RU203782U1 - Hydropneumatic vehicle wheel suspension - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности к гидропневматической подвеске колеса.Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства содержит: электродвигатель с регулируемой скоростью вращения выходного вала, нерегулируемый нереверсивный насос, обратный клапан, гидравлический фильтр, гидравлический бак, гидравлический компенсатор, предохранительные клапаны, блок управления электродвигателем с регулируемой скоростью вращения выходного вала, сумматор, электронное вычислительное устройство, электрический усилитель мощности, трехлинейный трехпозиционный электрогидравлический распределитель с пружинным центрированием, четырехлинейный пропорциональный электрогидравлический распределитель, пневмогидравлические аккумуляторы, датчики давления с электрическим выходом, датчики температуры с электрическим выходом, регулируемые гидравлические дроссели, трехлинейные двухпозиционные электрогидравлические распределители, односторонние гидравлические замки, корпус и поршень со штоком гидравлического дифференциального цилиндра, подрессоренную массу, неподрессоренную массу, колесо, датчик перемещения, гидравлическую линию нагнетания, гидравлическую линию слива, межблочные гидравлические линии.Технический результат заключается в уменьшении энергетических затрат на управление параметрами гидропневматической подвески транспортного средства. 1 ил.The utility model relates to vehicles, in particular to hydropneumatic wheel suspension. Hydropneumatic wheel suspension of a vehicle contains: an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft, a non-adjustable non-reversing pump, a check valve, a hydraulic filter, a hydraulic tank, a hydraulic compensator, safety valves, a control unit electric motor with variable speed of rotation of the output shaft, totalizer, electronic computing device, electric power amplifier, three-way three-position electro-hydraulic valve with spring centering, four-way proportional electro-hydraulic distributor, pneumatic-hydraulic accumulators, pressure sensors with electrical output, temperature sensors with electrical output, adjustable hydraulic throttles three-way two-position electro-hydraulic valves, one-way hydraulic locks, body and piston with a rod of a hydraulic differential cylinder, a sprung mass, an unsprung mass, a wheel, a displacement sensor, a hydraulic discharge line, a hydraulic drain line, inter-unit hydraulic lines. The technical result is to reduce energy costs for controlling the parameters of the hydropneumatic suspension of the vehicle. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности к гидропневматической подвеске колеса.The utility model relates to vehicles, in particular to hydropneumatic wheel suspension.

Известна гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства (патент RU 146626, дата публикации 20.10.2014, B60G 17/00), содержащая дифференциальный гидравлический цилиндр, пневмогидравлические аккумуляторы, пропорциональный четырехлинейный электрогидравлический распределитель, электронное вычислительное устройство, другие гидравлические, электрические и электрогидравлические устройства.Known hydropneumatic suspension of a vehicle wheel (patent RU 146626, publication date 20.10.2014, B60G 17/00), containing a differential hydraulic cylinder, pneumatic hydraulic accumulators, a proportional four-line electro-hydraulic valve, an electronic computing device, and other hydraulic, electrical and electro-hydraulic devices.

Такая подвеска позволяет изменять, в автоматическом режиме работы, клиренс подрессоренной массы без изменения ее собственной частоты колебаний, собственную частоту колебаний подрессоренной массы без изменения ее клиренса; изменять оба параметра одновременно или поддерживать их установленные параметры.Such a suspension allows you to change, in the automatic mode of operation, the clearance of the sprung mass without changing its natural vibration frequency, the natural vibration frequency of the sprung mass without changing its clearance; change both parameters at the same time or maintain their set parameters.

Однако недостатками этой подвески являются значительные утечки рабочей жидкости через отрицательные перекрытия золотниковой пары четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя при отсутствии сигналов управления клиренсом и собственной частотой неподрессоренной массы, а также использование трехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, т.е. дроссельного регулирования потока рабочей жидкости в контуре регулирования давления на входе четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя. Второе обстоятельство определяет постоянство давления на входе трехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя и приводит к потерям мощности свойственным дроссельному регулированию. Кроме того, дроссельное регулирование предполагает наличие централизованного источника питания (см., например, Б.Н. Белоусов, С.Д. Попов, «Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности», Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006; стр. 583, Рис. 13.58), связанного с несколькими потребителями, следовательно, гидравлических линий большой протяженности, что приводит к дополнительным гидравлическим потерям. Все перечисленные обстоятельства увеличивают энергетические затраты необходимые для работы подвески.However, the disadvantages of this suspension are significant leaks of the working fluid through the negative overlaps of the spool pair of a four-line proportional electro-hydraulic valve in the absence of control signals for ground clearance and natural frequency of the unsprung mass, as well as the use of a three-line proportional electro-hydraulic valve, i.e. throttle control of the working fluid flow in the pressure control loop at the inlet of a four-way proportional electro-hydraulic valve. The second circumstance determines the constancy of the pressure at the inlet of a three-way proportional electro-hydraulic valve and leads to power losses inherent in throttle control. In addition, throttle control presupposes the presence of a centralized power source (see, for example, B.N.Belousov, S.D. Popov, "Wheeled vehicles of extra heavy duty", Moscow, Publishing house of the Bauman Moscow State Technical University, 2006 ; p. 583, Fig. 13.58) associated with several consumers, hence long hydraulic lines, which leads to additional hydraulic losses. All of the above circumstances increase the energy costs required for the operation of the suspension.

