集成多致动器电液单元的制作方法

本申请按照35 U.S.C.§119(e)要求于2015年12月24日提交的美国临时申请No.62/387,410以及于2016年5月2日提交的美国临时申请No.62/330,619的优先权权益，上述每个美国临时申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的方法和系统涉及集成多致动器电液单元。

背景技术：

包括主动悬架系统的悬架系统通常被设计成例如适当地支承并且定向车辆、在各种操作环境下提供安全处理并且确保乘员的舒适乘坐。在美国专利9,260,011和2015年1月22日提交的美国专利申请No.14/602,463——其全部内容通过引用并入本文——中描述了主动悬架系统及其控制。液压致动器还用于调节车辆乘坐高度。例如，液压致动的弹簧座位调节系统可以用于车辆中的乘坐高度调节。

技术实现要素：

在一些实施方式中，用于机动车辆的主动悬架单元可以包括第一主动悬架致动器，第一主动悬架致动器具有内容积和第一活塞，第一活塞在内容积中操作并沿第一轴移动，并且在车辆的车身和车辆的车轮组件上施加力。还包括第二致动器，第二致动器具有包含液压流体的内容积和具有第二移动轴的活塞。第二致动器中的液压流体的压力在沿第二移动轴的活塞上产生力，其中，第二致动器也在车身和相同的车轮组件上施加力。主动悬架单元包括第一压力源和第二压力源，第一压力源具有与第一致动器的内容积流体连通的端口，第二压力源具有与第二致动器的内容积流体连通的端口。两个致动器被控制以在车身和车轮组件上协作地施加净力。在一些实施方式中，第一压力源和/或第二压力源是液压泵。在一些情况下，第一致动器具有比第二致动器快的响应。第一致动器在其响应于相同的命令而更快地产生给定输出的情况下具有比第二致动器快的响应。

支承车辆角落的主动悬架单元的实施方式包括在操作上耦接到电动机的第一致动器组件。电动机的旋转被至少部分地转换成施加在车身与一个车轮组件之间的第一线性力。该单元还包括第二致动器组件，第二致动器组件在操作上耦接到至少一个电动机，其旋转也被至少部分地转换成车身与相同车轮组件之间的第二线性力。柔顺元件在操作上位于致动器组件与车身或车轮组件之间。第一组件和第二组件被控制以在车身和车轮组件上协作地施加净力。第一组件具有扩展到至少5Hz的上限的带宽，与柔顺元件联合的第二组件具有高达但不大于5Hz的带宽。在一些实施方式中，耦接到第一组件的电动机和耦接到第二组件的电动机是相同的电动机。致动器的频率带宽是在所命令的输入的至少3dB内输出的频率范围。

在一个实施方式中，集成运动控制单元包括第一致动器，第一致动器具有壳体，壳体具有通过附接到活塞杆的双作用活塞被分隔成压缩容积和扩展容积的内容积。在具有活塞和活塞杆的液压致动器中，当致动器扩展并且活塞杆至少部分地离开致动器壳体时，扩展容积收缩。当致动器被压缩并且活塞杆进一步进入致动器壳体时，压缩容积收缩。

在该实施方式中，集成控制单元还包括液压电动泵，液压电动泵具有与扩展容积流体连通的第一端口和与压缩容积流体连通的第二端口。此外，集成运动控制单元包括第二致动器，第二致动器具有第一容积、第二容积和双作用活塞，双作用活塞在第一致动器的壳体周围径向扩展并且沿壳体的轴向长度的至少一部分扩展。在第二致动器中，第一容积与液压电动泵的第一端口流体连通，第二容积与液压电动泵的第二端口流体连通。集成运动控制单元的第一致动器和第二致动器被定位成在操作上相互并行，并且介于第一结构与第二结构之间。

外部活塞致动器可以径向扩展并且环绕具有活塞和活塞杆的相关联的致动器的圆柱形壳体。这种外部活塞致动器还可以具有扩展容积和压缩容积。在外部活塞致动器中，当环形活塞沿相关联的致动器的扩展方向运动时，扩展容积也收缩，并且当外部活塞沿相关致动器的压缩方向运动时，压缩容积收缩。

在又一实施方式中，集成运动控制单元包括第一致动器，第一致动器具有壳体，壳体具有通过双作用活塞被分隔成压缩容积和扩展容积的内容积，双作用活塞具有附接到其的活塞杆。另外，集成运动控制单元包括液压泵(其可以是电动泵)以及加压蓄液器，液压泵具有与扩展容积流体连通的第一端口和与压缩容积流体连通的第二端口。此外，集成运动控制单元包括具有单作用活塞的第二致动器，该单作用活塞在第一致动器的壳体周围径向扩展并且沿第一致动器的壳体的轴向长度的至少一部分扩展。与第一致动器的内容积分隔开的第二致动器内的液压流体的体积与加压蓄液器选择性地流体连通。电动泵、泵电动机或电动机/泵是可以操作为液压泵或液压电动机的液压装置。

在又一实施方式中，集成运动控制单元包括具有壳体的第一致动器，壳体具有通过双作用活塞和附接到活塞的活塞杆被分隔成压缩容积和扩展容积的内容积。此外，集成运动控制单元包括液压泵，液压泵具有与扩展容积流体连通的第一端口以及与压缩容积流体连通的第二端口。另外，集成运动控制单元包括第二致动器，第二致动器包括第一容积、第二容积和双作用活塞。双作用活塞具有第一表面和第二表面，第一容积中的流体施加作用在第一表面，第二容积中的流体施加作用在第二表面。在第二致动器中，第一容积与液压泵的第一端口流体连通，第二容积与液压泵的第二端口流体连通。在集成运动控制单元中，第一致动器和第二致动器被定位成在操作上相互并行，并且介于第一结构与第二结构之间，其中，第一致动器具有比第二致动器快的响应。当两个致动器施加沿相同或相反的方向有效的力时，这两个致动器可以在操作上相互并行。

在另一实施方式中，一种通过在第一结构和第二结构上施加净力来控制这两个结构之间的相对运动的方法包括：利用在操作上耦接到液压泵的电动机来驱动液压泵；将加压液压流体供给到第一致动器中的容积，其中，第一致动器介于第一结构与第二结构之间；将加压液压流体供给到第二致动器中的容积，其中，第二致动器介于第一结构与第二结构之间，并且被布置成在操作上与第一致动器并行布置，其中，第一致动器和第二致动器沿压缩方向和扩展方向中的至少一个方向的总有效力面积(TEFA)是由液压泵施加到第一致动器和第二致动器的压力变化的频率的函数。

在又一实施方式中，一种通过在第一结构和第二结构上施加净力来控制这两个结构之间的相对运动的方法包括：利用在操作上耦接到液压泵的电动机对液压泵进行驱动；将加压流体供给到介于第一结构与第二结构之间的液压致动设备；其中，液压流体的压力作用在致动装置的TEFA上以产生力；并且其中，TEFA是由泵施加到液压致动设备的压力变化的频率的函数；以及将力施加到第一结构和第二结构。

在另一实施方式中，集成悬架单元包括第一致动器，第一致动器包括具有内圆柱形容积的壳体，通过双作用活塞和附接到活塞的活塞杆将内圆柱形容积分隔成压缩容积和扩展容积。集成悬架单元还包括液压电动泵，液压电动泵具有与扩展容积流体连通的第一端口以及与压缩容积流体连通的第二端口。另外，集成悬架单元包括串联环形双作用活塞，串联环形双作用活塞围绕第一致动器的壳体的轴向长度的至少一部分。第一容积和第二容积与液压电动泵的第一端口流体连通，第三容积和第四容积与液压电动泵的第二端口流体连通。此外，第一容积中的压力作用在第一容积的EFA上，并且第三容积中的压力作用在第三容积的EFA上，以产生沿第一致动器的压缩方向的力，第二容积中的压力作用在第二容积的EFA上并且第四容积中的压力作用在第四容积的EFA上，以产生沿第一致动器的压缩方向的力。

在又一实施方式中，主动运动控制单元包括第一致动器，第一致动器具有内容积和第一活塞，第一活塞可滑动地容纳在内容积中并沿第一轴移动，其中，第一致动器介于第一结构与第二结构之间。此外，主动运动控制单元包括第二致动器，第二致动器具有包含液压流体的内容积和具有第二移动轴的活塞，其中，液压流体的压力沿第二移动轴在活塞上产生力，并且其中，第二致动器介于第一结构与第二结构之间。主动运动控制单元还包括液压泵，液压泵具有至少第一端口，第一端口与第一致动器的内容积和第二致动器的内容积流体连通。另外，主动运动控制单元包括低通液压滤波器，低通液压滤波器调节第一端口与第二致动器中的内容积之间的流体流动，其中，第二致动器的响应频率至少部分地由低通滤波器来确定。

在另一实施方式中，机动车辆的主动悬架单元包括第一主动悬架致动器，第一主动悬架致动器具有内容积和第一活塞，第一活塞可滑动地容纳在内容积中并沿第一轴移动，其中，第一致动器介于车身与车轮组件之间。此外，机动车辆的主动悬架单元包括第二致动器，第二致动器具有包含液压流体的内容积和具有第二移动轴的活塞，其中，液压流体的压力沿第二运动轴在活塞上产生力。第二致动器也介于车身与车轮组件之间。机动车辆的主动悬架单元还包括第一液压泵和第二液压泵，第一液压泵具有至少第一端口，第一端口与第一致动器的内容积流体连通，第二液压泵具有至少第一端口，第一端口与第二致动器的内容积流体连通。在机动车辆的主动悬架单元中，第一致动器和第二致动器二者均被控制以在车身和车轮组件上协作地施加净力。

应当理解，因为本公开内容不限于此方面，所以前述概念和下面讨论的另外的概念可以以任何合适的组合来布置。此外，当结合附图考虑时，根据以下对各种非限制性实施方式的详细描述，本公开内容的其他优点和新颖特征将变得显而易见。

在本说明书和通过引用并入的文献包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文献包括相互冲突和/或不一致的公开内容，则以具有较晚的有效日期的文献为准。

附图说明

附图并非旨在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或几乎相同的部件可以通过相似的附图标记来表示。为清楚起见，在每个附图中并非每个部件均可以被标记。在附图中：

