一種雙模式可切換的主動控制懸架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車主動控制懸架領域，特別是具有以平順性控制為主的主動懸架控制和以車身抗側傾控制為主的主動互聯懸架控制雙模式控制系統，根據工況需要可在兩種主動控制模式之間切換。
【背景技術】
[0002]其一，懸架系統的舒適性與操縱穩定性往往存在矛盾，較軟的懸架能減小車身加速度，提高舒適性，但由此設計的高舒適性以犧牲懸架工作空間為代價，懸架動撓度增大，增加了撞擊橡膠限位塊的概率；轉向行駛時，較軟的懸架使車身姿態變化變大，側傾角過大，對操縱穩定性不利。而反之，較硬的懸架能減小車輪動載提高附著安全性，減小懸架動撓度降低撞擊限位塊可能性，同時可以減小側向力作用下的車身側傾角，提高操縱穩定性，但卻會帶來舒適性降低的不利影響。為了更有效地發揮懸架的作用，模式一所述主動懸架代替被動懸架已成為車輛懸架發展的熱門方向。
[0003]其二，汽車轉向或受到側向外力工況下，容易側傾失去控制，甚至發生側翻事故，傷亡率高。尤其是客車、商用車、工程機械、suv及皮卡等車輛，存在重心高，輪距相對于車體重心高度過窄，側向載荷轉移大等問題，在緊急變線、高速轉彎或較大側向力干擾的情況下將受到大的側傾力矩，易發生側翻，資料表明每年超過I萬人死于車輛側翻事故，約占交通事故總死亡人數的20%。
[0004]液壓互聯懸架將同軸左、右側懸架的液壓缸上、下腔用液壓管路交叉相連，液壓管路還連有高壓蓄能器，被動式液壓互聯懸架能提供比普通被動懸架更大的側傾剛度，有利于減小車身側傾角，但僅靠被動互聯，在緊急轉向等大側向力工況下其改善效果有限，需要主動互聯控制介入。
[0005]其三，模式一所述主動懸架控制在普通被動懸架的基礎上增加作動器，即在每側的懸架處，與彈簧和減振器并聯一電控液壓伺服作動器，按照一定的控制策略實現力的主動控制輸出，以車身加速度控制為主要目標，能有效提高舒適性，同時兼顧懸架動撓度和車輪動載荷，但對于受到側向力引起的側傾運動，尤其是較大側向力引起大幅度側傾，其控制效果有限。模式二所述主動互聯懸架，該模式以車身側傾角控制為目標，能利用被動互聯懸架大的側傾剛度，有利于降低控制能耗，該模式下的主動控制能實現車身側傾角穩定到任意所需角度，控制車身側傾運動，然而其仍有不足，在該模式下車輛的平順性幾乎和被動懸架一樣，舒適性不如模式一所述主動懸架。
[0006]因此，針對模式一所述作動器獨立控制的主動懸架與模式二所述的左、右側液壓缸腔室對角交叉互聯的主動互聯懸架各自優缺點，本發明設計了可在兩種控制模式間自由切換的雙模式主動控制懸架。
【發明內容】
[0007]分析可知，常見的主動懸架控制能有效提高平順性的同時在一定范圍內兼顧懸架動撓度以及與操穩有關的車輪動載荷，但相比互聯懸架，主動懸架需要更多的作動器同時工作，控制器解耦復雜，且在抵抗側向力引起的側傾運動時效果不如模式二所述主動互聯控制。而主動互聯懸架雖然對舒適性的控制效果不如模式一，但在抗側傾時，主動液壓互聯懸架則充分利用了互聯后側傾剛度的提高，且同一車軸僅需一個作動器即可實現主動抗側傾控制，控制器不存在復雜的解耦，再者因主動互聯控制以車身側傾角為控制目標，通過合適的控制算法，可以使車身側傾角對任意期望角度定值追蹤控制，大幅度提高抗側傾性能。
[0008]根據兩種主動控制的各自優點，本發明提出了一種可在模式一所述主動懸架和模式二所述主動液壓互聯懸架之間切換的雙模式主動控制懸架。即在抗側傾時使用模式二所述主動互聯模式，而在其他工況下使用模式一所述主動懸架模式，提高舒適性。通過本發明所述切換控制，既能提高平順性，也能改善側傾效果。
[0009]本發明涉及的雙模式可切換主動控制懸架包括位于彈簧(15)、減振器(14)、非對稱液壓缸(I)、以及電控液壓伺服閥(5)、蓄能器(3)、液壓栗以及模式切換閥(12)。儲能器為油氣式，氣體有預充壓力，在蓄能器出口與連接管路之間有節流閥；液壓缸位于車身和車輪之間，與懸架的彈簧、減振器并聯，每個液壓缸上、下腔通過管路與電控伺服閥相連，由電控伺服閥控制進入液壓缸的流量和壓力。
[0010]所述的雙模式可切換主動控制懸架特征在于左、右兩側的液壓缸還通過連接管路同時與模式切換閥相連，切換閥有兩種工作狀態:油路關閉和油路接通。當油路關閉時，左側的管路和右側的管路不相通，即左、右液壓缸油液無法相通，該控制模式為模式一所述主動懸架控制，通過電控液壓伺服閥動作實現各懸架處作動器作動力的獨立控制；當切換閥油路接通時，左側液壓缸的上腔與右側液壓缸的下腔相連，右側液壓缸的下腔和左側液壓缸的上腔相連，此時為模式二所述液壓互聯模式，可通過電控液壓伺服閥動作實現主動液壓互聯控制。
[0011]所述的雙模式可切換主動控制懸架特征在于當進入常見的主動懸架模式時，左、右側的電控液壓伺服閥同時工作，控制左右側液壓缸作動力。
[0012]所述的雙模式可切換主動控制懸架特征在于當進入主動互聯懸架模式時，左右側的電控液壓伺服閥關閉其一，只通過一個伺服閥動作實現主動互聯控制，降低能耗且簡化控制器設計，只在流量大時讓左、右伺服閥同時工作。
[0013]所述的雙模式可切換主動控制懸架特征在于可根據側向力(側向加速度)的大小在模式一所述主動懸架與模式二所述主動互聯懸架之間切換，當側向力產生的側向加速度小于切換閥值時，切換控制閥處于關閉狀態，此時以車身加速度控制為主，提高行駛平順性；當側向力產生的側向加速度達到切換閥值時，切換控制閥處于連通狀態，此時以車身側傾角控制為主，進行抗側傾控制，通過相應的控制策略，還能實現車身側傾角穩定到所需的固定值，大幅提尚抗側傾性能，提尚穩定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為雙模式可切換的主動控制懸架局部示意圖a，該圖中切換閥閥芯(13)轉至關閉狀態，同一車軸的左、右側液壓缸不互聯，左、右側的電控液壓伺服控制閥同時且獨立工作，進入模式一所述常見的主動懸架控制，以提高平順性為控制目標。
[0015]圖2為雙模式可切換的主動控制懸架局部示意圖b，該圖中切換閥閥芯(13)轉至連通狀態，同一車軸左、右側液壓缸交叉互聯，即左側液壓缸上腔與右側液壓缸下腔連通，左側液壓缸下腔與右側液壓缸上腔連通，左、右側的電控液壓伺服控制閥只需一個動作，另一個關閉，進入模式二所述主動液壓互聯控制，以提高側傾穩定性為目標。
[0016]圖3為雙模式可切換的主動控制懸