Данное решение принято за прототип.This decision was made for a prototype.

Известны также автономные электрогидравлические следящие приводы (см. патенты RU №2378539 С1, дата публикации 10.01.2010, RU №2529965 С1, дата публикации 11.08.2014.), содержащие нерегулируемый нереверсивный насос, гидравлический бак, электродвигатель с регулируемой скоростью вращения выходного вала, блок управления электродвигателем, трехпозиционный электрогидравлический распределитель, датчик обратной связи, электрические цепи, преобразующие разность между сигналом на входе системы и сигналом обратной связи в сигнал управления скоростью вращения выходного вала электродвигателя и сигналы управления положением трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя. Некоторые существенные признаки, рассмотренные в упоминаемых автономных электрогидравлических следящих приводах, используются в предлагаемом решении.Also known are autonomous electro-hydraulic servo drives (see patents RU No. 2378539 C1, publication date 10.01.2010, RU No. 2529965 C1, publication date 11.08.2014.), Containing an unregulated non-reversible pump, a hydraulic tank, an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft, an electric motor control unit, a three-position electro-hydraulic valve, a feedback sensor, electrical circuits that convert the difference between the signal at the input to the system and the feedback signal into a signal for controlling the speed of rotation of the output shaft of the electric motor and signals for controlling the position of a three-way three-position electro-hydraulic valve. Some of the essential features discussed in the mentioned autonomous electro-hydraulic servo drives are used in the proposed solution.

Предложенное решение позволяет устранить описанные выше недостатки прототипа и обеспечить достижение технического результата, заключающегося в уменьшении энергетических затрат на управление параметрами гидропневматической подвески транспортного средства.The proposed solution allows to eliminate the above-described disadvantages of the prototype and ensure the achievement of the technical result, which consists in reducing the energy costs for controlling the parameters of the hydropneumatic suspension of the vehicle.

Указанный технический результат достигается тем, что гидравлический вход четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, через гидравлический замок, управляющая полость которого соединена с выходом трехлинейного двухпозиционного электрогидравлического распределителя, подключен к выходу трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя с пружинным центрированием, гидравлический вход которого подключен к выходу нерегулируемого нереверсивного насоса, вал которого соединен механически с выходным валом электродвигателя с регулируемой скоростью вращения выходного вала; при этом линия слива трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя с пружинным центрированием соединена с гидравлическим баком, к которому подключена линия всасывания нерегулируемого нереверсивного насоса; один из входов и один из выходов электронного вычислительного устройства подключены, соответственно, к выходу и входу блока управления электродвигателем с регулируемой скоростью вращения выходного вала, который соединен электрически с электродвигателем с регулируемой скоростью вращения выходного вала, а два других выхода электронного вычислительного устройства соединены, соответственно, с электрическими входами трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя с пружинным центрированием.The specified technical result is achieved by the fact that the hydraulic input of a four-line proportional electro-hydraulic valve, through a hydraulic lock, the control cavity of which is connected to the output of a three-line two-position electro-hydraulic valve, is connected to the output of a three-line three-position electro-hydraulic valve with spring centering, the hydraulic input of which is connected to the output of a non-reversible pump the shaft of which is mechanically connected to the output shaft of an electric motor with an adjustable speed of rotation of the output shaft; the drain line of the three-line three-position electro-hydraulic valve with spring centering is connected to the hydraulic tank to which the suction line of the unregulated non-reversible pump is connected; one of the inputs and one of the outputs of the electronic computing device are connected, respectively, to the output and input of the control unit for an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft, which is electrically connected to an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft, and the other two outputs of the electronic computing device are connected, respectively , with electrical inputs of a three-way, three-position, spring-centered electro-hydraulic valve.

Сущность полезной модели подвески поясняется прилагаемым к описанию чертежом.The essence of the utility model of the suspension is illustrated by the drawing attached to the description.

Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства содержит: электродвигатель с регулируемой скоростью вращения выходного вала 1, нерегулируемый нереверсивный насос 2, обратный клапан 3, гидравлический фильтр 4, гидравлический бак 5, гидравлический компенсатор 7, предохранительные клапаны 6, 8; блок управления электродвигателем с регулируемой скоростью вращения выходного вала 9, сумматор 10, электронное вычислительное устройство 11, электрический усилитель мощности 12; трехлинейный трехпозиционный электрогидравлический распределитель с пружинным центрированием 13, четырехлинейный пропорциональный электрогидравлический распределитель 14; пневмогидравлические аккумуляторы 15, 16 и 17; датчики давления с электрическим выходом 18, 20, 22; датчики температуры с электрическим выходом 19, 21; регулируемые гидравлические дроссели 23 и 24; трехлинейные двухпозиционные электрогидравлические распределители 25 и 27, односторонние гидравлические замки 26, 28 и 29; корпус 30 и поршень со штоком 31 гидравлического дифференциального цилиндра 32, подрессоренную массу 33, неподрессоренную массу 34, колесо 35, датчик перемещения 36, гидравлическую линию нагнетания 38, гидравлическую линию слива 42; межблочные гидравлические линии 37, 39, 40, 41, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68.The hydropneumatic suspension of the vehicle wheel contains: an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft 1, an unregulated non-reversible pump 2, a check valve 3, a hydraulic filter 4, a hydraulic tank 5, a hydraulic compensator 7, safety valves 6, 8; a control unit for an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft 9, an adder 10, an electronic computing device 11, an electric power amplifier 12; three-way three-position electro-hydraulic valve with spring centering 13, four-way proportional electro-hydraulic valve 14; pneumohydraulic accumulators 15, 16 and 17; pressure sensors with electrical output 18, 20, 22; temperature sensors with electrical output 19, 21; adjustable hydraulic throttles 23 and 24; three-way two-position electro-hydraulic valves 25 and 27, one-way hydraulic locks 26, 28 and 29; a housing 30 and a piston with a rod 31 of a hydraulic differential cylinder 32, a sprung mass 33, an unsprung mass 34, a wheel 35, a displacement sensor 36, a hydraulic discharge line 38, a hydraulic drain line 42; interunit hydraulic lines 37, 39, 40, 41, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62 , 63, 64, 65, 66, 67, 68.