图1示出用于表征液压低通滤波器的装置。

图2示出具有由分开的泵供给的主动悬架致动器和辅助车辆乘坐高度调节致动器的运动控制单元。

图3示出具有主动悬架致动器和由蓄液器加压的辅助车辆乘坐高度调节致动器的运动控制单元。

图4示出包括三个双作用致动器的运动控制单元。

图5示出包括由单个泵供给的两个致动器的运动控制单元，其中，致动器具有不同的频率响应。

图6示出具有以不同的频率响应来操作的三个致动器的运动控制单元的另一实施方式。

图7示出具有利用低通液压滤波器和单个泵来操作的三个致动器的运动控制单元的另一实施方式。

图8示出具有由单个泵供给的以不同频率响应来操作的两个致动器的运动控制单元的实施方式。

图9示出具有由单个液压泵供给的主动悬架致动器和单作用车辆高度致动器的运动控制单元。

图10示出具有以不同频率响应来操作并由单个泵供给的两个致动器的运动控制单元的另一实施方式。

图11示出说明由图12的运动控制单元的使用而产生的功耗降低的曲线图。

图12示出具有由单个泵供给的两个致动器的运动控制单元的另一实施方式。

图13示出图14的运动控制单元，其中对一个致动器的供给被反转。

图14示出具有主动悬架致动器、侧倾控制致动器和单作用乘坐高度致动器的运动控制单元。

图15示出如图16中的运动控制单元，其中对侧倾辅助致动器的供给被反转。

图16示出具有由单个泵提供动力的主动悬架致动器、侧倾辅助致动器和高度调节致动器的运动控制单元的另一实施方式。

图17示出具有主动悬架致动器、乘坐高度调节致动器和通过使用空气压缩机加压的蓄液器的运动控制单元。

图18示出具有主动悬架致动器、乘坐高度调节致动器和通过使用液压动力输出单元和泵组合来加压的蓄液器的运动控制单元。

图19示出具有主动悬架致动器和环形双作用弹簧座致动器的集成致动器的实施方式。

图20示出具有主动悬架致动器和环形串联双作用弹簧座致动器的集成致动器。

图21示出具有主动悬架致动器和环形双作用弹簧座致动器的集成致动器的另一实施方式。

图22示出具有主动悬架致动器和环形单作用弹簧座致动器的集成致动器的实施方式。

图23示出具有主动悬架致动器和环形单作用弹簧座致动器的集成致动器的另一实施方式。

图24示出具有主动悬架致动器和环形单作用弹簧座致动器的集成致动器的又一实施方式。

图25示出具有主动悬架致动器和环形单作用弹簧座致动器的集成致动器的又一实施方式。

图26示出具有主动悬架致动器和由加压蓄液器辅助的环形双作用弹簧座致动器的集成致动器的实施方式。

图27示出具有主动悬架致动器和由加压蓄液器辅助的环形双作用弹簧座致动器的集成致动器的另一实施方式。

图28示出具有主动悬架致动器和由加压蓄液器辅助的环形双作用弹簧座致动器的集成致动器的又一实施方式。

现在将描述某些示例性实施方式以提供对本文公开的用于主动悬架系统的系统和方法的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。这些实施方式的一个或更多个示例在附图中示出并在本文中描述。本领域普通技术人员将理解，在本文中描述并在附图中示出的系统、方法和示例是非限制性示例性实施方式，并且本发明的范围将仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方式示出或描述的特征可以与其他实施方式的特征组合并且所述特征可以分别地、单独地和/或以各种组合来使用。这样的修改旨在被包括在本公开内容的范围内。

具体实施方式

车辆悬架系统可以使用被动或半主动阻尼器或主动致动器，其被定位成并行在操作上与主悬架弹簧并行定向或串联定向，以相对于多个相关联的车轮组件中之一来支承车身。在一些情况下，补充的单作用致动器，即加压流体仅施加到相关联的活塞的一侧的致动器，可以用于允许调节车辆的乘坐高度。在两个致动器和/或柔顺元件和/或阻尼元件施加在结构上的力有效串联时，它们在操作上相互串联。

发明人已经认识到与上述系统相关联的若干限制。具体地，用于乘坐高度调节的许多系统使用被定尺寸成支承车辆的整体施加重量的泵。根据具体应用，这可能导致使用昂贵且能效低的大型泵。因此，在一些实施方式中，发明人已经认识到，可能期望提供具有降低的能耗、对乘坐高度的主动控制和/或任何的满足任何其他适用的期望益处的整体较小的系统。

鉴于上述情况，发明人已经认识到与用于将力施加到具有利用液压或力源提供动力的两个或更多个致动器的两个或更多个相关结构的集成致动器系统和/或其他液压装置相关的益处。另外地或替选地，可以以减少所需的总泵容量的方式来协作地使用多个泵和/或压力源。因此，在一些实施方式中，例如，多个致动器的组合可以介于车轮组件与车身或者可以介于一个或更多个悬架弹簧在操作上并行和/或串联布置的其他结构之间，以控制车身和/或车轮相对于道路的运动和/或位置和/或结构之间的相对运动。另外，在一些应用中，这些液压致动器、阻尼器或其他液压装置可以被定位成在操作上与位于车辆或结构内的一个或更多个悬架弹簧或其他装置并行和/或串联布置。此外，这些系统可以用于通过使用由单个液压泵或电动泵提供动力的多个致动器来控制乘坐高度、车辆侧倾和/或沿垂直方向的车辆运动。这些系统还可以用于诸如建筑物的地震缓解系统、摩天大楼的运动缓解系统和/或其中致动器可以用于产生和/或减轻各种频率范围和/或各种应用中的运动的任何其他适当应用的应用中，因为本公开内容不限于此。

在一个实施方式中，两个或更多个致动器可以用于控制诸如车辆的车轮组件和车身的两个结构以不同频率的相对运动。两个或更多个致动器中的每一个可以被适当地定尺寸以与泵和/或其他压力源一起工作，以处理在这些频率范围内预期的力和流体流动。因此，第一致动器可以被定尺寸成与泵和/或其他压力源一起工作，以有效地控制结构之间在宽的频率范围上的相对运动，而第二致动器可以被定尺寸成与泵和/或其他压力源一起工作，以有效地控制结构之间的低于频率阈值的较低频率的相对运动。不希望受理论的约束，结构的较高频率相对运动通常对应于与结构之间的较低频率相对运动相比的较高的流体流速。因此，通过在这两个致动器之间划分悬架系统的频率响应，整个系统可以使用更少的能量，这是因为与使用单个致动器来缓解整个频率范围内的结构的运动需要使用的流体相比，需要将更少的流体泵送入和泵送出较低频率响应致动器以处理高于频率阈值的运动。

在使用两个或更多个致动器来控制两个相关结构的相对运动的情况下，通过使用单个泵来控制这些致动器的致动也可以是有益的。另外，如下面进一步描述，在一些实施方式中，可以使用一个或更多个被适当地定尺寸的液压滤波器来自动控制致动器相对于诸如泵、液压电动机、液压电动机/泵和/或加压蓄液器的相关联压力源的操作变化的响应。在这样的实施方式中，被适当地定尺寸的液压低通频率滤波器可以位于压力源与致动器中的诸如扩展容积或压缩容积的一个或更多个加压流体室之间。在当前公开内容中，低通频率滤波器也可以称为低通滤波器、液压滤波器、频率滤波器、滤波器或其他类似术语。频率滤波器可以在由压力源施加的压力变化的分量在高于期望阈值频率时将这些分量排除在外以不被施加到相关联的致动器。例如，在一个实施方式中，一个或更多个被适当地定尺寸的液压滤波器可以位于压力源与致动器的一个或更多个加压流体室之间的线上，以将具有在阈值频率以上的频率处的压力变化排除在外。分别地，流体压力源还可以与单独的致动器流体连通，该单独的致动器可以允许对与低于阈值频率的频率处的频率滤波器相关联的致动器的控制以及在阈值频率以上和低于阈值频率的频率处的另一个致动器的控制。当然，如下面详细描述的，其他配置也是可以的，因为本公开内容不限于此。

在本文描述的各种实施方式中，应当理解，用于液压系统的频率滤波器可以对应于能够适当地缓解高于期望压力阈值的压力变化的任何适当的结构、和/或结构和/或系统属性的组合。这包括诸如例如系统顺应性、液压质量、流体质量、流体路径长度、阀门、限制和/或能够调节压力源与加压容积之间的特定流动路径的频率响应的任何其他适当结构的结构和系统属性。除了使用诸如期望液压系统的有限元建模的建模技术之外，本领域普通技术人员将能够使用基本液压设计原理和方程来确定特定流动路径的频率响应。另外地或替选地，液压回路的频率响应特性可以通过例如使用高阻抗高带宽压力源来实验性地确定。可以使用的这种源是由压电叠堆(piezoelectric stack)驱动的活塞泵。

图1中的示意图示出高阻抗压力源1的实施方式。压电叠堆致动器2使活塞3运动以在出口4处产生压力波动。压电叠堆3可以通过弹簧5来偏置压缩，从而使活塞能够以双向行程来运动。由活塞3的运动引起的容积6中的流体的压力波动可以通过端口4被传送到正被测试的系统。图1中的偏置弹簧显示为螺旋弹簧，但是可以使用任何方便的弹簧，诸如刚性的贝尔维尔垫圈CDM-602130。通过在一定频率范围内操作压力源，可以表征特定流动通道中的液压滤波器，以便确定当在给定设备中使用给定液压滤波器时发生衰减的频率范围。

除了上述之外，发明人已经认识到与使用围绕相关联的第一致动器的壳体的至少一部分的环形双作用活塞相关联的益处。例如，双作用活塞可以在第一致动器周围径向扩展并且沿第一致动器的长度的至少一部分扩展。双作用活塞还可以包括第一容积和第二容积，第一容积与诸如液压电动泵的相关联的压力源的第一端口流体连通，第二容积与压力源的第二端口流体连通。因此，压力源可以在两个容积之间施加压差，以在期望的相应方向上向环形双作用活塞施加相应的力。根据具体应用，压力源也可以与第一致动器流体连通。另外，第一致动器和第二致动器可以被布置成使得它们将在操作上并行的力施加到第一结构与第二结构，其中第一致动器和第二致动器被布置在第一结构与第二结构之间。在下面进一步阐述与这种实施方案有关的具体结构的示例。

在又一实施方式中，发明人已经认识到与使用与一个或更多个致动器流体连通的蓄液器以在悬架系统内的一个或更多个致动器的扩展容积或压缩容积或其他加压容积内保持期望的最小或标称压力阈值相关的益处。例如，在一个实施方式中，蓄液器可以与乘坐高度调节致动器流体连通，使得其保持足以支承结构的重量诸如车辆的重量的至少一部分的压缩容积中的压力。不希望受理论约束，这可以提高致动器的能效，这是由于相关联的压力源仅需要施加足以产生移动相关结构所需的力的一部分(而不是全部的力)的能量。

通常，当车辆在道路上行驶时，车身和车轮都可以经历宽的频率范围内的道路引起的运动。例如，车身可以以0Hz至5Hz、0Hz至4Hz、0Hz至3Hz或包括大于上述频率的频率的任何其他适当的频率范围内的频率来运动。另外，在一些实施方式中，典型车身的大部分运动可以发生在约1Hz至3Hz之间的频率范围内。在一些实施方式中，车身频率可以主要由主悬架弹簧上所支承的车身质量的共振频率来主导。除了上述之外，在一些实施方式中，车轮可以以8Hz与20Hz、8Hz与15Hz之间的频率来运动，或者在一些实施方式中以20Hz或更高的频率来运动。车轮运动频率通常由在轮胎刚度上所支承的非簧载质量的谐振频率来主导。当然，本领域普通技术人员将理解，与车身和车轮运动相关联的特定频率将基于所使用的车辆的特定类型而变化。例如，预期典型的乘用车辆的悬架响应与诸如自卸卡车的大型采矿设备的悬架响应不同。因此，均大于和小于上述那些频率的车轮和车身频率以及其他结构的响应频率可以与本文公开的各种实施方式一起使用，因为本公开内容不限于此。

