基于阻尼可调减振器的半主动悬架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于汽车上的基于阻尼可调减振器的半主动悬架。旨在克服现有调减振器不能很好地保证悬挂系统的阻尼特性随车辆使用工况的变化而改变的问题。其方案是在减振器的中间缸（４）与储油缸（３）之间安装一个开关电磁阀（８），开关电磁阀（８）与套筒（６）的一端螺纹连接，套筒（６）的另一端套装在铜套（７）的周围并与储油缸（３）固定连接，开关电磁阀（８）的阀体插装入铜套（７）的孔中紧密接触连接，铜套（７）另一端与螺纹套筒（１０）一端螺纹连接，螺纹套筒（１０）另一端与加工有流通孔（９）的中间缸（４）固定连接。开关电磁阀（８）中的线圈与控制器的输出接口线连接，控制器的各输入接口和各个传感器与开关线连接。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车领域中的弹性传力装置，更具体的说，它涉及一种用于汽车上 的基于阻尼可调减振器的半主动悬架。
技术介绍
悬架作为车桥(或车轮)与车架(或承载式车身)之间的传力连接装置，其作用力将对 轮胎的接地性和车身振动产生影响，进而影响到整车的操纵稳定性和行驶平顺性。但是，由 于传统被动悬架不能保证操纵稳定性和行驶平顺性同时达到最佳效果，因而产生了包括主动 悬架和半主动悬架在内的可控悬架系统。根据可控程度，可控悬架划分为主动悬架和半主动悬架，其中主动悬架可对悬架的刚度 和阻尼同时进行调节，而半主动悬架则仅能对刚度或阻尼中的 一项进行调节。主动悬架能够根据悬挂质量的振动加速度，利用电控部件主动地控制汽车的振动。主动 悬架一般由隔振弹簧、控制器和作动器组成，主动悬架不但能很好地隔离路面振动，而且能 控制车身运动，比如起步和制动时的仰俯，转弯时的侧倾等。另外还可以调节车身的高度， 以适应载荷以及if各面状况的变化。虽然通过主动悬架能获得一个比较理想的隔振系统，但主动悬架能量消耗大，成本高， 结构复杂，目前还难以在商业上得到大规模的推广和应用。半主动悬架是指悬架弹性元件的 刚度和减振器的阻尼系数之一可以根据需要进行调节控制的悬架。目前，半主动悬架研究主 要集中在调节减振器的阻尼系数方面，即将阻尼可调减振器作为执行机构，通过传感器检测到的汽车行驶状况和道路条件的变化以及车身的加速度，由ECU根据控制策略发出脉冲控制 信号，实现对减振器阻尼系数的有级可调或无级可调。当前汽车的被动悬架采用的大多是如附图说明图1所示的普通双筒液压减振器。减振器的上端与 车身相连，下端与车轴相连。车辆行驶时，活塞相对工作缸做往复运动，即交变地进行压缩 和伸张行程，液体通过各阀在工作缸与储油缸之间流动，将动能转化为热能散到大气中去， 从而起到减振作用。由于阻尼不可调，所以其主要缺点就在于，不能很好地保证悬挂系统的 阻尼特性随车辆使用工况的变化而改变，不能同时兼顾汽车的舒适性与操纵稳定性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问是提供一种半主动悬架，尤其是提供一种基于阻尼可调减 振器的半主动悬架。参阅图l至图16,为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现。基于阻尼 可调减振器的半主动悬架，是由弹簧、减振器、用于监测汽车运动状况的传感器及控制器组 成。本技术所涉及到的阻尼可调减振器是在其中间缸与储油缸之间安装一个开关电磁 阀，开关电磁阀是通过螺紋与套筒的一端螺紋连接，套筒的另一端套装在铜套的周围并与储油缸的外壁固定连接，开关电磁阀的阀体插装入铜套的孔中紧密接触连接，铜套的另一端与 螺紋套筒一端的内孔螺紋连接，螺紋套筒的另 一端与加工有流通孔的中间缸的外壁固定连 接，固定安装后流通孔的轴线、螺紋套筒的轴线与开关电磁阀的轴线要共线。所述的控制器是由微处理器、各种信号处理电路与电磁阀驱动电路组成，它们之间依次 是线连接，控制器安装在车内，控制器的各输入接口和各个传感器与开关是线连接，控制器 的输出接口与开关电磁阀中的线圈线连接。技术方案中所述的铜套的内孔加工成角度为0. 05-0. 1度的锥孔，孔面要进行抛光处理； 所述的各种信号处理电路是指能够滤掉高频信号的二阶有源低通滤波电路与轮速信号处理 电路。