Подвеска колеса 35 работает следующим образом.The suspension of the wheel 35 works as follows.

В исходном положении на электродвигатель 1 через блок управления электродвигателем 9 поступает электрическое питание U_{пит эд}; электродвигатель 1 вращается с минимальным числом оборотов, гарантирующим надежную работу электродвигателя 1 и надежную работу насоса. С выхода «вых.2» блока управления электродвигателем 9 на вход «вх.9» электронного вычислительного устройства 11 поступает сигнал U_{бу эд} разрешающий работу системы. На входы электронного вычислительного устройства 11 «вх.2», «вх.4», «вх.5», «вх.6», «вх.7» и «вх.8» поступают сигналы с датчиков 36, 20, 19, 22, 21 и 18, соответственно. Величина клиренса соответствует величине сигнала U_{упр кл}, поступающего на вход «вх. 1» электронного вычислительного устройства 11 и на вход «вх. 1» сумматора 10; золотник электрогидравлического распределителя 14 находится в среднем положении. В пневмогидравлическом аккумуляторе 15 установлено давление, равное сумме давлений в поршневой и штоковой полостях дифференциального гидравлического цилиндра 32 и обеспечивающее собственную частоту колебаний подрессоренной массы 33, соответствующую величине сигнала U_{упр сч}, поступающего на вход «вх.3» электронного вычислительного устройства 11, а также обеспечивающее равенство суммарного усилия на корпусе 30 гидравлического цилиндра 32 нагрузке, пропорциональной величине подрессоренной массы 33. На выходах электронного вычислительного устройства 11 «вых.1», «вых.2», «вых.3», «вых.4» управляющие сигналы отсутствуют. Гидравлический распределитель 27 находится в положении «пол.1»; управляющие полости гидравлических замков 28 и 29 соединены через гидравлические линии 56, 57 и 55, через гидравлический распределитель 27, через гидравлические линии 51, 49, 47 и 45 с линией слива 42 и, через предохранительный клапан 6, поддерживающий заданное давление в линии слива, с гидравлическим баком 5; гидравлические замки 28 и 29 закрыты; гидравлические линии 61 и 63, 62 и 64 разъединены; гидравлический распределитель 25 находится в положении «пол.1»; управляющая полость гидравлического замка 26 соединена через гидравлическую линию 54, через гидравлический распределитель 25, через гидравлические линии 48, 47 и 45 с линией слива 42; гидравлический замок 26 закрыт. Гидравлические линии 59 и 60 разъединены, рабочая жидкость на вход гидравлического распределителя 14 не поступает. Электрогидравлический распределитель 13 находится в среднем положении; линия нагнетания через гидравлические линии 40 и 58, через электрогидравлический распределитель 13, через гидравлические линии 46 и 45 соединена с линией слива 42.In the initial position on the electric motor 1 through the control unit of the electric motor 9 is supplied with electric power U _{pit ed} ; the electric motor 1 rotates at the minimum speed, which guarantees the reliable operation of the electric motor 1 and the reliable operation of the pump. From the output "out.2" of the motor control unit 9 to the input "in.9" of the electronic computing device 11, the signal U _{bu ed} is received allowing the system to work. Signals from sensors 36, 20, 19 are received at the inputs of the electronic computing device 11 "input 2", "input 4", "input 5", "input 6", "input 7" and "input 8" , 22, 21 and 18, respectively. The value of the clearance corresponds to the value of the signal U _{control cl} entering the input "input. 1 "electronic computing device 11 and the input" input. 1 "adder 10; the spool of the electro-hydraulic distributor 14 is in the middle position. The pneumo-hydraulic accumulator 15, the pressure is set equal to the sum of the pressures in the cavities of the piston and rod of the hydraulic cylinder 32 of the differential and providing natural frequency of the sprung mass 33, the corresponding signal value U _{simp MF,} entering the input "INP3" electronic computing device 11, as well as ensuring the equality of the total force on the body 30 of the hydraulic cylinder 32 to the load proportional to the value of the sprung mass 33. There are no control signals at the outputs of the electronic computing device 11 "out.1", "out.2", "out.3", "out.4" ... The hydraulic valve 27 is in the position "pos. 1"; the control cavities of the hydraulic locks 28 and 29 are connected through hydraulic lines 56, 57 and 55, through a hydraulic distributor 27, through hydraulic lines 51, 49, 47 and 45 with a drain line 42 and, through a safety valve 6, which maintains a predetermined pressure in the drain line, with hydraulic tank 5; hydraulic locks 28 and 29 are closed; hydraulic lines 61 and 63, 62 and 64 are disconnected; the hydraulic distributor 25 is in the position "pos. 1"; the control cavity of the hydraulic lock 26 is connected via a hydraulic line 54, via a hydraulic distributor 25, via hydraulic lines 48, 47 and 45 with a drain line 42; the hydraulic lock 26 is closed. Hydraulic lines 59 and 60 are disconnected, the working fluid is not supplied to the inlet of the hydraulic distributor 14. The electro-hydraulic valve 13 is in the middle position; the discharge line through hydraulic lines 40 and 58, through an electro-hydraulic valve 13, through hydraulic lines 46 and 45, is connected to a drain line 42.

