[發明專利]無外界動力源的半主動/主動復合控制懸架及控制方法

無效

• 申請號: 201010187562.3
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101844498A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 陳士安;王勇剛;何仁;周航;陸森林
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G17/016
• 分類號: B60G17/016;B60G23/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及汽車技術領域，尤其涉及汽車上的懸架總成。

背景技術

懸架是汽車的車架與車軸或車輪之間的傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊，并衰減由此引起的震動，以保證汽車平順行駛。

懸架按控制形式不同分為被動懸架、主動懸架和半主動懸架。其中，被動懸架主要由彈簧和減震器組成，其剛度和阻尼參數一般是通過經驗設計或優化設計方法選擇，其缺陷是：阻尼和剛度參數一經確定，在汽車行駛過程中無法隨外部狀態變化而變化。主動懸架是由電腦控制的一種新型懸架，有多種傳感器并將有關數據集中到電腦，它可根據汽車的行駛狀態和路面狀況實時地輸出主動控制力，以獲得更好的行駛平順性，其缺陷是；需要在懸架中增加一個外界動力源以及主動力輸出裝置，結構較復雜，且要消耗大量的外部能量。半主動懸架是指懸架元件中彈簧和減振器之一可以根據需要進行實時調節，通常情況下是將被動懸架中阻尼值不變的減震器改造成為阻尼值實時可調的阻尼元件，其缺陷是；該阻尼值實時可調的阻尼元件屬于耗能元件，且懸架性能較主動懸架差。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術中被動懸架、主動懸架和半主動懸架各自的不足，提供了一種半主動/主動復合控制懸架，無需外界動力源，結構簡單可靠。

本發明的另一目的是提供無外界動力源的半主動/主動復合控制懸架的控制方法，可同時實現主動懸架和半主動懸架的控制。

本發明無外界動力源的半主動/主動復合控制懸架采用的技術方案是：簧載質量和非簧載質量之間連接彈簧，液壓油缸與所述彈簧并聯后連接于簧載質量和非簧載質量之間，液壓油缸的上腔接口經油管依次連接有第一電磁控制閥和油箱形成油路；油箱經油管順序連接有增壓包、第一單向閥和液壓油缸的上腔接口形成油路；液壓油缸的上腔接口經油管順序連接有第二電磁控制閥和油管的A點處形成油路；液壓油缸的上腔接口經油管順序連接有第二饋能功率調節器、第二單向閥和所述A點處形成油路；A點處、壓力傳感器、蓄能器經油管順序連接有并聯的安全閥和外接耗能部件后連接油箱形成油路；液壓油缸的下腔接口經油管順序連接有第一饋能功率調節器和第二單向閥后連接A點處形成油路；液壓油缸的下腔接口經油管順序連接有第三電磁控制閥后連接A點處形成油路；油箱經油管順序連接有增壓包、第三單向閥和液壓油缸的下腔接口形成油路；液壓油缸下腔接口經油管連接第四電磁控制閥和油箱形成油路；所述簧載質量上固定有第一速度與加速度傳感器組，非簧載質量上固定有第二速度與加速度傳感器組，第一速度與加速度傳感器組及第二速度與加速度傳感器組、各個所述電磁控制閥、壓力傳感器分別連接控制單元。

本發明無外界動力源的半主動/主動復合控制懸架的控制方法采用的技術方案是按如下步驟：控制單元接受第一速度與加速度傳感器組、第二速度與加速度傳感器組及壓力傳感器反饋的懸架狀態及蓄能器的能量狀態信息后計算懸架控制力；當所需控制力的方向與簧載質量相對于非簧載質量速度反向時為半主動能量反饋工作模式，通過液壓油缸和半主動能量反饋油路將懸架間的振動能量轉化為液壓能并儲存在蓄能器中備用；當所需控制力的方向與簧載質量相對于非簧載質量速度同向時為主動減振工作模式，通過液壓油缸和主動減振油路將半主動能量反饋工作模式下反饋所得的液壓能輸入到懸架間實現主動減振。

本發明的有益效果是：

1、本發明使用液壓油缸替換傳統懸架的耗能減震器，該液壓油缸在控制單元的作用下與可控的半主動能量反饋油路/主動減振油路配合工作，具有半主動能量反饋模式與主動減振模式兩種工作模式，在半主動控制模式下，吸收懸架間的振動能量并存儲備用。在主動控制模式下實現不需要外界動力源的主動減振，輸出減振主動力，以使車輛獲得良好的經濟性和良好的平順性和操縱穩定性。

2、本發明由于采用液壓油缸以及相應的油路結構實現控制，使整個懸架性能可靠、成本低、使用壽命長。

附圖說明

圖1是本發明的結構連接示意圖。

圖中：1.液壓油缸；2.第一速度與加速度傳感器組；3.控制單元；4.第一電磁控制閥；5.第一單向閥；6.第二電磁控制閥；7.蓄能器；8.第二單向閥；9.壓力傳感器；10.安全閥；11.外接耗能部件；12.第三電磁控制閥；13.增壓包；14.油箱；15.第三單向閥；16.第四電磁控制閥；17.第一饋能功率調節器；18.第二饋能功率調節器；19.等效彈簧；20.非簧載質量；21.第二速度與加速度傳感器組；22.彈簧；23.簧載質量。

具體實施方式