动方向16a，16b与所述两个部件2、3的振荡运动12的方向21成角度的设置。为此，另一固体轴承15a设置在所述下部部件3之上，位于所述下部部件3的固体轴承15a和浮动轴承15b之间。控制元件S现在例如设置在所述另一固体轴承15a和所述上部部件2的固体轴承15a之间。这样，所述下部部件3上的所述另一固体轴承15a决定了所述控制元件S的运动方向与所述振荡运动12的方向21之间产生的角度α。
因此，可以控制来自控制元件S的力6的效力。控制元件S的力6向所述两个部件2、3之间的力Fx，Fy的转化因此可以通过控制元件S的定位和其连接点预先确定。例如，该力6总是定义成平行于运动方向16a、16b。在这样的背景下，力Fx在垂直方向上作用，力Fy作用在水平方向。Fx和Fy的大小可以从力6的平行于力Fx和Fy的矢量的分量中算出。
在图2a中，力6的矢量和大小对应于力Fy的矢量和大小。在图2b中，力Fy的大小对应于力6的大小与α余弦的乘积。因此，图2C示出的设置中，力Fx的大小和矢量对应于力6的大小和矢量。通过比较图2a、2b，其中液压介质13设置在所述活塞18的远离所述活塞杆20的一侧，在图2c的设置在所述液压介质13设置在所述活塞18的面向所述活塞杆20的一侧的时候工作。
申请人保留请求保护申请文件中所公开的、对本发明相比现有技术具有新颖性来说所有关键特征的单个或组合的权利。
附图标记清单：
1悬挂系统
2、3部件
2a、2b、3a、3b端部
4液压气动回路
5车辆座椅
5a纵向
5b横向
5c垂直方向
6力
7作用表面
8体积流量调节组件
9泵
9a开启状态
9b关闭状态
10水平调节装置
11流向
12振荡运动
13液压介质
14气体介质
15a固体轴承
15b浮动轴承
16a、b运动方向
17体积流量
18活塞
19a、b剪式臂
20活塞杆
21振荡方向
α角度
C1被动式悬挂
C2半主动式悬挂
C3全主动式悬挂
C4座椅高度调节
D1、D2节流阀
F1、F2液压气动弹簧
Fx、Fy力
p1、p2压力
M电动机
R止回阀
S控制元件
V1、V2a、V2b、V3a、V3b体积

Claims (15)

1.一种用于车辆座椅(5)的悬挂系统(1)，特别是用于多用途运载车座椅的悬挂系统(1)，包括至少第一和第二部件(2、3)，所述两个部件(2、3)相对彼此可振荡移动地安装且弹簧加载，其特征在于，提供闭合液压气动回路(4)，所述闭合液压气动回路(4)包括与所述两个部件(2、3)中至少一个部件连接的至少一个控制元件(S)，以及在此串联的至少一个第一液压气动弹簧(F1)，所述回路(4)中的液压介质(13)的液压压力(p1)通过设置在所述控制元件(S)的作用表面(7)转换成在所述两个部件(2、3)之间作用的力，所述液压压力(p1)取决于所述第一液压气动弹簧(F1)的气体体积(V1)中的气压(p2)。
2.根据权利要求1所述的悬挂系统(1)，其特征在于，设置在所述控制元件(S)中的所述作用表面(7)设置成面向所述液压介质(13)且通过所述两个部件(2、3)相对彼此的振荡运动(12)在两个相对的移动方向(16a、16b)可以移动，在朝着所述液压介质(13)的方向上，通过所述作用表面(7)的运动可增加所述液压压力(p1)。
3.根据权利要求1或2所述的悬挂系统(1)，其特征在于，所述控制元件(S)的所述移动方向(16a、16b)设置成与所述两个部件(2、3)的所述振荡运动(12)的方向平行、垂直和/或成角度。
4.根据任意一项前述权利要求所述的悬挂系统(1)，其特征在于，所述回路(4)进一步包括在所述回路的流动方向(11)上设置在所述控制元件(S)的下游和所述第一弹簧(F1)的上游的可调体积流量调节组件(8)，以用于调节所述回路(4)的所述液压介质(13)的体积流量(17)的值，和/或在所述流动方向(11)上设置在所述第一弹簧(F1)的下游和所述控制元件(S)的上游的液压泵(9)。