除了如上所述来抑制车身和/或车轮运动之外，在一些实施方式中，可能期望抑制诸如通过导航转向、加速和/或减速引起的侧倾或俯仰运动的其他各种类型的车辆事件。例如，当车辆沿弯曲道路行驶时，车辆侧倾使得车辆较靠近旋转中心的一侧升高，同时车辆的相对侧较靠近道路地运动。类似地，当施加制动并且车辆经历垂直运动时车辆可以俯仰，使得车辆的前部通常分别相对于车辆的后部向下倾斜。在加速期间，可以发生使车辆的前部相对于车辆的后部上仰的相应的车辆运动。这些运动可以在与上述针对车体运动频率的那些频率范围相同或不同的频率范围内被缓解。在一些实施方式中，诸如升高或降低车辆的其他事件可以被控制在另一个或较低的频率处。因此，在一些实施方式中，在下面的频率范围之间或等于下面的频率范围：0Hz至10Hz、0Hz至5Hz、0Hz至4Hz、0Hz至2Hz、1Hz至3Hz或包括大于和小于上述那些范围的频率的任何其他适当的频率范围的频率处的上述运动可以被减轻，因为本公开内容不限于此。

如前所述，在一些实施方式中，可能期望在遇到不同的驾驶条件和场景时改变车辆的乘坐高度以改善车辆性能。例如，可能期望升高车身，使得车辆可以横穿街道和相邻的陡峭车道之间的过渡带。在其他时间，可能期望在高速行驶时降低车辆以减少空气动力阻力。还可以改变车辆乘坐高度以补偿车辆总重量的变化。控制车辆乘坐高度可以以显著低于车身频率的频率处发生。例如，在一些实施方式中，可以将乘坐高度控制在下面的频率范围之间或等于下面的频率范围：0Hz至1Hz、0Hz至0.1Hz、0Hz至0.01Hz或在包括大于和小于上述范围的频率的任何其他适当的频率范围的频率处。

在一些实施方式中，快速响应主动悬架致动器可以位于车辆的每个角落处，并且可以用于缓解车身和车轮在宽的频谱上的运动。根据具体应用，在一个实施方式中，快速响应主动悬架致动器可以被定义为具有扩展到至少30Hz、20Hz、10Hz、5Hz或基于预期应用的任何其他适当的频率范围的力控制频率带宽(即，致动器能够产生或抵抗在所述频率处或低于所述频率的频率处的力)的致动器。因此，应当理解，在其他实施方式中，快速响应致动器可以在不同的操作频率带宽内操作。在一些实施方式中，快速响应致动器可以简单地指代具有比相关联的第二致动器的频率响应能力快的频率响应能力的致动器。

鉴于以上所述，在一个示例性实施方式中，快速响应致动器可以介于第一结构与第二结构之间，诸如车辆的车顶安装件和车轮组件之间。该快速响应致动器可以被定位成在操作上与辅助的较慢响应致动器和/或悬架弹簧高度调节致动器并行，悬架弹簧高度调节致动器可以被安装成在操作上与例如螺旋弹簧、空气弹簧或其他方便的悬架弹簧串联。弹簧装置可以安装在相关致动器的上方或下方，因为本公开内容不限于此。

在一些车辆实施方式中，使用多个致动器的上述实施方式可以用在车辆的每个角落处或用在其他适当结构的其他点处。无论如何，在一些情况下，所公开的多个致动器的组合和本文所述的使用方法可以提供与能够利用被定尺寸以提供多个致动器的某些组合性能的单个致动器的情况下相比的快速响应、较大的力和/或降低的功耗的理想平衡。在一些实施方式中，这些致动器中的两个或更多个可以组合在单个单元中和/或由单个电动机发电机/液压电动泵单元来提供动力。

为了清楚起见，相对于电动机来描述下面关于附图描述的实施方式。然而，应当理解，本文描述的实施方式也可以使用发电机和/或电动机发电机来操作，其中，电动机发电机是可以操作为电动机和/或电动发电机的电气装置。因此，本文描述的实施方式可以与任何上述电气装置一起使用，因为本公开内容不限于此。

为了清楚起见，以下关于附图描述的实施方式也主要涉及液压电动泵的使用。然而，本文描述的实施方式在利用液压电动机和/或液压泵的适当情况下也是有用的。液压电动泵是可以操作为液压电动机和/或液压泵的液压装置。因此，本文描述的实施方式可以与任何上述液压装置一起使用，因为本公开内容不限于此。

在本文所述的实施方式中，诸如主悬架弹簧的弹簧可以是例如螺旋弹簧、空气弹簧或在静态条件下可以支承车身或其他结构的重量的任何其它适当的柔顺弹簧类部件或装置。

在一些实施方式中，可以使用较高的力但较慢的响应的辅助主动悬架致动器以引入、缓解和/或消除两个相关联结构之间的诸如侧倾和/或俯仰的某些运动或辅助较快响应致动器来响应缓慢变化的力。当在车辆中实施时，这样的实施方式可以包括被放置成在操作上与主悬架弹簧串联布置的致动器，该主悬架弹簧在操作上与较快响应致动器并行。通过使用这种布置，可以增加整个系统的力容量而不显著增加系统(在较高频率下)的惯性。同样，这种致动器的组合可以用于获得期望的力水平，而不会负面地影响系统的响应。例如，在主动悬架系统中，泵和较快响应致动器能够快速响应道路输入以产生相应的主动和/或被动力，使得例如当经历来自道路的高频冲击时悬架仍看起来柔软。

在致动系统的一些实施方式中，当通过外部输入反向驱动致动器时，致动器的旋转元件的惯性矩是重要参数。惯性越小，可以越容易地(不产生过大的反作用力)通过外部激励反向驱动致动器。

在具有通过诸如电动机的旋转装置驱动的线性输出的致动器中，在将电动机的输出转换成致动器的线性输出时起作用的所有旋转部件的惯性矩影响致动器的反向驱动性能。这些部件的惯性影响致动器对外部激励的反作用力。该力与每个旋转部件的惯性矩乘以其角加速度的总和成比例，该角加速度通过每个部件的角运动与致动器输出的线性运动的运动比的平方被缩放。这种影响的大小是惯性，并且具有千克的单位。

在线性致动器的实施方式中，电动机可以例如通过轴耦接到泵或螺杆机构和/或线性杠杆，该轴可以例如通过一个或更多轴承元件来固定就位。这些元件中的每一个的旋转部分可以如通过它们各自的运动比缩放而有助于系统惯性。例如，轴承元件通常以与受轴承约束的元件一起运动的内圈或外圈的旋转速度的一部分来循环。

在其他实施方式中，惯性可能是由于例如在齿轮齿条上旋转的小齿轮元件的旋转惯性，或者是由于电液主动悬架致动器中的旋转液压泵元件和电机的旋转惯性。

在一些应用中，被定位成与悬架弹簧在操作上并行的典型主动致动器可能能够实现500N的最大力施加，其中，相关联的泵元件对车轮的运动贡献5kg的反射泵惯性。为了产生1000N的最大力施加(先前的两倍)，相同的系统可以对车轮组件的运动贡献25kg的反射泵惯性。在不利用主动控制系统或其他缓解方法的情况下，增加的反射泵惯性将使高频道路输入(即，具有在主动悬架的控制带宽以上的频率的那些输入)被传输到汽车车身。因此，这些系统可能不能实现期望的道路隔离水平。

与上述较高惯性系统相反，如果在操作上与弹簧元件串联的较慢响应致动器被放置成在操作上与主动悬架系统并行，则其可以提供在较低频率(例如在1至3Hz或其他适当的频率之间)处的所需的另外的500N的力，而不增加高频道路输入的反射泵惯性。结果是能够实现高的力输出和较好的道路隔离两者的系统。虽然上面已经注意到特定的力和系统惯性，但是应当理解，上面提供的值用于示例性目的，并且本文所述的致动器和其他液压装置可以具有任何适当的力容量、惯性和/或频率响应，因为本公开内容不限于此。

在一些实施方式中，可以使用另外的致动器例如使车辆的主悬架弹簧的弹簧座运动，以便调节车辆的乘坐高度和/或改变通过主悬架弹簧传输的负荷(压缩以增加车身上的力，扩展以减少车身上的负荷)。该致动器也可以被布置成与主悬架弹簧串联布置。在一些实施方式中，可以使用加压蓄液器偏置该致动器或其他适当的致动器，使得致动器能够在车辆的一个角落或其他适当的结构处支承车身的静态重量。

在一些实施方式中，车辆的每个角落可以具有例如快速响应主动悬架致动器、辅助高力度致动器和/或高力度座调节致动器。替选地，每个角落可以具有这些致动器中的任两个致动器或仅具有一个主动致动器。在一些实施方式中，每个角落中的致动器也可以彼此协作地工作。另外，在至少一些实施方式中，车辆的每个角落中的一个或更多个致动器可以与位于车辆的其他角落处的一个或更多个致动器协同工作，以控制车辆的运动。

在某些实施方式中，致动器可以是可以用于向结构施加期望的力以便例如使其相对于地面或相对于第二结构运动的部件或设备。在一些实施方式中，线性液压致动器包括单作用或双作用液压缸，其具有可滑动地容纳在缸中的活塞和附接到活塞的一侧的活塞杆。在一些实施方式中，在操作上耦接到电动机的液压泵可以用于驱动泵以将液压流体供给到液压缸，以便在活塞的至少一侧(即，面)上施加压力。施加的压力可以产生与有效力面积(EFA)成比例的沿活塞杆的轴的力。通常，附接到活塞杆的活塞侧上的EFA是环形面积，其等于活塞和活塞杆的横截面积的差。在活塞的相对侧，EFA通常是活塞的横截面积。

当多个致动器介于两个结构之间并且被定位成在操作上相互并行时，扩展或压缩方向上的总EFA(TEFA)可以是所有致动器的EFA的总和。然而，如果在例如致动器的压缩体积和/或扩展体积与相关的泵之间存在低通滤波器，则致动器在压缩和/或扩展方向上的EFA可以是泵输出的频率的函数。

包围线性致动器的壳体的外部活塞还具有在压缩和/或扩展方向上的EFA，该EFA与垂直于暴露给加压流体的外部活塞的轴而定向的有效表面面积对应。

如果低通滤波器位于泵与致动器之间，则致动器可能在较高频率处响应较小。因此，低通滤波器的存在可以具有针对在低通滤波器的阈值频率以上的频率处的泵输出压力变化来减少一个或更多个致动器的TEFA的效果。

出于清楚的目的，本文描述的实施方式主要涉及使用具有多个致动器的悬架系统来控制车身相对于车辆的相关联的车轮的运动。然而，应当理解的是，本文描述的引用致动器悬架系统连接到车辆的部分的实施方式可以通常被解释为将致动器、悬架系统、阻尼器或任何其它适当的液压系统定位在任何适当的相应结构之间，因为本公开内容不限于车辆中的用途。

现在转向附图，更详细地描述了若干非限制性实施方式。然而，应当理解，相对于各种实施方式描述的部件、特征和方法的各种布置可以单独使用和/或以任何期望的组合使用，因为本公开内容不限于任何特定实施方式或实施方式的组合。

图2示出可以用于控制两个结构的相对运动的运动控制单元50的实施方式。在所示实施方式中，运动控制单元包括对应于主动悬架致动器52的第一致动器和对应于弹簧座(或乘坐高度调节)致动器53的第二致动器。运动控制单元50介于车身54与车轮组件55之间并连接到车身54和车轮组件55。主动悬架致动器52在操作上并行地布置在车身与车轮组件之间，其中，致动器53和悬架弹簧68的串联组合也布置在车身与车轮组件之间。弹簧通过相关的弹簧座68a相对于弹簧座致动器被支承。