В случае необходимости изменения клиренса, или собственной частоты подрессоренной массы 33, или того и другого одновременно на входах подвески изменяются значения сигналов: U_{упр кл} (сигнала пропорционального величине клиренса подрессоренной массы 33), поступающего на вход «вх.1» электронного вычислительного устройства 11 и на вход «вх. 1» сумматора 10 и U_{упр сч} (сигнала пропорционального величине задаваемой собственной частоты колебаний подрессоренной массы 33), поступающего на вход «вх.3» электронного вычислительного устройства 11.If it is necessary to change the clearance, or the natural frequency of the sprung mass 33, or both, at the same time at the inputs of the suspension, the values of the signals change: U _{control cl} (signal proportional to the clearance value of the sprung mass 33) entering the input "input 1" of the electronic computing device 11 and at the entrance "input. 1 "adder 10 and U _{simp MF} (signal proportional to the value given by the natural frequency of oscillation of the sprung mass 33) arriving at the input" INP3 "electronic computing device 11.

Электронное вычислительное устройство 11 вычисляет разности сигналов U_{упр кл} и U_oc, суммы сигналов U_{дд пп} и U_{дд пш} (сигналы пропорциональные давлениям в поршневой и штоковой полостях дифференциального цилиндра 32) и U_дав (величина давления в пневматической части аккумулятора 15). Если значение хотя бы одной разности (U_{упр кл} - U_oc) и (Ц_{дд пп} + U_{дд пш} - U_дав) выходит за пределы установленные допусками, то с выходов «вых.1» и «вых.2» электронного вычислительного устройства 11 на обмотки электрогидравлических распределителей 25 и 27 поступают команды управления U_пер1, и U_пер2.The electronic computing device 11 calculates the difference between the signals U _{control cl} and U _oc , the sum of the signals U _{dd pp} and U _{dd psh} (signals proportional to the pressures in the piston and rod cavities of the differential cylinder 32) and U _dav (the pressure in the pneumatic part of the accumulator 15). If the value of at least one difference (U _{control cl} - U _oc ) and (Ts _{dd pp} + U _{dd psh} - U _dav ) goes beyond the established tolerances, then from the outputs "out.1" and "out.2" of the electronic computing device _{11, the control commands U per1} and U _per2 are received on the windings of the electro-hydraulic distributors 25 and 27.

Электрогидравлические распределители 25 и 27 из положения «пол.1» переходят в положение «пол.2», соединяя гидравлическую линию 54 через гидравлические линии 52 и 39 с линией нагнетания 38, и соединяя гидравлическую линию 55 через гидравлические линии 53 и 39 с линией нагнетания 39. Через гидравлическую линию 54 давление подводится к управляющей полости гидравлического замка 26, через гидравлические линии 55, 56 и 57 давление подводится к управляющим полостям гидравлических замков 28 и 29. Гидравлический замок 26 открывается, соединяя вход электрогидравлического распределителя 14 через гидравлическую линию 60 с гидравлической линией 59; гидравлические замки 28 и 29 открываются, соединяя гидравлический выход «вых.1» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 61, 63 и 65, дроссель 23 и гидравлическую линию 67 с поршневой полостью гидравлического цилиндра 32; а гидравлический выход «вых.2» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 62, 64 и 66, дроссель 24 и гидравлическую линию 68 - со штоковой полостью гидравлического цилиндра 32.Electro-hydraulic valves 25 and 27 from position "pos. 1" go to position "pos. 2", connecting hydraulic line 54 through hydraulic lines 52 and 39 to discharge line 38, and connecting hydraulic line 55 through hydraulic lines 53 and 39 to discharge line 39. Through the hydraulic line 54, pressure is supplied to the control cavity of the hydraulic lock 26, through the hydraulic lines 55, 56 and 57, the pressure is supplied to the control cavities of the hydraulic locks 28 and 29. The hydraulic lock 26 opens, connecting the inlet of the electro-hydraulic distributor 14 through the hydraulic line 60 to the hydraulic line 59; hydraulic locks 28 and 29 open, connecting the hydraulic outlet "out 1" of the electro-hydraulic distributor 14 through hydraulic lines 61, 63 and 65, throttle 23 and hydraulic line 67 with the piston cavity of the hydraulic cylinder 32; and the hydraulic outlet "outlet 2" of the electro-hydraulic distributor 14 through hydraulic lines 62, 64 and 66, throttle 24 and hydraulic line 68 - with the rod cavity of the hydraulic cylinder 32.

