[發明專利]液電耦合式車輛懸架阻抗控制裝置

有效

• 申請號: 201510053802.3
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104626911B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 楊曉峰;沈鈺杰;楊軍;劉雁玲;汪若塵
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G13/14
• 分類號: B60G13/14;B60G17/015;F16F15/023;F16F15/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于汽車領域，尤其涉及一種液電耦合式車輛懸架阻抗控制裝置。

背景技術

2002年，劍橋大學學者Smith提出了慣容器的概念并給出了實現裝置，和機械系統中的彈簧和阻尼器一樣，是一種真正的兩端點元件。它兩端的受力與兩端相應的加速度成正比，其比例常數稱“慣質系數”，單位為千克。隨著慣容器的提出，由慣容器、彈簧和阻尼3種基本元件構成的“慣容－彈簧－阻尼”(Inerter-Spring-Damper，簡稱ISD)車輛懸架改善了懸架的隔振性能。諸多學者對車輛ISD懸架的結構設計問題開展研究，針對被動機械網絡結構運用魯棒控制等算法，按照懸架性能指標得出目標傳遞函數，再通過網絡綜合得出具體懸架結構往往比較復雜，且容易得到包含杠桿元件的結構，實用性不足。

由于工程作業空間有限，性能優良的復雜阻抗形式在機械式懸架中難以得到實現。因此，工程上迫切需要一種性能優良，結構簡單的車輛懸架結構，可實現較為復雜的阻抗形式，以提升車輛懸架的性能。

發明內容

針對機械式懸架阻抗不可變及通過網絡綜合得出具體懸架結構較復雜，容易包含杠桿元件的難題，本發明提出一種可實現復雜阻抗形式的車輛懸架阻抗控制裝置。集成應用液力式慣容器與直線電機，液力式慣容器可產生慣性阻抗形式，直線電機可形成電學阻抗形式，通過改變直線電機的外接負載阻抗形式，獲取較為復雜的懸架復合阻抗。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種液電耦合式車輛懸架阻抗控制裝置，包括上吊耳、主液壓缸、下吊耳、副液壓缸、動子軸和電機定子，所述上吊耳固定連接在主液壓缸上端；所述主液壓缸和副液壓缸并排設置，且所述主液壓缸與副液壓缸的上下腔分別通過第一連接管和第二連接管對應連通；所述主液壓缸內部設置有配合連接的主液壓缸活塞和主活塞桿，所述主活塞桿下端固定連接下吊耳；所述副液壓缸內部設置有開孔的擋板、配合連接的副活塞桿和副液壓缸活塞，所述擋板位于第二連接管下部，且副活塞桿的末端經開孔伸出擋板外部；所述副液壓缸下端面連接電機定子的上端面，所述電機定子內均布有繞組，所述繞組與外端控制電路相連；所述動子軸貫穿電機定子中部，并與副活塞桿固定連接；所述動子軸上設置有動子磁軛和動子磁極。

進一步的，所述上吊耳與主液壓缸焊接為一體，下吊耳與主活塞桿焊接為一體。

進一步的，所述動子軸位于電機定子的中心軸上。

進一步的，所述副液壓缸下端面與所述電機定子上端面焊接連成一體。

進一步的，所述動子軸與副活塞桿焊接連成一體。

本發明的有益效果是：

(1)本發明所述的液電耦合式車輛懸架阻抗控制裝置的復合阻抗由機械阻抗與電學阻抗共同組成，通過主液壓缸和副液壓缸的配合實現機械阻抗，通過電機定子、動子軸、外端控制電路等實現電學阻抗；由于機械阻抗固定不可變，可通過改變外端電路的負載阻抗，實現裝置復合阻抗特性的改變。相較于旋轉作用式機械元件及電機轉子，本發明受非線性因素影響較小，且阻抗形式更為靈活，可實現更為復雜的復合阻抗形式。相較于主動、半主動懸架的參數調控機理，本發明提出的液電耦合式車輛懸架阻抗控制裝置具有更優越的動態性能，且原理簡單，結構性能穩定。

(2)本發明所述裝置結構簡單，通過將主液壓缸和副液壓缸并排設置，副液壓缸下端設置動子軸的設備，實現阻抗控制裝置的分體式結構，增大電學阻抗的可調范圍，安裝過程中對原有結構的軸向安裝空間影響較小。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是液電耦合式車輛懸架阻抗控制裝置示意圖。

圖2是圖1中A處的局部放大圖。

附圖標記說明如下：

1-上吊耳，2-主液壓缸，3-主液壓缸活塞，4-主活塞桿，5-下吊耳，6-電機定子，7-動子軸，8-動子磁軛，9-繞組，10-動子磁極，11-擋板，12-副液壓缸，13-副活塞桿，14-副液壓缸活塞，15-第一連接管，16-第二連接管。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，需要指出的是，下面僅以一種最優化的技術方案對本發明的技術方案以及設計原理進行詳細闡述，但本發明的保護范圍并不限于此。

如圖1和圖2所示，一種液電耦合式車輛懸架阻抗控制裝置，包括上吊耳1、主液壓缸2、下吊耳5、副液壓缸11、動子軸7和電機定子6，其中，上吊耳1與主液壓缸2焊接為一體，下吊耳5與主活塞桿4焊接為一體，所述上吊耳1與車身相鉸接，下吊耳5與車輪相鉸接。