在所示实施方式中，主动悬架致动器52包括可滑动地容纳在致动器缸56的内容积中的活塞57和附接到活塞的第一端的活塞杆58。弹簧座68a附接到弹簧座致动器53的杆65a并支承悬架弹簧68。虽然在图4中，弹簧68被示出为螺旋弹簧，但是可以使用诸如空气弹簧的任何适当的柔顺弹簧类部件或装置，因为本公开内容不限于此。在图2中，两个致动器被示出为不同的致动器。然而，如下面进一步描述的，也构想了其中致动器相互集成的实施方式，并且本公开内容不限于此。

致动器缸56的内容积通过活塞57被分隔成位于活塞相对侧的压缩容积59和扩展容积60。液压电动泵61与压缩容积和扩展容积流体连通。蓄液器62可以被定尺寸成至少容纳当杆58在压缩冲程期间进入扩展容积时通过杆58移动的流体体积以及由于热膨胀而导致的液压流体体积的任何增加。虽然已经描述了液压电动泵，但如前所述，也可以使用液压泵。

如上所述，集成悬架单元50还包括诸如弹簧座或弹簧椅的第二致动器53。根据实施方式，第二致动器可以是单侧液压缸63，其中，液压流体被包含在缸内的压缩容积64中。活塞65可滑动地容纳在缸63的内容积中。液压泵66可以用于将流体从储存器67泵送到压缩容积64中，以便提升弹簧68，弹簧68相应地升高车身54。替选地，泵66可以用于将流体泵送出压缩容积64，以便降低车身54。替选地或另外地，可以使流体能够借助于避开泵66的替选流动路径(未示出)从容积64排放到储存器67。应当注意，在一些实施方式中，泵66可以由液压电动机/泵代替，因为本公开内容不限于此。在这种情况下，电动泵可以用于在车辆被降低时恢复能量。

在一些实施方式中，可以沿储存器67和压缩容积64之间的流动路径定位阀69。根据应用，阀可以是例如可变阀或简单的开/关阀。在该实施方式中的任何情况下，阀可以用于将活塞65液压地锁定就位，以便例如当泵66被关闭时将车辆54保持在升高位置。因此，可以通过关闭阀69来密封压缩容积而将活塞液压地锁定。

在操作期间，主动悬架致动器52可以用于控制车身54与车轮组件55之间的相对运动。主动悬架致动器还可以用于施加受控的主动力(即，在活塞57相对于致动器56的壳体的运动的方向上的力)，以产生车身54与车轮组件55之间的相对运动。

如上所详述，可以操作主动悬架致动器52以控制车身54与车轮组件55之间的相对运动。此外，弹簧座致动器53可以用于调节车辆和相关的车轮组件的中立位置。例如，当液压电动泵66被关闭时，弹簧座致动器可以将车身保持在相对于车轮组件的预定中立位置。这可以通过向压缩容积64施加适当的压力来实现，和/或阀69可以被锁定，以便将活塞保持在期望位置处于并且将车辆保持在期望的中立位置。在一些车辆实施方式中，图2中所示的多个运动控制单元可以位于车辆的各个角落处并且协调地或单独地操作以使车身垂直运动和/或使车身倾斜或侧倾。

在图2的实施方式中，液压电动泵61和泵66可以协同使用以控制车身54相对于车轮组件55的运动。例如，两个致动器可以被定尺寸成使得它们一起被操作以升高车辆。在这样的实施方式中，致动器53可以被定尺寸成使得一起工作以提升车身54。这样的配置将消除泵66对具有提供必要压力以使得致动器53可以支承所施加的车辆重量的足够的容量的需求。

在一些实施方式中，车辆可以具有支承车身的四个车轮组件，但是本公开内容不限于此。例如，也构想了具有另外的或更少的车轮组件的车辆。此外，集成悬架单元(诸如本文所述的那些)可以介于车身与一个或更多个车轮组件之间，以及在一些实施方式中介于每个车轮组件与车身之间。因此，在一些实施方式中，车辆的主动悬架系统可以包括在车辆的四个角落处的四个集成悬架单元，其可以协调地操作以使车身协同地向上运动、使车身倾斜或俯仰或者甚至以不同的和/或变化的力来提升汽车。

类似于先前的实施方式，图3示出具有主动悬架致动器52和弹簧座致动器65的集成运动控制单元70的另一实施方式。弹簧座致动器活塞杆65a附接到弹簧座68a，弹簧座68a支承弹簧68。然而，在该实施方式中，与压缩容积64流体连通的蓄液器71将弹簧座致动器的压缩容积64偏置到预定的预充装。蓄液器的压力和活塞的相应尺寸可以被选择成使得致动器65能够支承与致动器相关联的车辆54的一部分重量。然而也构想了支承更大或更小重量的压力和/或活塞尺寸。蓄液器71可以部分地填充有气体71a，气体71a借助于例如隔膜71c与相应的液压流体71b分离。替选地，可以使用活塞(未示出)代替隔膜或者除隔膜之外还使用活塞(未示出)将加压气体与液压流体分离。位于蓄液器外部的阀72可以用于添加气体或从蓄液器内部气体容积中移除气体。

流量控制装置73可以用于调节压缩容积64与蓄液器71之间的液压流体的交换。流量控制装置可以是例如任何适当的可控阀，诸如电动或液压致动阀。替选地或另外地，可以使用开/关阀，例如电磁阀(未示出)。另外地或替选地，可以使用流量限制或多位置阀。多位置阀可以包括止回阀、限制或其他流量控制装置。在图5中的实施方式的操作期间，可以通过打开流量控制装置73来降低车辆54，所以液压流体可以在压缩容积64与容积71b之间流动。在蓄液器和活塞中的压力足以支承车辆的情况下，当降低车辆54时，可以使用液压电动泵61来增加扩展容积60中的压力并减少压缩容积59中的压力。由车辆重量结合跨活塞57的压差所产生的力将克服由支承车辆的压缩容积64中的流体施加在活塞65上的力。产生的净力使车辆向下运动，从而迫使流体从压缩容积64中流出。替选地，在期望升高车辆的另一操作模式中，当流量控制阀73打开时，可以操作液压电动泵61以相对于压缩容积59中的压力来减小扩展容积60中的压力。在这种情况下，跨活塞57的压差产生的力结合由于压缩容积64中的压力所产生的力可以用于升高车辆，即增加车辆乘坐高度。

如上所述，在一些实施方式中，蓄液器71中的压力和活塞65的尺寸可以被选择成使得当流量控制装置73打开并且液压电动泵61未正被驱动时由于压缩容积64中的压力而施加在活塞65上的力足以支承由汽车的重量产生的力。应当理解的是，汽车的重量可以由诸如图3中的悬架单元70的一个或更多个集成悬架单元来支承。在这样的实施方式中，集成悬架单元将支承车辆重量的相应部分。应当注意，当泵61被关闭时，容积59和60中的压力最终会平衡。然而，由于暴露给容积59和60中的压力的活塞面积的差异(即，扩展方向和压缩方向上的EFA的差异)，在向上方向将存在净力。

图4示出包括第一致动器82、第二致动器83和第三致动器84的集成运动控制单元80的实施方式。这些致动器介于第一结构85与第二结构86之间。致动器可以用于主动和/或被动地控制两个结构之间的相对运动。在一些实施方式中，这些致动器可以在不同的频率范围内被操作。这些频率范围可以相互分离，或者它们可以包括重叠的频率范围，因为本公开内容不限于此。每个致动器可以通过一个或更多个连接装置87a-87c和88a-88c连接到相对的结构，连接装置87a-87c和88a-88c可以位于致动器的相对侧。在一些实施方式中，一个或更多个连接装置可以是或至少包括弹簧和/或阻尼器。在一些实施方式中，一个或更多个连接装置可以是或至少包括刚性连杆。

如下面进一步详细描述的，在一些实施方式中，图4中示出的三个致动器可以直接或间接地由单个泵驱动。该泵还可以与一个或更多个气体加压蓄液器组合操作。尽管在图4中示出了三个致动器，但是可以使用包括任何数量的致动器，包括两个致动器，或者可以使用多于三个致动器，因为本公开内容不限于此。

在图4的实施方式中，每个致动器具有压缩容积和包含液压流体的扩展容积，其中通过液压泵直接或间接地控制该液压流体的压力。致动器82、83和84的扩展容积分别是82a、83a和84a，而压缩容积分别是82b、83b和83b。在图4的实施方式中，可以使用泵89通过将液压流体供给到致动器82和致动器83中的压缩容积和扩展容积中的一个或两者来直接控制至少致动器82和致动器83中的压缩容积和扩展容积中的一个或两者中的压力。在一些实施方式中，泵也可以用于向致动器84的扩展容积和压缩容积供给压力，然而也构想了使用单独的压力源的实施方式。如图所示，低通液压滤波器90可以位于泵与致动器82和致动器83中的一个或两者的压缩容积和/或扩展容积之间的流动路径中。滤波器可以位于与致动器的扩展容积或压缩容积中的一个或两者相关联的单个流动路径上。此外，可以使用滤波器来相对于泵施加到流动路径的压力变化来控制致动器的频率响应。例如，一个或更多个滤波器可以被配置成使得第一致动器82与第二致动器83相比而较慢地响应由泵施加的压力变化(即，与第一致动器相关联的液压滤波器可以具有比第二致动器低的操作频率阈值)。

在一些实施方式中，第三致动器84中的压缩容积和扩展容积中的一个或更多个可以由泵89直接地供给和/或由加压蓄液器91供给。低通液压滤波器也可以用于影响致动器84的频率响应。

取决于旨在用于每个上述致动器以及下面描述的致动器的特定应用，低通液压滤波器可以被调谐到特定的频率阈值。例如，滤波器可以被调谐以允许致动器在与先前描述的各种类型的事件对应的频率下操作。这些事件包括但不限于：车轮事件或运动频率；车身事件或运动频率；与诸如转向、加速和减速的操纵控制对应的车辆运动频率；乘坐高度调节频率；以及其他适当的运动阈值频率。

图5示出介于可以相对于彼此运动的两个结构101与102之间的运动控制单元100的实施方式。运动控制单元包括具有压缩容积103a和扩展容积103b的致动器103以及具有压缩容积104a和扩展容积104b的致动器104。液压泵105可以用于将液压流体供给到至少容积103a和104a。在所示实施方式中，两个致动器可以刚性地连接到结构101。活塞杆103c可以刚性地连接到结构102。替选地，可以存在柔顺装置，例如悬架系统顶部安装件(未示出)。活塞杆104c借助于连接装置107连接到结构102，在该实施方式中连接装置107是弹簧。液压流量控制装置106可以用于改变致动器104对由泵105引起的压力变化的频率响应。该流量控制装置可以是例如如上所述的电子控制阀、被动止回阀或多位置阀。该流量控制装置还可以与流动通道和/或其他液压部件结合起作用以形成液压低通滤波器，以调节相对于由类似于上述实施方式的泵105产生的压力的腔室104a压力变化。应当注意，图5中的虚线流动路径是可以流动到诸如蓄液器的其他装置和/或可以根据特定实施方式相互连接的流动路径。