Производится выставка заданного значения клиренса подрессоренной массы 33. Для этого электронным вычислительным устройством 11 вырабатываются сигналы U_обм1 и U_обм2, поступающие с выходов «вых.3» и «вых.4» электронного вычислительного устройства И на обмотки электрогидравлического распределителя 13; золотник электрогидравлического распределителя 13 смещается вправо; гидравлический выход электрогидравлического распределителя 13 соединяется через гидравлические линии 40 и 58 с линией нагнетания 38, рабочая жидкость начинает поступать в гидравлическую линию 59 и гидравлический аккумулятор 15; сигнал (U_{упр кл} - U_ос) с выхода сумматора 10 поступает, через усилитель мощности 12, в обмотку электрогидравлического усилителя 14; золотник электрогидравлического распределителя 14 смещается на величину, пропорциональную величине сигнала (U_{упр кл} - U_oc).An exhibition of the specified value of the clearance of the sprung mass 33 is made. For this, the electronic computing device 11 generates signals U _obm1 and U _obm2 , coming from the outputs "out.3" and "out.4" of the electronic computing device AND to the windings of the electro-hydraulic distributor 13; the spool of the electro-hydraulic distributor 13 is shifted to the right; the hydraulic outlet of the electro-hydraulic distributor 13 is connected via hydraulic lines 40 and 58 to the discharge line 38, the working fluid begins to flow into the hydraulic line 59 and the hydraulic accumulator 15; the signal (U _{control cl} - U _os ) from the output of the adder 10 is fed, through the power amplifier 12, to the winding of the electro-hydraulic amplifier 14; the spool of the electro-hydraulic distributor 14 is displaced by an amount proportional to the value of the signal (U _{ctrl cl} - U _oc ).

Если эта величина больше нуля, то гидравлическая линия 61 через гидравлическую линию 60, через гидравлический замок 26 соединяется с гидравлической линией 59, давление в которой определяется давлением в гидравлическом аккумуляторе 15, а гидравлическая линия 62 - с гидравлической линией 50, соединенной через гидравлические линии 49, 47 и 45 с линией слива 42. Корпус 30 гидравлического цилиндра 32 и подрессоренная масса 33 начинают перемещаться относительно поршня 31 гидравлического цилиндра 32 и неподрессоренной массы 34, клиренс подрессоренной массы 33 увеличивается.If this value is greater than zero, then the hydraulic line 61 through the hydraulic line 60, through the hydraulic lock 26 is connected to the hydraulic line 59, the pressure in which is determined by the pressure in the hydraulic accumulator 15, and the hydraulic line 62 to the hydraulic line 50, connected through the hydraulic lines 49 , 47 and 45 with a drain line 42. The body 30 of the hydraulic cylinder 32 and the sprung mass 33 begin to move relative to the piston 31 of the hydraulic cylinder 32 and the unsprung mass 34, the clearance of the sprung mass 33 increases.

Если величина сигнала (U_{упр кл} - U_oc) меньше нуля, то гидравлическая линия 61 соединяется с гидравлической линией 50, а гидравлическая линия 62 - с гидравлической линией 60, соединенной через гидравлический замок 26 с гидравлической линией 59. Корпус 30 гидравлического цилиндра 32 и подрессоренная масса 33 начинают перемещаться относительно поршня 31 гидравлического цилиндра 32 и неподрессоренной массы 34, клиренс подрессоренной массы 33 уменьшается.If the value of the signal (U _{ctrl cl} - U _oc ) is less than zero, then the hydraulic line 61 is connected to the hydraulic line 50, and the hydraulic line 62 to the hydraulic line 60, connected through the hydraulic lock 26 to the hydraulic line 59. The body 30 of the hydraulic cylinder 32 and the sprung mass 33 begins to move relative to the piston 31 of the hydraulic cylinder 32 and the unsprung mass 34, the clearance of the sprung mass 33 decreases.

