RU2548823C2 - Method and system of vehicle cushioning - Google Patents
Method and system of vehicle cushioning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548823C2 RU2548823C2 RU2013135972/11A RU2013135972A RU2548823C2 RU 2548823 C2 RU2548823 C2 RU 2548823C2 RU 2013135972/11 A RU2013135972/11 A RU 2013135972/11A RU 2013135972 A RU2013135972 A RU 2013135972A RU 2548823 C2 RU2548823 C2 RU 2548823C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- angular
- damping elements
- hydraulic
- vehicle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам и устройствам уменьшения колебаний кузовов транспортных средств при изменении дорожных условий, управляющим воздействием на кузов через подвеску, снабженную устройствами регулирования ее характеристик.The invention relates to methods and devices for reducing fluctuations in vehicle bodies when road conditions change, controlling the effect on the body through a suspension equipped with devices for regulating its characteristics.
Известна ходовая часть трактора [1], включающая остов, соединенный с гусеничным движителем, имеющим натяжные и ведущие колеса, соединенные с соответствующими механизмами и охваченные гусеницами, взаимодействующими с опорными катками, причем остов установлен с возможностью изменения своего положения относительно гусеничного движителя посредством гидроцилиндра, полости которого посредством гидравлического механизма регистрации отклонения остова от горизонтального положения сообщены с насосом. При этом в передней части остов посредством соответствующей оси, расположенной в плоскости симметрии ходовой части трактора, сообщен с балансиром и подрессорен с помощью торсионов относительно натяжных колес, а задняя часть остова сообщена с ведущим мостом посредством связанной с ним оси, также расположенной в упомянутой плоскости и установленной в вертикальном пазу проушины, жестко укрепленной на остове.Known chassis of the tractor [1], including a skeleton connected to a caterpillar mover having idler and drive wheels connected to corresponding mechanisms and covered by tracks interacting with track rollers, the skeleton being mounted with the possibility of changing its position relative to the caterpillar mover by means of a hydraulic cylinder, a cavity which, by means of a hydraulic registration mechanism, deviations of the core from a horizontal position are communicated with the pump. At the same time, in the front part of the skeleton, by means of a corresponding axis located in the plane of symmetry of the tractor chassis, it is connected with the balancer and sprung with torsion bars relative to the tension wheels, and the back of the skeleton is communicated with the drive axle via an axis connected also to it, also located in the said plane installed in a vertical groove of the eye, rigidly mounted on the frame.
Недостаток устройства в низкой скорости срабатывания устройства изменения положения корпуса относительно гусеничного движителя, что неприемлемо для транспортных средств.The disadvantage of this device is the low speed of the device changes the position of the housing relative to the caterpillar mover, which is unacceptable for vehicles.
Известно автоматическое устройство регулирования сил сопротивления амортизаторов [2], включающее автоматический регулятор и управляемые амортизаторы, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено управляемыми амортизаторами на средних подвесках транспортного средства, автоматическим регулятором и датчиком скорости с возможностью изменения сопротивления амортизаторов в зависимости от скорости движения транспортного средства.A known device for regulating the resistance forces of shock absorbers [2], including an automatic regulator and controllable shock absorbers, characterized in that it is additionally equipped with controllable shock absorbers on medium vehicle suspensions, an automatic regulator and a speed sensor with the ability to change the resistance of shock absorbers depending on the vehicle speed .
Недостаток устройства в том, что не прослеживается связь между скоростью движения транспортного средства и реальным профилем дороги, что снижает эффективность устройства.The disadvantage of this device is that there is no relationship between the speed of the vehicle and the real profile of the road, which reduces the efficiency of the device.
Известна система управления активной подвеской транспортного средства [3].Known control system active suspension of the vehicle [3].