在一些实施方式中，为了实现致动器104的特定频率响应，可以使用壁孔口限制作为流量控制装置106。这种壁孔口限制可以被设计如下：

致动器103施加的力可以由腔室103a中的压力P103a和如图5中的103d所指示的活塞面积A103d来确定。致动器104施加的力可以通过作用在标记为104d的活塞面积A104d上的腔室104a中的压力P104a或串联弹簧107的压缩来确定。由于这两个元件是串联的，因此它们施加与下面的等式1中描述的相同的线性力，

F104＝P104aA104d＝K107(x104d-x102) (等式1)

其中，F104是来自致动器104的力，K107是弹簧元件107的刚度，x104d和x102是致动器活塞104d和车身元件102的位置。取等式1的一阶导数示出，对于致动器104，力的变化率可以与跨液压流量控制装置106的流速Q106相关联。

典型的薄壁孔口限制具有可以与特征上的压力差相关的流动特性。等式3描述了跨孔口元件的流体流速，该孔口元件可以用作液压流量控制装置106。这里，ρ是流体的密度，A孔口是流量限制的面积，并且c是可以根据经验确定的特定孔口几何形状的流量系数。

由于液压流量控制装置106，两个致动器103和104可以以不同的方式响应由泵105产生的压力，如上所述，液压流量控制装置106可以是流量限制。等式4和5示出了致动器103和致动器104对由泵产生的压力变化的每单位时间的力响应的变化。可以通过泵中的压力变化来直接控制致动器103的响应(而忽略105与103a之间的连接中的线路损失)。然而，可以基于用作流量控制装置的示例的孔口的参数来限制致动器104的力响应。

等式5示出可以使用与流量控制装置以及串联弹簧元件107相关联的参数来控制致动器104的响应速率。在模型中可以考虑对与流动路径中的流体相关联的质量的另外的考虑。然而，在一些应用中，其效果可以实验性地或作为替代通过流体系统的计算流体动力学模拟来容易地确定。

图6示出包括三个致动器111、112和113的运动控制单元110的实施方式。可以协调三个致动器以控制第一结构114与第二结构115之间的相对运动。在该实施方式中，致动器112和113通过第一中间结构114a和第二中间结构115a被结合在一起。连接装置116a和116b可以用于将致动器111分别连接到第一结构114和第二中间结构115。连接装置116c和116d可以用于分别连接第一结构114和第一中间结构114a，以及第二结构115和第二中间结构115a。在一些实施方式中，连接装置116e可以用于将致动器113的活塞杆连接到第二中间结构115a，并且使用任何适当的连接将致动器的相对端连接到第一中间结构。致动器112的相对端连接到在操作上与第三致动器113并行的两个中间结构。类似地，第一致动器在操作上与结合在一起的第二致动器和第三致动器并行。此外，应当理解，所示出的每个连接装置包括弹簧、阻尼器和/或刚性连接中的至少一个。

在一些实施方式中，结构114可以是车辆的车轮组件，而结构115可以是车身。相应地，致动器111可以是主动悬架致动器，致动器112可以是侧倾辅助致动器，致动器113可以是乘坐高度调节致动器。

图7中示出的实施方式是包括被布置成与以上关于图6描述的构造类似的构造的三个致动器121、122和123的运动控制单元的示例120。这些致动器协同工作，以控制结构124与结构125之间的相对运动。致动器121包括压缩容积121a、扩展容积121b和附接到活塞杆121d的活塞121c。致动器122包括压缩容积122a、扩展容积122b和附接到活塞杆123d的活塞122c。致动器123包括压缩容积123a、扩展容积123b和附接到活塞杆123d的活塞123c。在该实施方式中，每个压缩容积可以连接到蓄液器(未示出)，其可以补偿在操作期间由活塞杆侵入而移位的油的体积。在图9的实施方式中，扩展容积121b、122b和123b分别借助于流体流动路径121e、122e和123e与液压泵127的第一端口流体连通。流动路径121e、122e和123e可以分别包括低通液压滤波器(和/或流动控制装置)121f、122f和123f。

液压致动器122和123通过结构124a和125a结合在一起。连接装置126a、126b、126c、126d和126e将活塞杆121d连接到结构125，将结构125连接到结构125a，将致动器121连接到结构124，将结构124连接到结构124a，将活塞杆123d连接到结构125a。连接装置126a、126b、126c、126d和126e可以是弹簧、阻尼器和刚性元件的任何适当组合。

在所示实施方式中，沿泵127与第一致动器121、第二致动器122和第三致动器123中的一个或更多个致动器的压缩容积和扩展容积中的一个或更多个容积之间的相关联的流动路径定位低通液压滤波器121f、122f和123f。在一些情况下，低通滤波器可以与特定致动器的扩展容积和压缩容积二者相关联。与低通滤波器相关联的特定阈值频率可以与这些致动器中的一个或更多个致动器相关联，以提供期望的频率操作。低通滤波器121f、122f和123f可以结合至少顺应性、耗散性部件以及流动路径121e、122e和123e的流体质量的影响一起操作，以确定致动器对由液压泵124a产生的压力输入的频率响应。应当理解，泵127可以是可以用作泵和液压电动机两者的液压电动泵。

取决于特定实施方式，致动器或其他液压装置可以包含可以用作低通液压滤波器的一部分的部件中的至少一些。然而，如上所述，在一些实施方式中，例如添加到流动路径的调节的孔口的一个或更多个另外的部件可以与流动路径相互作用，以用作具有某些期望特性的低通滤波器。另外，在其他实施方式中，流动路径可以被构造和/或调节以用作低通滤波器，而无需任何其他部件。因此，具有液压低通滤波器的各种实施方式应当被视为包括这些可能的替选方式中的任意方式或构造液压低通滤波器的其他适当方式，因为本公开内容不限于这种方式。

图9中的运动控制单元的实施方式可以是车辆的主动悬架系统的一部分，其中，结构124是车轮组件并且结构125是车身。应当理解，在一些实施方式中，车身被支承并且其运动由诸如图9中所示的运动控制单元120的多个运动控制单元控制。还应当理解，尽管图9中的致动器被示出为双作用致动器，但是可以使用一个或更多个单作用致动器来代替图9中所示的致动器或者除图9中所示的致动器之外还可以使用一个或更多个单作用致动器，因为本公开内容不限于此。

在使用运动控制单元120的车辆的一些实施方式中，可以去掉低通滤波器121f，并且可以以足以在低于100Hz的频率下控制车身和车轮运动的频率响应来操作致动器121。这可以通过使用下述的电动机(未示出)来实现：该电动机在操作上耦接到液压泵124a以产生在100Hz处或低于100Hz的频率的到致动器121的压力输入。在这样的实施方式中，致动器122可以用作侧倾控制致动器，以控制车身相对于车辆正在行驶的道路的侧倾运动。在该实施方式中，低通滤波器122f可以对高于预定频率的所有频率进行衰减，例如，来自泵和/或来自结构124相对于结构125的运动的3Hz压力输入。

在一些实施方式中，致动器123可以用于通过控制对应于结构124和125的车身与车轮组件之间的标称或平衡距离来控制车辆的乘坐高度。在这样的实施方式中，可以使用低通滤波器123f将由泵124a输送的压力中的高于例如0.1Hz的预定阈值频率的所有频率进行衰减。

虽然已经注意到上述致动器的特定应用和频率范围，但是应当理解的是，各种致动器和低通滤波器可以被配置成在任何适当的频率范围内以及针对包括上述的应用和频率范围的任何适当的应用来操作。

除了上述之外，图7中示出的每个流动路径121e、122e和123e可以包括可以与所示的液压低通滤波器结合使用或代替所示的液压低通滤波器来使用的其他的或另外的流量控制装置，诸如止回阀、限制、流体质量、流量限制装置和/或截止阀(未示出)。例如，流动路径123e可以包括截止阀(未示出)，该截止阀可以被电动地、液压地或气动地激活以切断流动路径并将致动器123与来自泵124a的压力输入隔离开。应当理解，图9中的运动控制单元被示出为具有三个致动器。然而，在一些实施方式中可以去掉任一个致动器和/或可以添加另外的致动器，因为本公开内容不限于此。

在一些实施方式中，可以根据每个系统中的压力和流体流量来设计和调节流量控制装置，以实现期望的流量抑制水平。在一个实施方式中，低通液压滤波器122f或其他适当的流量控制装置可以用于将相关致动器的操作范围有效地限制到阈值频率，该阈值频率适于抑制具有最高达在车辆侧倾或俯仰中经历的那些频率(通常在1到3hz之间)的频率的运动。例如，该流量控制装置可以包括1mm直径的薄板孔口。当在泵127中产生压力时，在主动悬架致动器第一致动器121中产生力。然后压力使第二致动器122抵靠弹簧元件126b扩展。在致动器122可以在结构125与124之间施加力之前，必须发生通过元件122f的流体流动。因此，通过简单地创建可以对应于滤波器122f的调节限制(即，具有压降与流速之间的期望关系)，第二致动器122可以被限制成产生在低于与车身运动或其他适当的运动相关联的阈值频率的频率下的结构125和124之间的力。例如，第二致动器的操作频率可以被有效地限制成小于或等于5Hz、3Hz或任何其他适当的频率。因此，由泵产生的高于该频率阈值的任何压力波动将在致动器121处产生力，但是将被滤波器122f衰减，因此在致动器122处不产生力。同样，施加到致动器122的高频压力变化的这种衰减可以减小相关泵的反射惯性和/或泵送足够的油以利用致动器121和122二者产生较高频率的力所需的电力。

图8示出控制车辆的车轮组件131与车身132之间的相对运动的运动控制单元130。主动悬架致动器133介于车身132与车轮组件131之间。主动悬架致动器可以被定位成在操作上与乘坐高度致动器134和悬架弹簧135并行，乘坐高度致动器134和悬架弹簧135也被布置成在操作上相互串联在车身与车轮组件之间。致动器133包括通过活塞133c分隔开的压缩容积133a和扩展容积133b，活塞133c通过活塞杆133d和中间顶部安装件133e连接到车身。液压泵136在操作上连接到电动机(未示出)，该电动机被控制以建立跨活塞133c的预定义频率的期望压差。在该实施方式中，蓄液器137与压缩容积133a流体连通。然而，在一些实施方式中，可以包含与扩展容积流体连通的蓄液器作为替选或者除蓄液器137以外还包括与扩展容积流体连通的蓄液器。扩展容积133b与乘坐高度致动器134的扩展容积134b和泵136的两个端口中的一个端口流体连通。致动器134的压缩容积134a与诸如充气蓄液器的蓄液器138流体连通。可以分别通过流量控制装置139a和/或139b来控制来自压缩容积134a和扩展容积134b以及至压缩容积134a和扩展容积134b的流体交换，流量控制装置139a和/或139b如前所述可以是包括止回阀、截止阀、流量限制器或任何其他适当的部件中的一个或更多个部件的阀开关。结合流动通道136a的流动特性，流量控制阀139b可以用作低通滤波器，以便在由泵136产生的阈值频率以上的压力波动到达乘坐高度致动器的扩展容积134b之前对它们进行衰减。

流量控制装置139a可以用于通过将压缩容积134a连接到加压蓄液器138来调节压缩容积134a中的压力。泵136可以用于控制跨主动悬架致动器133的活塞133c的压差，以便控制车身132相对于车轮组件131的运动。流量控制装置139a和139b可以用于控制跨活塞134c的压力。因此，跨活塞133c和跨活塞134c之间的压差可以被控制以确定车辆的乘坐高度。