Для выставления собственной частоты колебаний подрессоренной массы 33 электронное вычислительное устройство 11 обрабатывает сигналы U_{ДТ ПП}, U_{ДД ПП}, U_{ДТ ПШ}, U_{ДД ПШ} с датчиков 19, 20, 21, 22 и сигнал управления U_{упр сч}; результатом обработки является величина Uдав, пропорциональная величине давления на входе электрогидравлического распределителя 14, обеспечивающей заданную собственную частоту подрессоренной массы 33. Полученный сигнал U_дав и сигнал U_ос', поступающий на вход «вх.8» электронного вычислительного устройства 11 с выхода датчика давления 18, поступают на реализованные в электронном вычислительном устройстве 11 электрические цепи, преобразующие разность между сигналом на входе системы (U_дав) и сигналом обратной связи (U_ос') в сигнал управления скоростью вращения выходного вала электродвигателя 1 (U_{упр эд}), поступающий с выхода «вых. 5» электронного вычислительного устройства 11 на вход «вх.2» блока управления электродвигателем 9, и сигналы управления положением трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя 13 (U_обм1 и U_обм2), поступающие на обмотки электрогидравлического распределителя 13 с выходов «вых.3» и «вых.4» электронного вычислительного устройства 11.For exhibiting the natural frequency of oscillation of the sprung mass 33, the electronic computing device 11 processes the signals U _{DT PP, PP} U _DD, U _{DT PN, PN} U _DD from the sensors 19, 20, 21, 22 and the control signal _Ctrl U _MF; processing result Udav is the quantity proportional to the pressure at the inlet of electrohydraulic distributor 14 to provide the desired natural frequency of the sprung mass 33. The received signal _giving U and U _axes' signal to the input "vh.8" electronic computing device 11 from the output of the pressure sensor 18 , are fed to the electrical circuits implemented in the electronic computing device 11, which convert the difference between the signal at the input of the system (U _dav ) and the feedback signal (U _os ') into the signal for controlling the speed of rotation of the output shaft of the electric motor 1 (U _{ctrl ed} ), coming from the output "Out. 5 "of the electronic computing device 11 to the input" input 2 "of the electric motor control unit 9, and the position control signals of the three-line three-position electro-hydraulic distributor 13 (U _obm1 and U _obm2 ), which are fed to the windings of the electro-hydraulic distributor 13 from the outputs" out. 3 "and" out.4 "electronic computing device 11.

Если величина (U_дав - U_ос') больше величины допуска, гидравлический выход электрогидравлического распределителя 13 соединяется через гидравлические линии 40 и 58 с линией нагнетания 38, рабочая жидкость начинает поступать в гидравлический аккумулятор 15.If the value (U _press - U _os ') is greater than the tolerance value, the hydraulic output of the electro-hydraulic distributor 13 is connected through hydraulic lines 40 and 58 to the discharge line 38, the working fluid begins to flow into the hydraulic accumulator 15.

В электронном вычислительном устройстве 11 вычисляется сумма величин U_{ДД ПП} и U_{ДД ПШ} по сигналам, поступающим на его входы «вх.4» и «вх.6» с выходов датчиков давления 20 и 22. Если разность между суммой (U_{ДД ПП} + U_{ДД ПШ}) и сформированным электронным вычислительным устройством 11 сигналом U_дав выходит за пределы установленные допуском, рабочая жидкость с гидравлического выхода «вых.1» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 61 и 63 поступает в аккумулятор 16 и, через гидравлическую линию 65, регулируемый дроссель 24 и гидравлическую линию 67, - в поршневую полость гидравлического цилиндра 32. Рабочая жидкость с гидравлического выхода «вых.2» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 62 и 64 поступает в аккумулятор 17 и, через гидравлическую линию 66, регулируемый дроссель 24 и гидравлическую линию 68, - в штоковую полость гидравлического цилиндра 32.In the electronic computing device 11, the sum of the values U _{DD PP} and U _DD PSh is calculated according to the signals received at its inputs "in.4" and "in.6" from the outputs of the pressure sensors 20 and 22. If the difference between the sum (U _{DD PP} + _PN U _DD) and formed electronic computing device 11 _{to prevent} signal U out of the predetermined tolerance, the hydraulic fluid from the hydraulic output "oUT 1" electrohydraulic distributor 14 via hydraulic lines 61 and 63 flows into the accumulator 16 and, via the hydraulic line 65, adjustment throttle 24 and hydraulic line 67, - into the piston cavity of hydraulic cylinder 32. Working fluid from hydraulic outlet "outlet 2" of electro-hydraulic distributor 14 through hydraulic lines 62 and 64 enters accumulator 17 and, through hydraulic line 66, adjustable throttle 24 and hydraulic line 68, - into the rod cavity of the hydraulic cylinder 32.

