[發明專利]復合饋能式磁流變半主動座椅懸架及其控制方法

有效

• 申請號: 201710792466.3
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107585066B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 寇發榮;曾憲梓
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B60N2/50
• 分類號: B60N2/50;B60N2/52;B60N2/54;G05B11/42;H02N2/18
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮亮

1.一種復合饋能式磁流變半主動座椅懸架，其特征在于：包括座椅懸架本體和座椅懸架控制系統，所述座椅懸架本體包括從下到上依次設置的線圈饋能機構、第一壓電片饋能機構和第二壓電片饋能機構，所述線圈饋能機構包括一上一下間隔設置的彈簧固定板(26)和線圈固定板(21)，以及設置在彈簧固定板(26)和線圈固定板(21)之間的多個線圈發電組件，所述彈簧固定板(26)的底部設置有彈簧吊耳(25)，所述線圈發電組件包括從下到上依次設置的線圈(20)、能夠在線圈(20)內上下運動的強磁鐵(22)和用于吊裝強磁鐵(22)的彈簧(24)，所述強磁鐵(22)的頂部設置有磁鐵吊耳(23)，所述線圈(20)的底部與線圈固定板(21)固定連接，所述彈簧(24)的上端與彈簧吊耳(25)連接，所述彈簧(24)的下端與磁鐵吊耳(23)連接；所述第一壓電片饋能機構包括固定連接在彈簧固定板(26)頂部的壓電片固定底板(28)、設置在壓電片固定底板(28)頂部的壓電片下固定板(30)和設置在壓電片下固定板(30)頂部的壓電片上固定板(32)，所述壓電片固定底板(28)、壓電片下固定板(30)和壓電片上固定板(32)三者固定連接，所述壓電片上固定板(32)和壓電片固定底板(28)圍成的空間內設置有多個壓電發電單元(17)，所述壓電發電單元(17)的簡支端夾裝在壓電片下固定板(30)和壓電片上固定板(32)之間，所述壓電發電單元(17)的自由端固定連接有配重塊(18)；所述第二壓電片饋能機構包括設置在壓電片上固定板(32)上方的座椅固定板(2)，以及設置在座椅固定板(2)與壓電片上固定板(32)之間的磁流變減振器(12)、座椅彈簧(43)、第一剪叉(38)和第二剪叉(40)，所述座椅固定板(2)的一側底部設置有第一滾動槽(7)，所述座椅固定板(2)的另一側底部設置有第一座椅固定板吊耳(44)，所述座椅固定板(2)的底部設置有位于第一滾動槽(7)和第一座椅固定板吊耳(44)之間的第二座椅固定板吊耳(45)，所述第一滾動槽(7)內部頂面上和底面上均設置有第一壓電發電片(5)，所述第一滾動槽(7) 的底部設置有第一滾動槽吊耳(8)，所述壓電片上固定板(32)的一側頂部設置有位于第一滾動槽(7)下方的第二滾動槽(13)，所述壓電片上固定板(32)的另一側頂部設置有位于第一座椅固定板吊耳(44)下方的第一壓電片上固定板吊耳(35)，所述壓電片上固定板(32)的頂部設置有位于第二滾動槽(13)和第一壓電片上固定板吊耳(35)之間的第二壓電片上固定板吊耳(33)，所述第二滾動槽(13)內部頂面上和底面上均設置有第二壓電發電片(15)，所述第一剪叉(38)和第二剪叉(40)十字交叉鉸接，所述第一剪叉(38)的下端與第一壓電片上固定板吊耳(35)鉸接，所述第一剪叉(38)的上端轉動連接有設置在第一滾動槽(7)內且能夠在第一滾動槽(7)內往復滾動的第一滾輪(4)，所述第二剪叉(40)的上端與第一座椅固定板吊耳(44)鉸接，所述第二剪叉(40)的下端轉動連接有設置在第二滾動槽(13)內且能夠在第二滾動槽(13)內往復滾動的第二滾輪(16)，所述磁流變減振器(12)的活塞桿(11)的端部設置有磁流變減振器上吊耳(10)，所述磁流變減振器(12)的下端設置有磁流變減振器下吊耳(37)，所述磁流變減振器上吊耳(10)與第一滾動槽吊耳(8)鉸接，所述磁流變減振器下吊耳(37)與第二壓電片上固定板吊耳(33)鉸接，所述座椅彈簧(43)的一端與第二座椅固定板吊耳(45)固定連接，所述座椅彈簧(43)的另一端與第二剪叉(40)的上端固定連接；所述座椅懸架控制系統包括座椅懸架控制器(31)、整流器(49)、用于為車載蓄電池(50)充電的蓄電池充電電路(51)和用于為磁流變減振器(12)內的電磁線圈提供穩定的輸入電流的可控恒流源電路(46)，所述座椅懸架控制器(31)的輸入端接有用于對線圈固定板(21)的加速度進行實時檢測的第一加速度傳感器(47)和用于對座椅本體(1)的加速度進行實時檢測的第二加速度傳感器(48)，所述蓄電池充電電路(51)接在整流器(49)與車載蓄電池(50)之間，所述可控恒流源電路(46)與車載蓄電池(50)的輸出端和座椅懸架控制器(31)的輸出端連接，所述磁流變減振器(12)內的電磁線圈與可控恒流源電路(46)的輸出端連接，所述整流器(49)的輸入端與線圈(20)的輸出端以及串聯后的第一壓電發電片(5)、第二壓電發電片(15)和壓電發電單元(17)連接；

所述第一剪叉(38)和第二剪叉(40)通過第一剪叉連接銷(39)十字交叉鉸接，所述第一剪叉(38)的下端通過第二剪叉連接銷(34)與第一壓電片上固定板吊耳(35)鉸接，所述第一剪叉(38)的上端通過第一滾輪剪叉連接銷(6)轉動連接有第一滾輪(4)；所述第二剪叉(40)的上端通過第三剪叉連接銷(41)與第一座椅固定板吊耳(44)鉸接，所述第二剪叉(40)的下端通過第二滾輪剪叉連接銷(14)轉動連接有第二滾輪(16)；所述磁流變減振器上吊耳(10)通過第一磁流變減振器連接銷(9)與第一滾動槽吊耳(8)鉸接，所述磁流變減振器下吊耳(37)通過第二磁流變減振器連接銷(36)與第二壓電片上固定板吊耳(33)鉸接；所述第二剪叉(40)的上端設置有向上彎折的部分且在向上彎折的部分設置有剪叉通孔(42)，所述座椅彈簧(43)的另一端通過穿過剪叉通孔(42)的方式與第二剪叉(40)的上端固定連接；

所述座椅固定板(2)上設置有供第一壓電發電片(5)的導線穿出的第一導線導向槽(3)，所述壓電片上固定板(32)上設置有供第二壓電發電片(15)的導線穿出的第二導線導向槽(19)。