在图8所示的实施方式中，描述和示出了支承和调节弹簧座的位置以影响车辆高度和/或转向期间的车辆侧倾的致动器134以及本文所述的其他实施方式中的其他致动器。这些弹簧座通常被示出为支承和/或调节悬架弹簧的位置，该悬架弹簧被示出为螺旋弹簧。然而，这些致动器也可以用于通过作用在车辆的防侧倾杆上来施加侧倾力。运动控制单元或悬架控制单元中的一个或更多个致动器可以用于单独地作用在弹簧座或防侧倾杆上或者同时作用在弹簧座或防侧倾杆两者上。

图9示出了包括两个致动器的运动控制单元140。主动悬架致动器141介于车身142与车轮组件143之间，主动悬架致动器141与乘坐高度致动器145在操作上并行配置。乘坐高度致动器可以被定位成与位于车身与车轮组件之间的悬架弹簧146在操作上串联布置。在该实施方式中，乘坐高度致动器是单作用致动器。泵148与致动器的相关联的加压容积流体连通。流量控制装置147可以布置在泵与致动器145的至少一个加压容积之间，致动器145在所示实施方式中是单作用致动器。流量控制装置可以结合流动通道147a的流动特性来工作以用作低通滤波器，以便抑制施加到致动器145的高于期望阈值频率的压力波动。应当注意，通过选择流量控制装置147的适当特性，其可以用作具有适当截止频率的低通滤波器，因此致动器145可以用作在适当的频率范围内起作用的弹簧座控制致动器(例如，在一些实施方式中，3Hz及低于3Hz以减轻车辆侧倾力，或者0.3Hz及低于0.3Hz以产生乘坐高度调节或补偿车重的变化)。在一些实施方式中，可以选择致动器145、流量控制装置147和流动通道147a特性以有效地使用致动器进行侧倾控制或乘坐高度调节。然而也构想了使用其他频率阈值和/或应用的实施方式。

图10中的示意图示出了包括主动悬架致动器202和辅助致动器231的集成运动控制单元230的另一实施方式，主动悬架致动器202和辅助致动器231协同工作以控制车身204与车轮组件205之间的相对运动。在该实施方式中，辅助致动器231可以包括具有活塞233和活塞杆233a的双作用液压缸232，活塞杆233a附接到弹簧座218a。弹簧座支承弹簧218，弹簧218支承车身204。

如在先前描述的实施方式中，主动悬架致动器202介于车轮组件205与车身204之间，主动悬架致动器202在操作上与弹簧218和致动器231并行，弹簧218和致动器231可以被布置成在操作上相互串联。通常，可以通过顶部安装件(未示出)将活塞杆208的顶部附接到车身。在图10的实施方式中，主动悬架致动器的缸232可以包括压缩容积234和扩展容积235。

在所示实施方式中，主动悬架致动器206的扩展容积210和辅助致动器231的缸232的扩展容积234可以通过诸如导管236a和导管237的一个或更多个导管来流体连通。主动悬架致动器的压缩容积209可以借助于诸如导管234b和239的一个或更多个导管与辅助致动器的压缩容积234流体连通。在一些实施方式中，流量限制器或其他的一个或更多个部件可以沿如流量限制器238所示的这些流动路径中的一个或两个流动路径来用作低通液压滤波器，流量限制器238可以用于调节通过导管237的流体的流量。限制器可以是例如孔口、手动阀、电控阀、压控阀或任何其他适当或方便的限制器。因此，在一些实施方式中，利用导管236a和237的流动特性工作的流量限制器238的存在可以用作低通滤波器，使得液压电动泵可以将主动悬架致动器202驱动为快速响应致动器以及将辅助致动器231驱动为具有较慢响应的致动器(即，滤波器的阈值频率将辅助致动器的操作频率限制为小于主动悬架致动器的至少最大操作频率的频率)。同样，这种布置可以减小系统在较高频率下的有效惯性，同时仍然允许施加较低频率的另外的力。力放大由两个泵中暴露的增加的面积与电动泵211产生的低频的压差产生，但是在较高频率下限制通过泵的流体流量。

在一些实施方式中，图10的系统可以配置用于典型的轿车。在这种应用中，例如，蓄液器212的静止标称压力可以约等于400-800psi，活塞207的直径可以等于约30mm-60mm。相应地，在一些实施方式中，活塞233的面积可以是活塞207的面积的大约一半到三倍。

图11示出根据类似于图12中示出的系统的实施方式构造的悬架系统的性能的示例，其中，车辆在每个角落处具有集成悬架单元。曲线图241示出典型轿车在以40mph行驶在曲道场地上时达到的横向加速度。这种特殊的轿车具有1900kg的质量、1.6m的轨道宽度以及位于地面以上0.56m处的重心。为了实现完全车身控制(在转向时将车辆完全保持水平)，基于车辆的参数和横向加速度计算抑制右前轮上的车辆侧倾所需的力。在系统的该实施方式中，辅助致动器活塞的面积是主动悬架系统活塞面积的80％。流量控制装置被建模为平板孔口，其流体流量特性被调节以给出由辅助致动器生成的大约2.5Hz的衰减频率的力。线245示出整个主动悬架系统实现理想车身控制所需的总力。线图247示出代表性液压泵所需的电力消耗，代表性液压泵具有典型的电动和液压泵损失，结合仅主动悬架致动器来工作以施加在线图245中示出的整个力。包括主动悬架致动器、流量控制装置和辅助致动器的系统的响应，其中曲线图242示出由辅助致动器产生的力243补充由主动悬架致动器产生力244。虽然两个系统产生的总力在幅度和频率上均相同，但是由于泵不必产生同样多的压力(其现在作用在更大的面积上)，所以极大地减少了执行这种操纵所需的电力。曲线图246示出电动机(未示出)在两种情况下操作液压电动泵所消耗的电力。具体地，当主动悬架致动器单独起作用时的功耗247大于在主动悬架致动器和辅助致动器被协同操作以控制力输出的情况下的系统的功耗248。

图12示出具有介于车身253与车轮组件254之间的第一致动器251和较慢响应第二致动器252的集成悬架单元250的另一实施方式。泵255的第一端口与扩展容积251a、252a流体连通。第二端口与第一致动器和第二致动器的压缩容积251b和552b流体连通。结合与流动控制装置256a和256b流体连通的流动通道，沿流动通道257a和/或257b被布置在泵与第二致动器的扩展容积和压缩容积之间的流动控制装置256a和256b可以用作低通滤波器，以抑制由泵255产生的高于特定阈值频率的压力波动。针对每个低通滤波器选择的阈值频率可以至少部分地由致动器252的预期用途来确定。如图所示，在一些实施方式中，第二致动器可以被定位成在操作上与弹簧或其他连接装置串联。

图13示出另一实施方式的集成悬架单元260。在该实施方式中，泵255的第一端口可以与第一致动器的扩展容积251a和第二致动器的压缩容积252b流体连通。另外，泵的第二端口可以与第一致动器的压缩容积251b和第二致动器的扩展容积252a流体连通。另外，一个或更多个流量控制装置261a和/或261b可以位于泵与第二致动器的扩展容积和/或压缩容积之间，以通过对高于某个频率阈值的压力波动的衰减来确定第二致动器252的频率响应。

在图14所示的实施方式中，集成悬架单元300可以包括主动悬架致动器302、辅助致动器301和高度调节致动器303。这三个致动器可以协同工作以控制车身304与车轮组件305之间的跨宽的频率范围的相对运动以及调节车辆的乘坐高度。另外地或替选地，致动器303可以用于对辅助致动器301的功能进行辅助。

该实施方式的主动悬架致动器302和辅助致动器301可以协同工作以控制车身相对于车轮组件的运动。乘坐高度致动器303可以结合其他两个致动器来工作，以在静态条件下控制乘坐高度并支承车辆重量。例如，在一些实施方式中，主动悬架致动器302在宽范围的频率上起作用，以抑制当车辆行驶在道路上时施加到车身的通常为0-50Hz的道路引起的垂直运动。辅助致动器301可以较慢地反应，并且通过弹簧304a起作用以通过增加在车身304上施加的力来辅助主动悬架致动器302，并且通常在低于5Hz的频率范围内操作。在一些实施方式中，主动悬架致动器302的频率响应可以等于或大于50Hz，而辅助致动器301的频率响应可以等于或小于5Hz。

在一些实施方式中，如果车辆沿道路中的弯道运动，则一个或更多个辅助致动器可以增加集成悬架单元300可以施加的调平力。例如，如果图14中所示的单元要施加向上方向的力，则泵306产生的低于期望阈值的频率下的压差可以被施加到活塞307以及活塞330，从而由于增大的有效活塞面积而增大了施加的力。然而，由于流量控制装置340用作如上所述的液压低通滤波器，所以活塞330对由电动泵产生的阈值频率以上的较高频率压力变化的响应会被衰减。

对于图16中所示的实施方式，活塞330和315被约束为一起移动。因此，如果车辆乘坐高度改变到新的中立位置，则可以关闭流量控制装置341以将活塞315锁定在该新位置。然而，如果辅助致动器301被接合以例如增加侧倾保持容量，则布置在加压蓄液器322与高度调节致动器303的压缩容积314之间的相关流量控制装置341可以至少部分地被打开以允许活塞330向上或向下运动。

图15中所示的实施方式与上面关于图14描述的实施方式类似，并且相同的附图标记用于表示相应的元件。在该实施方式中，将泵306的端口连接到压缩容积334的流量控制装置342和流动路径342a可以用于在高于诸如3Hz的特定频率阈值的压力波动到达压缩容积334之前对它们进行抑制。可以以类似的方式使用流量控制装置343以抑制由泵306产生的高于特定预设频率阈值的压力波动以使其不能到达扩展容积330。然而，在一些实施方式中，也可以去掉流量控制装置342或343。应当注意，在该实施方式中，致动器301和302的扩展容积与压缩容积之间的流体连通相对于图14中的实施方式被反转。

图16示出包括主动悬架致动器402、辅助致动器421和高度调节致动器422的集成运动控制单元400的一个实施方式。这三个致动器可以协同工作以控制车身404与车轮组件405之间的相对运动以及车辆的乘坐高度。

在图16所示的实施方式中，蓄液器424可以与高度调节致动器422的压缩容积414流体连通并控制其中的压力。蓄液器424可以包括四个腔室：(1)液压流体填充腔室424a，其通过流量控制装置425与液压电动泵411和主动悬架致动器的扩展容积410选择性地流体连通、(2)液压流体填充腔室424b，其通过流量控制装置426与高度调节致动器的压缩容积414选择性地流体连通、(3)充气腔室424c和(4)充气腔室424d。

在图16的实施方式中，蓄液器424基本上是圆柱形，具有圆柱形段424e和端盖424f和424g。内缸424h的一端附接到端盖424f。蓄液器424还可以包括形成为顶帽构造的环形的活塞427a和活塞427b。顶帽活塞427b包括轴向突出部427c，轴向突出部427c具有比从轴向突出部的一端径向向外扩展的第二部427d的直径更小的直径。轴向突出部被可滑动地容纳在内缸424h的开口端中。腔室424a、424b、424c和424d可以相互密封，以防止使用包括例如o形环427e的任何方便的装置或方法在腔室之间交换气体和/或流体。

