车辆悬挂系统以及悬挂安装车辆部件的方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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(passivesuspens1n systems)。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(vertical accelerat1n)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(disrupt1n)的传递几乎是不可能减少的，甚至，在某些情况下，还会增加。
[0003]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。
[0004]已知的液压控制元件包括传统的双作用(double-act1n)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(hydraulic power)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(hydraulic on-boardpower system)。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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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(oscillat1n insulat1n)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。
[0008]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(oscillat1n-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。
[0009]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兀件的作用力。
【发明内容】
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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(lineardamped oscillat1n system)，例如质量阻尼弹黃系统(mass-spring-damper system)，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(basepoint excitat1n)，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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]