Изобретение относится к активным подвескам транспортных средств, в частности к устройствам для управления активными подвесками. Сущность: устройство содержит датчики 1-5 углов продольного и поперечного кренов, изменения статистического веса подрессоренной части, скорости движения транспортного средства и сил, действующих от подвесок колес на подрессоренную часть, блоки 9, 10 определения продольной и поперечной устойчивости и блок 11 формирования сигналов равномерного распределения нагрузок между активными подвесками колес. По показаниям датчиков сил, действующих от подвесок на подрессоренную часть, датчиков скорости движения и продольного ускорения транспортного средства, формируются сигналы управления активными подвесками колес, которые корректируются в соответствии с сигналами датчиков углов продольного и поперечного крена и изменения статистического веса. Управление исполнительными механизмами осуществляется блоком формирования сигналов равномерного распределения между активными подвесками колес.The invention relates to active suspensions of vehicles, in particular to devices for controlling active suspensions. Essence: the device contains sensors 1-5 angles of longitudinal and transverse rolls, changes in the statistical weight of the sprung part, vehicle speed and forces acting from the wheel suspensions on the sprung part,
Недостаток устройства в том, что несмотря на схожесть подходов к решению задачи активного подрессоривания данная конструкция относится к колесным многоопорным транспортным средствам.The disadvantage of this device is that despite the similarity of approaches to solving the problem of active suspension, this design relates to wheeled multi-support vehicles.
Известно изобретение [4], которое относится к транспортному машиностроению, в частности к многоопорным транспортным средствам с активной управляемой системой подрессоривания. Оно включает в себя способ демпфирования вертикальных колебаний корпуса многоопорного транспортного средства, который заключается в рекуперации энергии вертикальных колебаний корпуса в подвесках средних опор, преобразовании ее в энергию давления, аккумулировании ее, а затем передаче в гидросистему подвесок крайних опор, где создается дополнительный стабилизирующий момент, уменьшающий угловые колебания корпуса. Конструкция, реализующая предлагаемый способ, содержит управляемые с помощью гидросистемы подвески крайних колес и неуправляемые подвески средних опор, снабженные системой рекуперации энергии, направляемой в подвеску крайних опор. При этом повышается эффективность гашения колебаний и снижение энергозатрат. Недостатком конструкции является то, что дополнительный стабилизирующий момент создается только крайними подвесками. Измерение текущих составляющих движения - фактических углов наклона, угловых скоростей и вертикальных перемещений центра масс машины - не производится, а осуществляется только по факту их возникновения.The invention is known [4], which relates to transport engineering, in particular to multi-support vehicles with an active controlled suspension system. It includes a method for damping vertical vibrations of a multi-support vehicle body, which consists in recovering the energy of vertical body vibrations in suspensions of medium supports, converting it into pressure energy, accumulating it, and then transferring extreme supports to the suspension system, where an additional stabilizing moment is created, reducing angular vibrations of the body. The design that implements the proposed method contains hydraulically controlled suspensions of extreme wheels and uncontrolled suspensions of medium supports equipped with a system for recovering energy directed to the suspension of extreme supports. This increases the efficiency of damping oscillations and reducing energy consumption. The disadvantage of the design is that an additional stabilizing moment is created only by extreme suspensions. Measurement of the current components of the movement - the actual inclination angles, angular velocities and vertical displacements of the center of mass of the machine - is not performed, but is carried out only upon their occurrence.
Несмотря на это последнее изобретение по своей технической сущности наиболее близко предлагаемому и принято в качестве прототипа.Despite this latest invention, in its technical essence, it is most closely proposed and adopted as a prototype.
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение характеристик системы подрессоривания. Технический результат - управление системой подрессоривания в зависимости от дорожных условий при заданных допустимых параметрах колебаний в текущий момент времени.The task of the invention is to improve the performance of the suspension system. EFFECT: control of a suspension system depending on road conditions at specified permissible vibration parameters at a current time.
Поставленная задача решается тем, что предложен новый способ подрессоривания транспортного средства, заключающийся в использовании демпфирующих свойств подвесок для уменьшения угловых и вертикальных колебаний кузова. При этом во время движения транспортного средства измеряют текущие угловые отклонения и угловые скорости его кузова в продольной и поперечной плоскостях, а также вертикальные скорости его центра масс, выбирают режимы подрессоривания - неуправляемый при колебаниях кузова, меньших допустимых для данных условий движения, и управляемый при колебаниях кузова выше допустимых, в последнем случае рассчитывают текущую требуемую величину силового управляющего воздействия на колесо через подвеску по выражениюThe problem is solved in that a new method of suspension of the vehicle is proposed, which consists in using the damping properties of the suspensions to reduce the angular and vertical vibrations of the body. At the same time, while the vehicle is moving, the current angular deviations and the angular velocities of its body in the longitudinal and transverse planes, as well as the vertical speeds of its center of mass, are measured, the suspension modes are selected - uncontrolled when the body vibrations are less than permissible for the given driving conditions, and controlled when the vibrations bodies are higher than permissible, in the latter case, the current required value of the power control action on the wheel through the suspension is calculated according to the expression
где φ, γ - углы колебаний кузова в продольной и поперечной плоскостях соответственно, радиан,where φ, γ are the angles of oscillation of the body in the longitudinal and transverse planes, respectively, radian,
затем воздействием системы управления демпфирующие элементы подвесок трансформируют в исполнительные механизмы и формируют с их помощью требуемое управляющее силовое воздействие на колесо.then, by the influence of the control system, the damping elements of the suspensions are transformed into actuators and form with their help the required control force on the wheel.