在图16的实施方式中，可以通过操作电动泵411并且定位流量控制装置425以允许流入或流出腔室424a来控制腔室424a中的流体压力。在操作期间，可以通过减小腔室424a中的流体体积来增加腔室424b中的压力。流体流出腔室424a将使活塞427b进一步运动到内缸424h中，从而增加腔室424c中的压力。通过对阀426进行定位以允许容积424b与容积414之间的流动，可以增大压缩容积414中的压力。通过对电动机操作进行反转并增大腔室424a中的流体体积，可以减小压缩容积414中的压力。在图16的实施方式中，由于充气腔室424d中的压力而产生的活塞427b上的力可以设计成大于由于腔室424c中的气体压力而产生的活塞427b上的净力。

在图16所示的实施方式中，蓄液器的腔室424a通过流量控制装置425与致动器402和421的扩展容积选择性地流体连通。因此，蓄液器424可以用于控制相应的高度调节致动器422的压缩容积414中的压力。

图17示出具有主动悬架致动器452和高度调节致动器453的集成悬架单元450的实施方式。活塞杆453a附接到弹簧座458a，弹簧座458a支承弹簧459。在该实施方式中，压缩容积453b可以由蓄液器460加压。蓄液器460可以部分地填充有空气460a，空气460a借助于例如活塞460c与液压流体460b分离。阀461可以用于将加压空气添加到蓄液器。

在该实施方式中，液压电动机462可以操作为动力输出单元以驱动空气压缩器462b。空气压缩器462b可以用于增加蓄液器中的压力以将更多流体驱动到致动器453中，以便升高与致动器相关联的车辆470。相反地，可以通过允许空气离开蓄液器460从而允许流体流出压缩容积453b来降低车辆。在一些实施方式中，流量控制装置477可以用于控制进入压缩容积453b和/或从压缩容积453b出来的流体交换。流量控制装置477可以用于控制液压电动泵462a与液压电动机462之间的流体交换。

图18示出具有主动悬架致动器502和乘坐高度致动器453的集成悬架单元500的另一实施方式。乘坐高度致动器活塞杆453a附接到弹簧座458a，弹簧座458a支承弹簧459。在该实施方式中，压缩容积453b可以由蓄液器502加压。蓄液器502可以部分地填充有气体502a，气体502a借助于例如隔膜502c与液压流体502b分离。替选地，可以使用活塞(未示出)代替隔膜以将加压气体与液压流体分离。阀502d可以用于将气体添加到蓄液器。在所示实施方式中，液压电动机513可以操作为动力输出单元以驱动液压泵504。液压泵504可以用于控制蓄液器502与压缩容积543b之间的流体流动，以便升高或降低车辆。

在上述实施方式中，运动控制单元包括显示为不同液压致动器的致动器。在一些实施方式中，例如当主动悬架致动器和车辆悬架弹簧不共同定位时，可以在应用中使用不同的致动器。然而，在其他实施方式中，可能期望将两个或更多个致动器合并到单个设备中。

图19示出包括两个致动器的合并装置的一个可能的实施方式。在所示实施方式中，主致动器505包括压力管505a，压力管505a包围至少部分地填充有液压流体的容积506。致动器505的外表面505b的至少一部分为圆柱形。通过活塞507将容积506划分成压缩体积506a和扩展体积506b。活塞被可滑动地容纳在压力管中。扩展容积506b在附接到从压力管扩展出的活塞杆507a的活塞507侧。压缩容积506a在与附接到活塞杆的侧相对的活塞侧。主致动器505可以布置在车轮组件512与车辆的顶部安装件513之间，以便控制车身与地面之间的相对运动，然而致动器也可以用于控制其他结构的相对运动。

在图19所示的实施方式中，液压电动泵508通过导管508a和508b与主致动器的压缩容积506a流体连通，并且通过导管509、导管510和形成在主致动器的内管壁中的开口511与扩展容积506b流体连通。液压电动泵508通过在压缩容积与扩展容积之间泵送流体来控制由车身与地面之间的所施加的力。可以通过适当地控制电动泵的操作来直接控制两个容积中的压力。如上所述，电动泵是可以用作泵和/或液压电动机两者的液压装置。在一些实施方式中，蓄液器514或诸如能够容纳流体体积波动的可压缩介质或囊状物的其他适当的结构与扩展容积和压缩容积中的至少一个容积流体连通。在所示实施方式中，蓄液器或其他适当的结构被定尺寸成至少容纳通过经由将流体供给到容积506或将流体容纳到容积506中而将活塞杆引入压力管中所移位的流体体积。

蓄液器514可以包括诸如例如氮气或空气的可压缩介质514a，其可以通过活塞514b或其他分离装置与液压流体分离。液压电动泵507在操作上耦接到电动机(未示出)，该电动机可以操作为电动机或发电机，即电动机可以被操作以驱动相关的液压电动泵，或者液压电动泵可以根据操作模式来驱动电动机。例如，主致动器501可以由控制器(未示出)控制，以在其四个力速度象限中的任一个或更多个力速度象限中操作。

在图19的实施方式中，集成的辅助致动器活塞515可以为环形，具有中心开口，该中心开口被可滑动地容纳在主致动器壳体的圆柱形外表面501b的至少一部分上。因此，辅助致动器活塞可以在主致动器壳体周围径向扩展并且沿主致动器壳体的轴向长度的至少一部分扩展。在其他实施方式中，辅助致动器活塞可以是任何其他方便的形状，该形状可以是环形或可以不是环形。流体的另外的容积可以包含在位于环形辅助致动器活塞515的内表面与主致动器的圆柱形表面501b之间的容积516中。该容积可以分隔成位于从主致动器径向向外扩展的突起517的两侧的两个辅助容积516a和516b。该突起可以附接到主致动器的圆柱形表面501b或与主致动器的圆柱形表面501b一体地形成。

辅助致动器活塞515和主致动器的外表面501b之间的接口可以由密封件518a和518b密封。这些密封件可以对应于包括例如o形环密封件的任何适当的滑动密封接口。相应地，主致动器的突起517相对于辅助致动器活塞的内表面可以通过布置在其间的密封件518c被密封。例如，o形环密封件可以位于辅助致动器活塞515的内表面与突起的最外表面之间。在适当位置的密封件518a、518b和518c就位的情况下，辅助容积516a和516b可以被加压到不同压力。容积516a可以通过导管508b、508c和508d与蓄液器514和主致动器的压缩容积506a选择性地流体连通，而容积516b通过诸如双管布置中的外管空间的主致动器的内容积510、通过形成在主致动器的内管壁和外管壁中的开口511和519与主致动器的扩展容积流体连通。诸如例如分流阀的阀可以用于控制在所示出的设备的一个或更多个导管中的流动。例如，阀520可以是开/关电磁阀、可变阀或可以用于将容积段516a与包括例如蓄液器、液压电动泵和压缩容积503的液压回路的其余部分隔离的任何其他阀。下面进一步描述这些各种部件控制辅助致动器的致动的交互。

在一些应用中，辅助致动器活塞515可以用作弹簧521的弹簧座，弹簧521可以是介于车轮组件512与车身(未示出)之间的螺旋弹簧或任何其他方便的弹簧。替选地或另外地，辅助致动器活塞515可以附接到防侧倾杆或稳定杆(未示出)上的点。辅助致动器活塞515可以单独地使用或与一个或更多个其他辅助致动器活塞和/或一个或更多个其他主致动器一起使用，以调节车辆乘坐高度、离地间隙或车辆侧倾的程度。

在图19所示的集成致动器的实施方式的操作期间，主致动器505可以是完全主动致动器、半主动阻尼器和/或被动阻尼器。另外，所示出的蓄液器514可以被充装到任何适当的压力。在这些情况下，如果液压电动泵未在操作且系统达到平衡，则压缩容积503和扩展容积504中的压力最终将等于蓄液器的充装压力。因此，在平衡时，活塞505上的净力将等于压缩容积中的压力乘以活塞杆506的横截面积。因此例如如果蓄液器的充装压力为30巴，则主致动器系统处于平衡状态，并且活塞杆的直径为15mm，将沿活塞杆的轴向的顶部安装件施加大约530N力的力。

当期望防止辅助活塞的致动时，流量控制装置520可以被配置成密封辅助容积516a。当流量控制装置520被如此配置时，辅助致动器活塞515的运动受到约束，这是因为在辅助容积516a中捕获的流体是不能有效压缩的，而通过密封件518a、518b和518c的泄漏是最小的。然而，注意到，由于所有系统通常具有一定量的柔顺性和/或泄漏，因此可能发生至少一定的少量运动。

当期望使辅助活塞致动时，流量控制装置520可以被至少部分地打开。一旦发生这种情况，则可以使用液压电动泵507通过在位于从主致动器壳体向外扩展的突起的相对两侧上的可以分别对应于辅助扩展容积和辅助压缩容积的辅助容积516a与516b之间建立压差来向辅助致动器活塞施加净力。在图21所示的实施方式中，可以通过操作液压电动泵507来相对于516b中的压力而减小或增大516a中的压力，以分别相对于辅助压缩容积中的压力来减小或增大辅助扩展容积中的压力。在图21的实施方式中，由于内部压力而施加在辅助致动器活塞515上的轴向上的净力是辅助扩展容积中的压力乘以辅助扩展容积内的辅助活塞的表面516c的面积再减去辅助压缩容积中的压力乘以辅助压缩容积内的辅助活塞的表面516d的面积。

辅助致动器活塞515的形状可以是可以有效地接合车辆的悬架系统的主致动器和一个或更多个弹簧元件的(无论是否是环形的)任何方便的形状。上面提到的面积516c和516d分别对应于在辅助致动器的致动期间被容积元件516a和516b中的液压流体的压力有效地作用的面积。面积516c和516d可以具有相同的尺寸或者它们的尺寸可以相对于彼此而不同，因为本公开内容不限于此。这些元件的相对尺寸将确定辅助容积516a和516b中所需的相对压力，以便沿期望的方向在特定弹簧元件上施加期望的力。因此，可以通过将所产生的净力施加到弹簧521的底部来调节车辆高度。替选地或另外地，辅助致动器活塞可以用于在车轮组件与车身之间施加力以增大由主致动器施加的力。替选地或另外地，辅助致动器活塞可以用于以改变防侧倾杆中的扭矩的方式将力施加到车辆的防侧倾杆。

在一些实施方式中，可以通过使用流量控制装置520相对于车轮组件512升高辅助致动器活塞515。在所示出的实施方式中，流量控制装置520被定位和配置成选择性地建立泵507与辅助容积516a之间的流体连通。当建立流体连通时，泵可以将流体泵送到对应于扩展容积的辅助容积516a中，以升高致动器。替选地，可以通过相对于辅助容积516b即辅助压缩容积中的压力来减小辅助容积516a即辅助扩展容积中的压力，从而相对于车轮组件512来降低辅助致动器活塞515。因此，图19中所示的辅助致动器是双作用活塞。此外，当面积516c和516d相等时，致动器活塞可以与具有贯穿杆的双作用活塞等效地起作用。另外，在一些实施方式中，流量控制装置520结合与其相关联的流动通道也可以用作辅助容积516a与泵507之间的低通滤波器。因此，以这种方式，辅助致动器515的频率响应可以以与上述的集成致动器系统类似的方式与主致动器501的频率响应不同。

