[實用新型]液電饋能式減振器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020117853.0
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN201621221U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 過學(xué)迅;徐琳;吳昊天;張成才
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: F16F9/19
• 分類號: F16F9/19;F16F9/50;F16F9/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及減振器，特別是涉及用于車輛懸架系統(tǒng)的液電饋能式減振器，并具有將一部分振動能量回收的功能，還可以作為作動器實現(xiàn)懸架系統(tǒng)的主動或半主動控制。

背景技術(shù)

車輛在路面上行駛時，路面的顛簸以及車輛的加減速、轉(zhuǎn)向等操作會導(dǎo)致簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量之間產(chǎn)生相對振動，減振器以摩擦的形式將這部分機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌簦瑥亩p車輛的振動。如果能夠?qū)⑦@些能量加以回收利用，則可以降低汽車能耗，從而實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。本實用新型正是基于這樣一種思想，即用具有能量回收功能的減振器替代傳統(tǒng)的減振器，將原本被減振器所耗散的能量回收，實現(xiàn)一條新的汽車節(jié)能途徑。

現(xiàn)有的通過發(fā)電機回收振動能量的饋能式減振器的形式多樣，但都存在一定缺陷。

如中國專利ZL00232651.5描述的是將直線電機利用到減振器中，將直線運動機械能直接轉(zhuǎn)換成電能或?qū)㈦娔苤苯愚D(zhuǎn)換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置，能抵消道路沖擊的同時回收部分能量。其缺點是直線電機較旋轉(zhuǎn)電機的漏磁通大，阻尼力小，不能適用于重型車輛；其功率因素及效率等電氣性能較低，能量回收效率一般；直線電機減振器的支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜且易失效，結(jié)構(gòu)可靠性一般；直線電機的價格昂貴，支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。

中國專利ZL02203432.3描述的是在傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)中加了一套曲柄連桿機構(gòu)，將車輪的上下振動轉(zhuǎn)變成電機的旋轉(zhuǎn)運動。中國專利ZL200620090847.4描述的是用電機和齒輪齒條機構(gòu)取代減振器，用連桿機構(gòu)將電動/發(fā)電機固定在簧載質(zhì)量上，齒條直接連接在非簧載質(zhì)量上，齒輪與電動/發(fā)電機轉(zhuǎn)子相連。齒輪與齒條嚙合后，電動/發(fā)電機及齒輪齒條機構(gòu)整體構(gòu)成饋能懸架的饋能元件。這兩項技術(shù)均為汽車產(chǎn)生一個往復(fù)振動，該裝置只拾取約一半的能量，因為有一半的時間用于裝置的部件復(fù)位，能量回收效率低；而且上述兩項技術(shù)的裝置體積和質(zhì)量都比較大，安裝時有難度。

中國專利公開號1626370A描述的是采用滾珠絲杠機構(gòu)，將簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量之間的直線運動轉(zhuǎn)變成電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動。電機與滾珠絲杠機構(gòu)組成饋能元件，將回收的能量輸送給充電電路及電池。車輛行駛過程中，饋能減振器隨路面不平作伸張和壓縮運動，滾珠螺母沿軸向作上下平動，帶動滾珠螺桿和電機轉(zhuǎn)子作正反轉(zhuǎn)動，電機根據(jù)控制指令工作于電動或制動狀態(tài)，從而主動緩沖和衰減由路面不平引起的、并由車輪傳導(dǎo)至車身的沖擊和振動，并回收能量。齒輪齒條式或滾珠絲桿式等用機械裝置將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動的能量回收系統(tǒng)的缺點是受傳動系內(nèi)部間隙的影響，系統(tǒng)對高頻信號的頻響函數(shù)不為零。如滾珠絲桿式在低頻范圍內(nèi)且地面激勵幅度大時，其能量回收效率和懸架特性較好；而當(dāng)系統(tǒng)頻率較高時，其懸架特性還不如被動懸架，也無法回收能量，導(dǎo)致系統(tǒng)整體效率較低。

以上將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動的技術(shù)中，電機與傳動系統(tǒng)都是固態(tài)連接，這導(dǎo)致電機會隨著系統(tǒng)振動不斷改變旋轉(zhuǎn)方向和反復(fù)電機轉(zhuǎn)速由0-＞加速-＞減速-＞電機轉(zhuǎn)速0的循環(huán)，產(chǎn)生大量“慣量損失”。這不僅會極大的縮短發(fā)電機壽命，也會使得發(fā)電機在整個振動過程中只有很少的時間或完全沒有時間進行發(fā)電，造成整個饋能系統(tǒng)效率低下，以至于不能適用于實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種高效的、便于安裝、便于維護、能夠應(yīng)用于所有車型汽車或其它機動車的液電饋能式減振器。

本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：包括液壓回路、工作室和活塞。該工作室由隔板分隔為活塞工作腔與蓄能發(fā)電腔兩部分，其中：活塞位于活塞工作腔中，其通過活塞推桿與外部的上安裝基座相連；液壓馬達位于蓄能發(fā)電腔中，其通過傳動軸與外部的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機相連；蓄能器位于蓄能發(fā)電腔中，其位于隔板下方。液壓回路與多個單向閥構(gòu)成液壓整流橋，液壓回路采用在活塞外布置外接管路或?qū)⒒钊O(shè)計成內(nèi)外腔的形式。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點：

其一.能將汽車振動產(chǎn)生的能量完全用于做功。

采用機-電-液的混合系統(tǒng)，利用液壓系統(tǒng)的靈活性使本饋能式減振器在將直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動的過程中避免發(fā)電機的反轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生慣量損失，可增大能量回收效率，并延長發(fā)電機壽命。

其二.能有效地回收振動能量，并且具有優(yōu)于現(xiàn)有減振器的減振效果。

能夠克服純機械式饋能式減振器中由于傳動元件的配合間隙導(dǎo)致的懸架高頻響應(yīng)特性較差的缺陷，使汽車在任何路面上都能有效地回收振動能量，具有優(yōu)于現(xiàn)有減振器的減振效果。