Переключение режимов работы, а именно переход с неуправляемого режима на управляемый момент происходит автоматически или вручную.The switching of operating modes, namely the transition from uncontrolled mode to a controlled moment, occurs automatically or manually.
Для реализации способа заявителем предложена система подрессоривания транспортного средства, содержащая упругие и демпфирующие элементы, установленные на кузове машины и кинематически связанные с балансирами подвесок. Ее демпфирующие элементы выполнены в виде двухрежимных моментных лопастных гидроцилиндров с возможностью управляемого и неуправляемого режимов работы, каждый из которых соединен гидравлической связью с гидронасосом и с системой управления подвесок, снабжен компенсационной камерой, всасывающим и обратным клапанами, предохранительными клапанами, при этом к разноименным рабочим полостям гидроцилиндров последовательно друг за другом через дроссель и обратный клапан, а также распределитель гидроусилителя подсоединены блоки переключения режимов.To implement the method, the applicant has proposed a vehicle suspension system containing elastic and damping elements mounted on a car body and kinematically connected with suspension balancers. Its damping elements are made in the form of dual-mode momentary vane hydraulic cylinders with the possibility of controlled and uncontrolled modes of operation, each of which is connected by hydraulic communication with the hydraulic pump and the suspension control system, equipped with a compensation chamber, suction and non-return valves, safety valves, while to the opposite working cavities hydraulic cylinders sequentially one after another through the throttle and check valve, as well as the power distributor switch blocks are connected Mode Ia.
На фиг.1 представлена конструкция системы подрессоривания, а на фиг.2 - ее принципиальная электрогидравлическая схема управления гидравлическими лопастными цилиндрами. На фиг.3 изображен общий вид гидравлического лопастного цилиндра.Figure 1 shows the design of the suspension system, and figure 2 - its basic electro-hydraulic control circuit of hydraulic vane cylinders. Figure 3 shows a General view of a hydraulic vane cylinder.
Система подрессоривания состоит из упругих элементов - торсионных валов 1, установленных в кузове 2 транспортного средства и кинематически связанных через балансиры 3 подвесок опорных колес 4 и тягу 5 с гидравлическим лопастным гидроцилиндром 6.The suspension system consists of elastic elements -
Последний выполнен в виде двухрежимного моментного гидравлического цилиндра, состоящего из корпуса 7, внутри которого установлен ротор 8 с лопастями 9 и 10, которые совместно с перегородками 11 и 12 образуют рабочие камеры 13 и 14. Ротор 8 снабжен рычагом 15, соединенным тягой 5 с балансиром 3 опорного колеса 4.The latter is made in the form of a dual-mode torque hydraulic cylinder, consisting of a housing 7, inside of which a rotor 8 with
В рабочих камерах 13 и 14 установлены датчики давления 16 и 17. Расположенная на кузове 7 компенсационная камера 18 напрямую связана через всасывающие тарельчатые клапаны 19 и 20 с нижними полостями рабочих камер 13 и 14, а с верхними полостями - через всасывающие клапаны 21 и 22, расположенные в верхней перегородке 11 и соединенные с каналом 23 слива жидкости. В перегородках 11 и 12 установлены дисковые напорные клапаны 24 и 25 соответственно обратного и прямого хода, которые гидравлически связаны с блоками 26 и 27 переключения режимов работы гидравлического лопастного гидроцилиндра 6.