在一些实施方式中，可能期望增大辅助致动器活塞的力而不增大装置的总横截面积。因此，图20示出具有辅助致动器活塞550的实施方式，辅助致动器活塞550包括至少两个辅助容积551和552，至少两个辅助容积551和552由从主致动器壳体向外扩展的多个突起和从辅助致动器壳体向内扩展的类似突起形成从而来形成多个辅助压缩容积和扩展容积551和552，多个辅助压缩容积和扩展容积551和552可以以与上述方式类似的方式操作。具体地，在所示实施方式中，对应于扩展容积的辅助容积部551a和552a相互流体连通，并且对应于压缩容积的辅助容积部551b和552b相互流体连通。因此，与这些辅助容积相关联的表面面积可以使压力被施加的有效表面面积增大，而不增大辅助致动器活塞的总截面。例如，在所示实施方式中，施加到辅助致动器活塞550的净力等于辅助容积551a中的流体压力乘以面积553a加上辅助容积552a中的流体压力乘以面积554a减去辅助容积551b中的流体压力乘以面积553b减去辅助容积552b中的流体压力乘以面积554b。换句话说，多个扩展辅助容积的组合面积乘以那些扩展容积中的相应压力减去多个辅助压缩容积的面积乘以那些压缩容积中的相应压力提供了施加到辅助致动器活塞的合力。通过使用从辅助致动器活塞的内表面向内扩展的一个或更多个突起，可以沿主致动器的长度形成两对或更多对相应的扩展辅助容积和压缩辅助容积以及相应的面积。与多个辅助容积相关联的这些面积可以使净压力被施加到辅助致动器活塞的有效面积增大，而不增大辅助致动器活塞的外径。

图21示出具有主致动器560和辅助致动器活塞561的另一实施方式。辅助致动器活塞561具有可滑动地容纳主致动器的圆柱形表面565的至少一部分的内圆柱形开口。可以由相对于轴向扩展的缸563的内表面563a被密封的致动器561的外表面561b以及从缸563的表面563a朝向致动器561的外表面561a径向向内扩展的环形突起563b和563c来形成辅助容积562。缸563可以附接到主致动器560或者以其他方式相对于车轮组件564被固定。通过径向向外扩展的突起561b将容积562划分成辅助容积部562a和562b，以分别形成扩展容积和压缩容积。可以通过可以例如是o形环密封件的密封件566a、566b和566c相对于彼此和外部环境密封这些辅助容积部。辅助容积部562a可以与液压电动泵569的第一端口流体连通，并且辅助容积部562b可以与泵的第二部流体连通。在一些实施方式中，泵的第二端口与辅助容积部562之间的流体连通是通过阀568或其他流量控制装置。

在图21的实施方式中，由于辅助容积部562a和562b中的液压流体的压力而施加到致动器561的净力等于这些容积中的液压流体的压力分别乘以这些容积的面积561c和561d。可以在操作期间以与控制图19的实施方式中描述的辅助容积中的压力类似的方式来控制辅助容积部562a和562b中的压力。

通过使用图23的实施方式，可以通过将所产生的净力施加到弹簧567的底部来调节车辆高度。替选地或另外地，可以使用辅助致动器在车轮组件与车身之间施加力以增加由主致动器施加的力。替选地或另外地，可以使用辅助致动器活塞以改变防侧倾杆中的扭矩的方式将力施加到车辆的防侧倾杆。

在一些实施方式中，通过至少部分地打开由流量控制装置568控制的阀并将流体泵送到辅助容积部562b中，辅助致动器活塞561可以相对于车轮组件564被升高。替选地，在一些实施方式中，通过至少部分地打开阀568并通过使用液压电动泵569将容积562a中的压力增大到足够高于容积元件562b中的压力的压力，辅助致动器活塞561可以相对于车轮组件564被降低。

同样，辅助致动器活塞561的形状可以是可以有效地接合车辆的悬架系统的主致动器560和一个或更多个弹簧元件的(无论是否是环形的)任何方便的形状。与辅助容积部相关联的面积561c和561d分别表示由辅助容积部562a和562b中的液压流体的压力所有效作用的面积。面积561c和561d可以具有相同的尺寸，或者它们可以是不同的，因为本公开内容不限于此。另外，这些元件的相对尺寸可以用于确定辅助容积部562a和562b中所需的相对压力，以便沿期望方向在特定弹簧元件上施加期望的力。

图22示出具有主致动器570和辅助致动器活塞571的另一实施方式。集成辅助致动器活塞571的形状可以是具有中心开口的环形，该中心开口可滑动地容纳主致动器的圆柱形外表面571b的至少一部分。辅助容积572由环形辅助致动器活塞571的内表面571a、主致动器的圆柱形外表面571b以及从主致动器的外表面径向向外扩展的突起573来形成。突起可以附接到圆柱形表面571b或与圆柱形表面571b一体形成。类似于上述实施方式，辅助致动器活塞574与表面571b之间的接口可以通过密封件575密封，密封件575可以是例如O形环密封件。突起573的径向最外边缘可以类似地通过密封件576相对于辅助致动器活塞571的内表面被密封，密封件576可以是例如O形环密封件。

在一些实施方式中，液压电动泵580与主致动器的扩展容积579a和压缩容积579b流体连通。液压电动泵和/或蓄液器581也可以通过流量控制装置578与辅助容积572流体连通。因此，通过配置流量控制装置578以提供液压电动泵和/或蓄液器之间的流体连通，辅助致动器活塞574可以相对于车轮组件577被升高。这可能使得流体被泵送到辅助容积572中。替选地，在一些实施方式中，通过定位流量控制装置578以提供容积572与液压电动泵和/或蓄液器之间的流体连通，集成运动控制单元574的辅助致动器活塞可以被相对于车轮组件577降低。然后可以充分减小容积579中的压力以相对于轮组件577降低辅助致动器。

图23示出具有主致动器580和辅助致动器活塞581的另一实施方式。辅助致动器活塞581具有内圆柱形开口，该内圆柱形开口可滑动地容纳主致动器的圆柱形表面582的至少一部分。除了容纳主致动器的主缸外，主致动器还包括外缸586，外缸586被定尺寸且成形成可滑动地容纳辅助致动器活塞的至少一部分。辅助容积583由辅助致动器活塞581的外表面584、轴向扩展的缸586的内表面585、从主致动器的外缸586的表面585朝向辅助致动器活塞581的外表面588径向向内扩展的突出部587来形成。相应的突起589从辅助致动器活塞的外表面584朝向主致动器的外缸的内表面径向向外扩展。辅助容积583可以由密封件592和593密封，密封件592和593可以例如是O形环密封件。外缸586可以附接到主致动器580，或以任何适当的方式另外地相对于车轮组件590被固定。

在图23所示的实施方式中，由于辅助容积583中的液压流体的压力而施加到辅助致动器活塞581的力等于容积中的液压流体的压力乘以相应的有效面积591。辅助容积583中的压力可以在操作期间以类似于上面关于图22描述的方式来控制。

通过使用图23的实施方式，可以通过将所产生的净力施加到弹簧594的底部来调节车辆高度。替选地或另外地，可以使用辅助致动器在车轮组件与车身之间施加力以增加由主致动器施加的力。替选地或另外地，可以使用辅助致动器活塞来以改变防侧倾杆中的扭矩的方式将力施加到车辆的防侧倾杆。

在一些实施方式中，通过配置流量控制装置595以允许至少一些流体连通以使用液压电动泵598将流体泵送到容积583中，辅助致动器活塞581可以相对于车轮组件590被升高。替选地，在一些实施方式中，通过配置流量控制装置595以在泵598与容积583之间建立流体连通，辅助致动器活塞581可以相对于车轮组件590被降低。

图24示出包括主(主动悬架)致动器601和辅助致动器602的集成致动器的实施方式600。主致动器601包括液压电动泵603，液压电动泵603可以附接到阻尼器壳体604。题为“Integrated energy generating damper”的美国专利9,035,477描述了一种主动悬架致动器，其中，电动泵附接到阻尼器壳体。这种主动悬架致动器的结构和操作的描述通过引用全部并入本文。液压电动泵603借助于端口601b与压缩容积601a流体连通并且通过端口601d与扩展容积601c流体连通。

在所示实施方式中，辅助致动器602包括支承螺旋悬架弹簧606的可液压调节的弹簧座605。弹簧606支承车身607。主致动器的活塞杆601e通过中间顶部安装件608连接到车身607。辅助致动器602还包括与蓄液器609选择性地流体连通的内容积602a。容积602a与蓄液器609之间的流体连通由流量控制装置610控制。在操作期间，可以使用流量控制装置610对容积602a加压，使得辅助致动器将力施加到弹簧606的底部。然后，可以使用主致动器601通过提供控制容积601c与601a之间的压差可能需要的任何力来升高和/或降低车辆。

当流量控制装置610被定位成允许容积602a与蓄液器之间的流体交换时，这些容积中的压力可以随时间变得平衡。在一些实施方式中，通过将蓄液器预充装到预定的设置压力，致动器可以支承被施加到弹簧606的车辆重量的相关部。在一些实施方式中或在某些环境条件下，设置压力可以在支承所施加的重量所需的压力的±10％的范围内。在一些实施方式中或在某些环境条件下，设置压力可以在所需压力的±20％的范围内。应当理解，也构想了大于和小于上述范围的其他预充装压力，因为本公开内容不限于此。

图25示出包括主致动器601和辅助致动器621的集成致动器620的实施方式。辅助致动器的内容积621a可以与蓄液器609流体连通。然而，与容积621a的流体连接相对于主致动器601被固定，并且不随致动器621运动。

图26示出包括主致动器601和辅助致动器631的集成致动器630的又一实施方式。辅助致动器631包括与主致动器的压缩容积601a流体连通的内容积631a和与主致动器的扩展容积601c流体连通的单独的内容积631b。

在该实施方式中，由相关的液压电动泵603产生的压差被施加到两个致动器。由于活塞杆601e和可调节座605施加的力，由集成致动器施加在车身上的净力是相等的。由活塞杆601e施加的力等于压缩容积601a中的压力乘以活塞601g的圆形面积601f减去扩展容积601c中的压力乘以活塞601g的环形面积601h。可调节座605施加的净力等于容积631a中的压力乘以面积632a减去容积631b中的压力乘以面积632b加上容积631c中的压力乘以面积632c。

容积631c中的压力可以通过与容积631a流体连通的蓄液器609中的压力确定，并且蓄液器609由流量控制装置610控制。应当注意的是，当电动泵603未产生压力时，例如当其被关闭时，容积601a、601c、631b和631b中的压力将平衡。

图27示出包括主致动器601和辅助致动器641的集成致动器640的又一实施方式。在该实施方式中，蓄液器中的压力被提供给辅助致动器活塞的辅助容积642，其中，蓄液器中的压力被施加到相应的面积643。容积601c和601a分别与容积644a和644b流体连通。

图28中的实施方式示出类似于图28中的致动器630的集成致动器650的另一实施方式。然而，在集成致动器650中，蓄液器完全包含在作为辅助致动器652的一部分的环形容积651中。另外，在致动器650中，流量控制装置653用于控制压缩容积601a与环形容积654之间的流动路径。流量控制装置653可以被关闭以液压地密封容积654并将致动器652相对于主致动器601锁定就位。

虽然已经结合各种实施方式和示例描述了本教导，但是并不意在将本教导限制于这些实施方式或示例。相反，如本领域技术人员将理解的，本教导包含各种替选方案、修改和等同方案。因此，前面的描述和附图仅是示例性的。