[發明專利]一種磁流變阻尼懸架及其測控方法

有效

• 申請號: 202010016582.8
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111152616B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 訾斌;時育杰;王道明;錢森;王正雨;董濤
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B60G13/08
• 分類號: B60G13/08;B60G17/015;B60G17/016;B60G17/0165;B60G17/018;B60G17/08
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種磁流變阻尼懸架的測控方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，在磁流變阻尼懸架上安裝電子控制單元(305)和電流控制器(304)，在車架(300)上安裝用于檢測路面不平度x₀的紅外線傳感器和用于檢測車身垂直位移x₂的車身光電位移傳感器(303)，在定子托架(105)上安裝用于檢測輪胎垂直位移x₁的輪胎光電位移傳感器(302)；隨后，將紅外線傳感器、車身光電位移傳感器(303)和輪胎光電位移傳感器(302)與電子控制單元(305)的信號接收端連接，并將電子控制單元(305)的信號輸出端與電流控制器(304)的信號輸入端連接；

步驟二，車輛行駛過程中，紅外線傳感器實時檢測路面不平度x₀，輪胎光電位移傳感器(302)實時檢測輪胎(101)的垂直位移x₁，車身光電位移傳感器(303)實時檢測車身垂直位移x₂，實時檢測的信息均反饋至電子控制單元(305)；

步驟三，按下述方式計算分析，得出最佳阻尼u：

A)進行四分之一車輛的二自由度模型運動學分析，建立運動微分方程：

其中，m₁為輪轂電機輪胎(100)的質量，m₂為車輛的車身質量，k_t為輪胎(101)的剛度，k_s為減震彈簧(215)的剛度，c_s為基值阻尼系數；

和分別為x₁和x₂的變化率，和分別為和的變化率；

取狀態變量：

取路面速度輸入：

則系統狀態方程為：

將車身垂直加速度作為輸出，其輸出方程為：

Y＝DX+Eu (4)；

其中，

聯立式(*)、(1)、(2)、(3)和(4)，得出最佳阻尼u；

步驟四，所述電子控制單元(305)將最佳阻尼u與當前磁流變阻尼減振器(200)提供的阻尼u'進行比較：

若u'＞u，則所述電流控制器(304)增大輸出至勵磁線圈(207)的電流；

若u'＜u，則所述電流控制器(304)減小輸出至勵磁線圈(207)的電流；

直至u'＝u；

步驟五，壓力傳感器(301)實時檢測磁流變阻尼減振器(200)與車架(300)之間的壓力值F，并按如下規則執行：

若理論最佳阻尼力u與實際壓力值F差異值Δ滿足則結束本次控制過程；

若理論最佳阻尼力u與實際壓力值F差異值Δ滿足5％＜Δ≤30％，則返回至步驟二；

若理論最佳阻尼力u與實際壓力值F差異值Δ滿足Δ＞30％，車輛控制單元發出報警信號；

上述測控方法應用于磁流變阻尼懸架，所述磁流變阻尼懸架包括用于連接的車架(300)，各輪轂電機輪胎(100)設于所述車架(300)兩側，并通過磁流變阻尼減振器(200)與所述車架(300)連接，所述磁流變阻尼減振器(200)包括圓柱體結構的缸體(201)，所述缸體(201)內設有位于中部的側向敞口的安裝腔(204)和分別位于兩端的密封的積液腔(202)及活塞腔(205)，所述積液腔(202)和所述活塞腔(205)通過設于所述缸體(201)側壁的通道(203)連通；

浮動活塞(210)配合設于所述積液腔(202)內，并通過氣室彈簧(211)與所述積液腔(202)位于所述缸體(201)端部的一端連接；活塞(208)設于所述活塞腔(205)內，并與所述活塞腔(205)側壁留設工作間隙(206)，其外部繞設勵磁線圈(207)，所述活塞(208)端部連接有伸入所述安裝腔(204)的活塞桿(209)，所述活塞桿(209)上套設減震彈簧(215)，其位于所述安裝腔(204)內的一端固設有彈簧連接板，所述減震彈簧(215)一端與所述彈簧連接板連接固定，另一端壓緊于所述安裝腔(204)靠近所述活塞腔(205)的一端；

所述活塞腔(205)及所述通道(203)內滿注填充磁流變液，所述積液腔(202)由所述浮動活塞(210)分隔為互不連通的氣腔和液腔，所述氣室彈簧(211)設置于所述氣腔內，所述氣腔內填充有空氣，所述液腔內滿注填充磁流變液；所述勵磁線圈(207)與設于所述磁流變阻尼減振器(200)外部的電流控制器(304)電性連接，所述缸體(201)兩端均與所述定子托架(105)連接固定，其活塞桿(209)與所述車架(300)連接固定。