[發明專利]一種剛度可變電磁饋能懸架

有效

• 申請號: 201410254534.7
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104044426A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 施德華;陳龍;汪若塵;汪少華
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G17/015
• 分類號: B60G17/015;B60G13/14;B60G17/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種剛度可變電磁饋能懸架，屬于車輛新型懸架技術領域。

背景技術

傳統的被動懸架參數一經選定就很難改變。因此在設計過程中，只能尋找一個最佳的折中方案來確定參數。也就是說，只有在特定的工況下，車輛的性能才是最佳的，車輛行駛工況一旦改變（例如路面狀況以及車輛行駛時的加速、制動、轉向等的變化），其性能將會惡化。因而傳統被動懸架不能同時滿足舒適性和安全性的要求，這就限制了車輛性能的進一步提高。

半主動懸架和主動懸架的能夠改善汽車的性能，但是主動懸架需要消耗大量的能量，使得其工程實用受到了限制。半主動懸架是介于主動懸架和被動懸架之間的一種懸架，它只能改變一個懸架參數(剛度或阻尼)，其由于結構簡單，幾乎不消耗車輛動力，而且還能獲得與主動懸架相近的性能，因而受到了汽車界的重視。但是，現有的半主動懸架主要針對懸架的阻尼系數進行改變，剛度可變的半主動懸架也局限在空氣懸架或油氣懸架的應用當中。

另一方面，現今全球環境問題和能源問題日益突出，如何有效地減小汽車能源消耗和尾氣排放也成為了汽車工程亟待解決的關鍵問題。傳統被動懸架將振動能量通過油液阻尼以熱能的行駛耗散掉，如果能對這部分振動能量進行回收，能有效地提高汽車燃油經濟性、降低對環境的污染。

因此，需要研究新型車輛懸架技術，使其在對懸架振動能量進行回收的同時，有效地改善整車的平順性和安全性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：在汽車行駛過程中，能夠回收懸架的部分振動能量，提高整車的燃油經濟性，降低能耗和排放；同時，能夠實時地調整懸架系統剛度，提高整車的平順性和操穩性。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種剛度可變的電磁饋能懸架，包括上吊耳、下吊耳、電機罩、電機固定板、上支座、中支座、下支座、彈簧A、彈簧B、定子底座、阻尼可調裝置以及饋能裝置。?

其中，上吊耳焊接在電機罩上，且與簧載質量連接，下吊耳則焊接在定子底座上，與非簧載質量連接；電機固定板沿軸向為階梯狀，其中，電機固定板直徑較大的一端橫截面為圓柱形，其外壁與電機罩內壁通過螺紋連接，而直徑較小的一端橫截面為正方形，以利于對電機固定板的安裝；電機固定板均布有四個軸向的階梯光孔，用于固定步進電機，且沿軸線攻有螺紋孔，用于固定活塞桿；定子底座的內壁則與定子的外壁通過螺紋連接。

結構中共有上支座、中支座和下支座三個支座，均用來支撐彈簧，其中，上支座空套在活塞桿上，且在彈簧A的彈性力作用下，被頂在電機固定板上；中支座焊套在缸筒上，既用來支撐彈簧A，也用來支撐彈簧B；下支座則焊套在定子上；彈簧A安裝在上支座和中支座之間，彈簧B安裝在中支座和下支座之間。?

阻尼可調裝置與彈簧A并聯安裝，通過調節阻尼可調裝置的阻尼，即可實現懸架系統剛度的調節。其中，阻尼可調裝置包括活塞桿、連桿、閥芯、密封圈、缸筒和活塞；連桿置于活塞桿的內腔中，連桿的一端與閥芯通過螺紋連接，另一端則開有凹槽，與步進電機軸連接，從而在步進電機地帶動下可以自由旋轉一定角度；密封圈安裝在閥芯和活塞桿之間，防止缸筒內油液泄露；活塞固套在活塞桿上，將缸筒分成上腔和下腔兩個腔；閥芯為圓柱形，且沿著底面和側面被斜切掉一部分，從而與活塞桿的內腔、節流小孔、通路形成上腔和下腔之間的油液流通路徑。

活塞桿與活塞固連，且貫通穿過缸筒，活塞桿的一端外壁攻有螺紋，并開有圓柱形內腔，在內腔的側壁同時開有節流小孔，節流小孔位于上腔中；沿著內腔的底端，開有“L”型的通路，通路的出口位于下腔中；活塞桿的另一端則貼有永磁體。

饋能裝置包括定子、電樞繞組和永磁體，可以將懸架的部分振動能量轉化為電能進行回收，同時，饋能裝置在有外界電源供電的情況下，也可對系統進行主動控制，定子與活塞桿同軸布置，且與定子底座相連的一端沿外壁攻有螺紋，電樞繞組嵌于定子內，而永磁體由于貼在活塞桿上，其隨著活塞桿一起運動。

本發明主要有以下幾個優點：

（1）通過調節阻尼可調裝置中節流小孔的開度，可以調整懸架系統的剛度，克服了一般半主動懸架系統剛度難以調節的缺點。

（2）饋能裝置可以實現對懸架部分振動能量的回收，提高了整車的燃油經濟性，降低了汽車的能耗和尾氣排放。

（3）饋能裝置無電源供電時，可以通過調節其饋能電路實現電機阻尼系數的調節，此時懸架系統的剛度和阻尼系數均實現了實時可調；而當饋能裝置有外界電源供電時，又可以作為作動器，對懸架的振動進行主動控制，因此，本發明能夠有效地提高整車的平順性和操穩性。

附圖說明