5.根据任意一项前述权利要求所述的悬挂系统(1)，其特征在于，所述体积流量调节组件(8)基于从所述两个部件(2、3)的相对彼此的振荡运动(12)所计算的加速度和/或速度值可调。
6.根据任意一项前述权利要求所述的悬挂系统(1)，其特征在于，通过设置在所述回路(4)中的水平调节装置(10)使得所述压力(p1)可变，所述水平调节装置(10)包括设置在所述控制元件(S)和所述泵(9)之间的第一节流阀(D1)、串联在此的第二液压气动弹簧(F2)、串联的止回阀(R)和与所述止回阀(R)并联的且设置在所述第一节流阀(D1)和所述第二液压气动弹簧(F2)之间的第二节流阀(D2)。
7.根据任意一项前述权利要求3-5所述的悬挂系统(1)，其特征在于，所述体积流量调节部件(8)由至少一个伺服液压、成比例、电流变和/或磁流变阀形成。
8.根据任意一项前述权利要求所述的悬挂系统(1)，其特征在于，所述控制元件(S)由单一作用或双作用液压缸，膜启动器和/或波纹管启动器形成。
9.根据任意一项前述权利要求3-5所述的悬挂系统(1)，其特征在于，所述第一弹簧(F1)和/或第二弹簧(F2)的气体介质(14)是氮，和/或所述回路(4)的所述液压介质(13)是油。
10.一种用于采用液压气动悬挂将包括至少第一部件和第二部件(2、3)的车辆座椅(5)的部件(2、3)液压气动悬挂的方法，所述两个部件(2、3)可相对彼此振荡移动并且安装成相对于彼此液压气动地弹簧加载，其特征在于，设置在控制元件(S)中的作用表面(7)在至少一个移动方向(16a、16b)上移动，通过所述两个部件(2、3)相对于彼此的振荡运动(12)，在闭合液压气动回路(4)中，改变所述回路(4)中的液压压力(p1)；所述闭合液压气动回路(4)包括连接到所述两个部件(2、3)中的至少一个部件的至少一个控制元件(S)、设置成串联在此的至少一个第一液压气动弹簧(F1)以及用于调节所述回路(4)的液压介质(13)的体积流量(17)的值的可调体积流量调节组件(8)，所述体积流量调节组件(8)在流向(11)上设置在所述控制元件(S)的下游和所述弹簧(F1)的上游，所述液压压力(p1)通过设置在所述控制元件(S)中的所述作用表面(7)转化成作用在所述两个部件(2、3)之间的力，所述液压压力(p1)还通过所述第一弹簧(F1)中的气体体积(V1)中的气体压力(p2)确定。
11.根据权利要求10所述方法，其特征在于，在液压泵(9)的开启状态(9a)，通过所述液压泵(9)驱动所述回路(4)的所述液压介质(13)的所述体积流量(17)，所述液压泵(9)在所述回路(4)的所述流向(1)上设置在所述弹簧(F1)的下游和所述控制元件(S)的上游。
12.根据权利要求10所述方法，其特征在于，在所述液压泵(9)的关闭状态(9b)，所述液压介质(13)的所述体积流量(17)通过所述体积流量调节组件(8)保持恒定，从而提供被动式悬挂(C1)。
13.根据权利要求10所述方法，其特征在于，在所述液压泵(9)的关闭状态(9b)，通过所述体积流量调节组件(8)基于从所述两个部件(2、3)相对于彼此的振荡运动(12)所计算的加速度和/或速度值调节所述液压介质(13)的所述体积流量(17)，从而提供半主动式悬挂(C2)。
14.根据权利要求10所述方法，其特征在于，在液压泵(9)的开启状态(9a)，通过所述体积流量调节组件(8)基于从所述两个部件(2、3)相对于彼此的振荡运动(12)所计算的加速度和/或速度值调节所述液压介质(13)的所述体积流量(17)，从而提供主动式悬挂(C3)。
15.根据权利要求10所述方法，其特征在于，在液压泵(9)的开启状态(9a)，通过所述体积流量调节组件(8)调节所述液压介质(13)的所述体积流量(17)到最小值，从而提供座椅高度调节(C4)。
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