Давления в поршневой и штоковой полостях гидравлического цилиндра 32 увеличиваются, соответственно увеличивается сумма сигналов, поступающих с выходов датчиков давления 20 и 22 (U_{ДД ПП} + U_{ЦД ПШ}) на входы «вх.4» и «вх.6» электронного вычислительного устройства 11, и, когда разница между величиной сформированного электронным вычислительным устройством 11 сигнала U_дав и этой суммой входит в пределы установленные допуском, на выходе «вых. 1» электронного вычислительного устройства 11 обнуляются команды управления U_{пер 1} и U_{пер 2}; электрогидравлические распределители 25 и 27 из положения «пол.2», переходят в положение «пол.1», соединяя управляющую полость гидравлического замка 26 через гидравлическую линию 54, электрогидравлический распределитель 25, через гидравлические линии 48, 47 и 45 с линией слива 42; и соединяя управляющие полости гидравлических замков 28 и 29 через гидравлические линии 57, 56 и 55, через электрогидравлический распределитель 27, через гидравлические линии 51, 49, 47 и 45 с линией слива 42. Гидравлический замок 26 закрывается, разобщая вход электрогидравлического распределителя 14 через гидравлическую линию 60 с гидравлической линией 59; гидравлические замки 28 и 29 закрываются, разобщая гидравлический выход «вых.1» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 61, 63 и 65, дроссель 23 и гидравлическую линию 67 с поршневой полостью гидравлического цилиндра 32; а гидравлический выход «вых.2» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 62, 64 и 66, дроссель 24 и гидравлическую линию 68 - со штоковой полостью гидравлического цилиндра 32.The pressures in the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 32 increase, respectively, the sum of the signals coming from the outputs of the pressure sensors 20 and 22 (U _{DD PP} + U _{CD PSh} ) to the inputs "in.4" and "in.6" of the electronic computing device 11 , and when the difference between the value of the signal U _giving generated by the electronic computing device 11 and this sum is within the limits set by the tolerance, at the output "out. 1 "of the electronic computing device 11, the control commands U _{per 1} and U _{per 2} are reset; electrohydraulic distributors 25 and 27 from the position "pol. 2", go to the position "pos. 1", connecting the control cavity of the hydraulic lock 26 through the hydraulic line 54, the electro-hydraulic valve 25, through the hydraulic lines 48, 47 and 45 with the drain line 42; and connecting the control cavities of the hydraulic locks 28 and 29 through hydraulic lines 57, 56 and 55, through the electro-hydraulic valve 27, through the hydraulic lines 51, 49, 47 and 45 with the drain line 42. The hydraulic lock 26 closes, disconnecting the input of the electro-hydraulic valve 14 through the hydraulic line 60 with hydraulic line 59; hydraulic locks 28 and 29 are closed, disconnecting the hydraulic output "out 1" of the electro-hydraulic distributor 14 through hydraulic lines 61, 63 and 65, throttle 23 and hydraulic line 67 from the piston cavity of the hydraulic cylinder 32; and the hydraulic outlet "outlet 2" of the electro-hydraulic distributor 14 through hydraulic lines 62, 64 and 66, throttle 24 and hydraulic line 68 - with the rod cavity of the hydraulic cylinder 32.

Если величина (U_дав - U_ос') меньше величины допуска, гидравлический выход электрогидравлического распределителя 13 соединяется через гидравлические линии 43, 44 и 58 с линией слива 42, рабочая жидкость начинает поступать из гидравлического аккумулятора 16 в линию слива 42.If the value (U _prevent - U _oc ') less than the tolerance, the electro-hydraulic output of the distributor 13 is connected via hydraulic lines 43, 44 and 58 to drain line 42, hydraulic fluid begins to flow from the pressure accumulator 16 to drain line 42.

Если сумма (U_{ДД ПП} + U_{ДД ПШ}) больше сформированного электронным вычислительным устройством 11 сигнала U_дав на величину установленного допуска, рабочая жидкость из полостей гидравлического цилиндра 32 и пневмогидравлических аккумуляторов 16 и 17 через отрицательные перекрытия золотниковой пары электрогидравлического распределителя 14, начинает поступать в гидравлический бак 5.If the sum (U _{DD PP} + U _{DD PN)} over the generated electronic computing device 11, the signal U _{to prevent} the amount specified tolerance, the working fluid from the cavities of the hydraulic cylinder 32 and pneumatic accumulators 16 and 17 through the negative overlap of the slide valve pair of electrohydraulic distributor 14 begins to enter the hydraulic tank 5.

Давления в поршневой и штоковой полостях гидравлического цилиндра 32 уменьшаются, соответственно уменьшается сумма сигналов, поступающих с выходов датчиков давления 20 и 22 (U_{ДД ПП} + U_{ДД ПШ}) на входы «вх.4» и «вх.6» электронного вычислительного устройства 11, и, когда разница между величиной сформированного электронным вычислительным устройством 11 сигнала U_дав и этой суммой (U_{ДД ПП} + U_{ДД ПШ} - U_дав) входит в пределы установленные допуском, на выходе «вых.1» электронного вычислительного устройства 11 обнуляются команды управления U_{пер 1} и U_{пер 2}; электрогидравлические распределители 25 и 27 из положения «пол.2» переходят в положение «пол.1», соединяя управляющую полость гидравлического замка 26 через гидравлическую линию 54, электрогидравлический распределитель 25, через гидравлические линии 48, 47 и 45 с линией слива 42; и соединяя управляющие полости гидравлических замков 28 и 29 через гидравлические линии 57, 56 и 55, через электрогидравлический распределитель 27, через гидравлические линии 51, 49, 47 и 45 с линией слива 42. Гидравлический замок 26 закрывается, разобщая вход электрогидравлического распределителя 14 через гидравлическую линию 60 с гидравлической линией 59; гидравлические замки 28 и 29 закрываются, разобщая гидравлический выход «вых.1» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 61, 63 и 65, дроссель 23 и гидравлическую линию 67 с поршневой полостью гидравлического цилиндра 32; а гидравлический выход «вых.2» электрогидравлического распределителя 14 через гидравлические линии 62, 64 и 66, дроссель 24 и гидравлическую линию 68 - со штоковой полостью гидравлического цилиндра 32.The pressures in the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 32 decrease, respectively, the sum of the signals coming from the outputs of the pressure sensors 20 and 22 (U _{DD PP} + U _{DD PSh} ) to the inputs "in.4" and "in.6" of the electronic computing device 11 , and when the difference between the value of the signal U _giving generated by the electronic computing device 11 and this sum (U _{ДД ПП} + U _{ДД ПШ} - U _giving ) enters the limits set by the tolerance, the control commands are reset at the output "out 1" of the electronic computing device 11 U _{lane 1} and U _{lane 2} ; the electro-hydraulic valves 25 and 27 from the position "position 2" go to the position "position 1", connecting the control cavity of the hydraulic lock 26 through the hydraulic line 54, the electro-hydraulic valve 25, through the hydraulic lines 48, 47 and 45 with the drain line 42; and connecting the control cavities of the hydraulic locks 28 and 29 through hydraulic lines 57, 56 and 55, through the electro-hydraulic valve 27, through the hydraulic lines 51, 49, 47 and 45 with the drain line 42. The hydraulic lock 26 closes, disconnecting the input of the electro-hydraulic valve 14 through the hydraulic line 60 with hydraulic line 59; hydraulic locks 28 and 29 are closed, disconnecting the hydraulic output "out 1" of the electro-hydraulic distributor 14 through hydraulic lines 61, 63 and 65, throttle 23 and hydraulic line 67 from the piston cavity of the hydraulic cylinder 32; and the hydraulic outlet "outlet 2" of the electro-hydraulic distributor 14 through hydraulic lines 62, 64 and 66, throttle 24 and hydraulic line 68 - with the rod cavity of the hydraulic cylinder 32.