Блоки 26 и 27 переключения режимов последовательно соединены друг с другом через дроссель 28 и обратный клапан 29. Каждый блок своим отсечным подпружиненным клапаном 30 гидравлически связан с насосной станцией 31 и электрогидроусилителем 32, управляемыми системой управления 33.The
Система управления 33 обеспечивает возможность гидравлическому лопастному гидроцилиндру 6 работать как в управляемом, так и в неуправляемом режимах. Неуправляемый режим осуществляется отключением системы управления 33 гидропривода - насосной станцией 31. При этом происходит падение давления в магистрали питания 34 и отсечные клапаны 30 под действием своих пружин, занимая крайнее левое положение, перекрывают гидравлическую связь электрогидроусилителя 32 с блоками переключения режимов работы 26 и 27 и гидравлическим лопастным гидроцилиндром 6.The
Последний начинает работать как лопастной гидравлический амортизатор, скоростные характеристики которого формируются за счет потоков рабочей жидкости: на прямом ходе - из рабочей камеры 14 прямого хода через дроссель 28 в рабочую камеру 13 обратного хода, а на обратном ходе - из рабочей камеры 13 через дроссель 28 и клапан 29 в камеру 14 прямого хода.The latter begins to work as a paddle hydraulic shock absorber, the speed characteristics of which are formed due to the flow of the working fluid: in the forward stroke - from the forward working chamber 14 through the
При увеличении в рабочих камерах 13 и 14 объема жидкости из-за разогрева при длительной работе гидравлического лопастного гидроцилиндра 6 происходит сброс жидкости в компенсационную камеру 18 через клапаны 19 и 20. При недостатке в рабочих камерах 13 и 14 жидкости происходит подсос из компенсационной камеры 18 через тарельчатые клапаны 21 и 22.With an increase in the volume of liquid in the
При отклонении кузова 2 машины от ее статического положения на угол больше заданной величины система управления 33 начинает работать в управляемом режиме и включает гидропривод 31 и выдает электрический сигнал определенной полярности и напряжения, соответствующий этому мгновенному отклонению, электрогидроусилителю 32. При этом создается усилие на опорном колесе 4 нужного направления.When the body 2 of the machine deviates from its static position by an angle greater than the specified value, the
В результате работы гидропривода 31 отсечные клапаны 30 блоков 26 и 27 переключения режимов работы, сжимая пружины клапанов 30, перемещаются в крайнее правое положение и отсекают гидравлическую связь рабочих камер 13 и 14 с клапаном 29 и дросселями 28, тем самым открывая связь рабочих камер 13 и 14 с электрогидроусилителем 32 и гидроприводом 31. В этом случае гидравлический лопастной гидроцилиндр 6 работает как моментный гидравлический цилиндр. Сила, воздействующая на подвеску, появляется в результате возникающего перепада давлений между рабочими камерами 13 и 14 и формируется в соответствии с выбранным законом управленияAs a result of the
где φ, γ - углы колебаний кузова в продольной и поперечной плоскостях соответственно, радиан,where φ, γ are the angles of oscillation of the body in the longitudinal and transverse planes, respectively, radian,
Обратная связь исполнительного органа системы управления 33 осуществляется за счет контроля действительного давления жидкости внутри рабочих камер 13 и 14 датчиками давления 16 и 17, сигналы которых поступают в систему управления 33 и суммируются с сигналом текущего положения кузова 2 транспортного средства. При достижении в одной из рабочих камер 13 (14) давления жидкости, соответствующего началу открытия клапанов 24 (25), расположенных в перегородках 11 и 12 гидравлического лопастного гидроцилиндра 6, открывается напорный клапан 24 (25).The feedback of the executive body of the
При обеспечении требуемого положения кузова 2 транспортного средства гидравлический лопастной гидроцилиндр 6 в зависимости от дорожных условий работает в заданном режиме или переключается в неуправляемый режим.While ensuring the required position of the vehicle body 2, the hydraulic vane
Заявителем разработана опытная конструкция устройства, которая подтвердила заявленные преимущества.The applicant has developed an experimental design of the device, which confirmed the claimed benefits.
ЛитератураLiterature
1. Заявка №99107097/13, Ходовая часть гусеничного трактора, 1999 г.1. Application No. 99107097/13, Crawler tractor chassis, 1999
2. Заявка РФ №2003103501/11, Автоматическое устройство регулирования сил сопротивления амортизаторов, 2003 г.2. RF application No. 2003103501/11, Automatic device for regulating the resistance forces of shock absorbers, 2003
3. Патент РФ №2019438, Система управления активной подвеской транспортного средства, B60G 25/00,1991 г.3. RF patent No.2019438, Active suspension control system of a vehicle,
4. Патент РФ №2041080, Способ демпфирования колебаний многоопорного транспортного средства, 1995 г. (прототип).4. RF patent No. 2041080, Method for damping oscillations of a multi-support vehicle, 1995 (prototype).
Claims (2)
где φ, γ - углы колебаний кузова в продольной и поперечной плоскостях соответственно, радиан;
затем управляющим воздействием системы управления демпфирующие элементы подвесок трансформируют в исполнительные механизмы и формируют с их помощью требуемое управляющее силовое воздействие на колесо.1. The method of suspension of the vehicle, which consists in using the damping properties of the suspensions to reduce the angular and vertical vibrations of the body, which consists in the fact that while the vehicle is moving, the current angular deviations and the angular speeds of its body are measured in the longitudinal and transverse planes, as well as vertical speeds of its center of mass, choose the modes of suspension - uncontrolled, with body vibrations less than the permissible conditions of movement, and controlled, with body vibrations higher than permissible, in the latter case, the current required value of the power control action on the wheel through the suspension is calculated according to the expression:
where φ, γ are the angles of oscillation of the body in the longitudinal and transverse planes, respectively, radian;
then, by the control action of the control system, the damping elements of the suspensions are transformed into actuators and form with their help the required control force on the wheel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135972/11A RU2548823C2 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Method and system of vehicle cushioning |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135972/11A RU2548823C2 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Method and system of vehicle cushioning |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013135972A RU2013135972A (en) | 2015-02-10 |
RU2548823C2 true RU2548823C2 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53281626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013135972/11A RU2548823C2 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Method and system of vehicle cushioning |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548823C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1243964A1 (en) * | 1985-01-14 | 1986-07-15 | Рижское Высшее Военно-Политическое Краснознаменное Училище Им.Бирюзова С.С. | Active air-oil suspension of vehicle |
RU2041080C1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-08-09 | Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения | Method of vibration damping in multisupport vehicle and vehicle cushioning system |
EP1440826B1 (en) * | 2003-01-21 | 2010-11-10 | Bose Corporation | Active vehicle suspension system |
-
2013
- 2013-07-30 RU RU2013135972/11A patent/RU2548823C2/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1243964A1 (en) * | 1985-01-14 | 1986-07-15 | Рижское Высшее Военно-Политическое Краснознаменное Училище Им.Бирюзова С.С. | Active air-oil suspension of vehicle |
RU2041080C1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-08-09 | Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения | Method of vibration damping in multisupport vehicle and vehicle cushioning system |
EP1440826B1 (en) * | 2003-01-21 | 2010-11-10 | Bose Corporation | Active vehicle suspension system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013135972A (en) | 2015-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8776961B2 (en) | Shock absorber and suspension apparatus | |
US4909535A (en) | Vehicle suspension system, and method of operating same | |
US11945557B2 (en) | Suspension system with pitch and roll adjustment | |
CN103079849B (en) | The control setup of vehicle | |
US8985595B2 (en) | Individual wheel suspension with automatic camber adaptation | |
CN107264211B (en) | A kind of active electromagnetic linear motor suspension of transient state | |
KR20140093955A (en) | Energy harvesting passive and active suspension | |
RU2004137668A (en) | SUSPENSION SYSTEM FOR TRACKED VEHICLE | |
CN104527363B (en) | Transverse arresting apparatus and the vehicle using the transverse arresting apparatus | |
KR20230054881A (en) | Inertia adjustment method and control system of vehicle active suspension based on wheel support force | |
CN110329026B (en) | Active energy feedback type suspension with two independently-adjusted arms and postures | |
RU2548823C2 (en) | Method and system of vehicle cushioning | |
CN103608235A (en) | Railcar damping device | |
RU71298U1 (en) | HYDRO-PNEUMATIC SUSPENSION OF A VEHICLE | |
Mulla et al. | Active suspensions future trend of automotive suspensions | |
CN109532363B (en) | Integrated trailing arm type independent suspension system | |
CN103939518A (en) | Single-pole surface-plate-type magnetorheological damper | |
JP2008087590A (en) | Vehicle body supporting system | |
CN103407916A (en) | Luffing oil cylinder buffer device and crane | |
RU116829U1 (en) | TRACK PART OF A TRACKED CAR | |
RU2413104C1 (en) | Simple bearing controlled pneumatic damper | |
CN110847278B (en) | Loader vibration damper | |
RU2657720C1 (en) | Tractor-robot | |
JP2575485B2 (en) | Active suspension | |
RU175114U1 (en) | Hydraulic Pneumatic Stand |