В обоих рассмотренных случаях установленные на входе электрогидравлического распределителя 15 и, соответственно, в полостях гидравлического цилиндра давления обеспечивают заданную собственную частоту колебаний подрессоренной массы 33, при этом суммарное усилие, действующее на корпус 30 гидравлического цилиндра 32, остается неизменным.In both cases considered, the pressures installed at the inlet of the electro-hydraulic distributor 15 and, accordingly, in the cavities of the hydraulic cylinder, provide a given natural frequency of oscillations of the sprung mass 33, while the total force acting on the housing 30 of the hydraulic cylinder 32 remains unchanged.

Команды U_пер1 и U_пер2 на выходах «вых.2» и «вых.1» электронного вычислительного устройства 11 обнуляются только тогда, когда и значение (U_{упр кл} - U_ос), и значение (U_{ДД ПП} + U_{ДД ПШ} - U_ДАВ) входят в пределы установленные допусками.The commands U _per1 and U _per2 at the outputs "out.2" and "out.1" of the electronic computing device 11 are zeroed only when both the value (U _{ctrl cl} - U _os ) and the value (U _{DD PP} + U _{DD PSh} - U _DAV ) are within the limits established by the tolerances.

В случае необходимости дальнейших изменений клиренса неподрессоренной массы 33 или выставлений собственной частоты работа подвески происходит в соответствии с описанной выше последовательностью работы подвески.If further changes in the clearance of the unsprung mass 33 or the setting of the natural frequency are required, the suspension operates in accordance with the suspension operation sequence described above.

Claims (1)

Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства, в состав которой входят дифференциальный гидравлический цилиндр, пневмогидравлические аккумуляторы, пропорциональный четырехлинейный электрогидравлический распределитель, электронное вычислительное устройство, отличающаяся тем, что гидравлический вход четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя через гидравлический замок, управляющая полость которого соединена с выходом трехлинейного двухпозиционного электрогидравлического распределителя, подключен к выходу трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя с пружинным центрированием, гидравлический вход которого подключен к выходу нерегулируемого нереверсивного насоса, вал которого соединен механически с выходным валом электродвигателя с регулируемой скоростью вращения выходного вала; при этом линия слива трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя с пружинным центрированием соединена с гидравлическим баком, к которому подключена линия всасывания нерегулируемого нереверсивного насоса; один из входов и один из выходов электронного вычислительного устройства подключены, соответственно, к выходу и входу блока управления электродвигателем с регулируемой скоростью вращения выходного вала, который соединен электрически с электродвигателем с регулируемой скоростью вращения выходного вала, а два других выхода электронного вычислительного устройства соединены, соответственно, с электрическими входами трехлинейного трехпозиционного электрогидравлического распределителя с пружинным центрированием.Hydro-pneumatic suspension of a vehicle wheel, which includes a differential hydraulic cylinder, pneumatic-hydraulic accumulators, a proportional four-line electro-hydraulic valve, an electronic computing device, characterized in that the hydraulic input of a four-line proportional electro-hydraulic valve through a hydraulic lock, the control cavity of which is connected to the output of a three-line two-position electro-hydraulic valve , connected to the output of a three-line three-position electro-hydraulic valve with spring centering, the hydraulic input of which is connected to the output of an unregulated non-reversible pump, the shaft of which is mechanically connected to the output shaft of an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft; the drain line of the three-line three-position electro-hydraulic valve with spring centering is connected to the hydraulic tank to which the suction line of the unregulated non-reversible pump is connected; one of the inputs and one of the outputs of the electronic computing device are connected, respectively, to the output and input of the control unit for an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft, which is electrically connected to an electric motor with a variable speed of rotation of the output shaft, and the other two outputs of the electronic computing device are connected, respectively , with electrical inputs of a three-way, three-position, spring-centered electro-hydraulic valve.

Images