在所述的二阶有源低通滤波电路中采用了双运算放大器LM2904,其中，l脚为输出引 脚，接单片机的A/D转换电路的输入引脚，8脚接电源正极，4脚接地，3脚通过一电阻接地， 传感器信号经过电阻输入的2脚通过一电容接地。在所述的轮速信号处理电路中采用了能够 输出标准的TTL电平的电平转换器件CD4050,电平转换器件CD4050的3号引脚、5号引脚、 7号引脚和9号引脚接轮速传感器WSO、 WS1、 WS2、 WS3，电平转换器件CD4050的2号引脚、 4号引脚、6号引脚和10号引脚接80C196KC单片机的4个高速输入口 HSOO、 HSOl、 HS02、 HS03;所述的微处理器包括复位电路、12V-5V电压转换电路与A/D转换电路。在所述的复位 电路中采用了专用的复位芯片IMP706,复位芯片IMP706的7脚^r单片^L的复位引脚，2脚 接电源正极，1脚接上拉电阻和二极管并联电路的一端，该并联电路的另一端接电源正极，1 脚同时接手动复位开关和一个电容并联电路的一端，该并联电路的另一端接地。在所述的 12V-5V电压转换电路中采用了型号为YD10-12S05用来转换单片机及其外围器件的VCC电源 的芯片，该芯片的1号引脚和2号引脚分别接车载12V电源的正负极，5脚接地，3脚为输 出端，3脚通过1个电阻及1个指示电源工作状态的发光二极管接地；所述的电磁阀驱动电 路包括为多路集成式三极管型光电隔离器的TLP521-4光电隔离芯片、反相门74F06和作为 电^兹阀驱动元器件的达林顿功率管TIP142(10A)。光电隔离芯片TLP521-4的2号引脚、4号 引脚、6号引脚和8号引脚接反相门74F06的输出端，光电隔离芯片TLP521-4的1号引脚、 3号引脚、5号引脚和7号引脚则通过线流电阻与12V的电源相连，光电隔离芯片TLP521-4 的9号引脚、ll号引脚、13号引脚和15号引脚为输出端，它们分别与四个大功率晶体管一 —达林顿功率管TIP142的基极相连，TIP142的发射极接地，集电极接电磁阀的线圈。本技术的有益效果为了检验所研制的基于阻尼可调减振器的半主动悬架的效果，我们首先对改进后的减振 器阻尼力特性和原始减振器做了台架对比实验，然后装车，做了部分工况下的实车实验。台架实验是在德国申克公司计算机控制电液伺服激振台上进行的。试验规范为 JB3901-85标准,具体规范如下试件行程s: 50 (mm)试验频率f:0.636, 0.954, 1.67, 2.23， 2.87, 3.5, 4.46， 5. 1 (Hz) 速度V:0.2, 0.3， 0.5, 0.7, 0.9, 1.1, 1.4, 1. 6 (m/s)示功试验速度v:0.52 (m/s) 方向4&垂方向位置阻尼可调减振器的中间位置 温度t=20°C实验结果如图10至图12所示，由试验结果可以看出1. 无论是压缩阻力，还是复原阻力，其示功图饱满，性能良好。2. 电磁阀控制的可调减振器的示功图饱满，阻尼力的变化明显，可调性能优良，其结构 合理、可行。为了进一步验证阻尼可调减振器对整车垂直振动加速度、加速制动过程中俯仰、转弯侧 倾以及响应时间的影响，做了如下几种工况的实车实验。1) 初速度为36公里/小时的直线紧急制动工况，车身的俯仰角加速度与俯仰角分别如 图13和图14所示，由实验结果得知所研制的半主动悬架对车身俯仰角的抑制效果比原悬架 要好，提高了汽车的舒适性；2) 车速为25公里/小时的紧急右转向工况，车身的侧倾角如图15所示；由实验结果得 知所研制的半主动悬架对车身側倾角的一致比原悬架好，显著的提高了汽车的舒适性。3) 低速通过减速带工况，车身俯仰角如图16所示，改工况下对车身俯仰角的影响，二 种悬架查不多。另外，本专利技术的方法与结构完全可以推广应用到其他车辆，具有较强的通用性。以下结合附图对本技术作进 一 步的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于阻尼可调减振器的半主动悬架，是由弹簧、减振器、用于监测汽车运动状况的传感器及控制器组成，其特征是在所述的减振器的中间缸（４）与储油缸（３）之间安装一个开关电磁阀（８），开关电磁阀（８）是通过螺纹（１７）与套筒（６）的一端螺纹连接，套筒（６）的另一端套装在铜套（７）的周围并与储油缸（３）的外壁固定连接，开关电磁阀（８）的阀体插装入铜套（７）的孔中紧密接触连接，铜套（７）的另一端与螺纹套筒（１０）一端的内孔螺纹连接，螺纹套筒（１０）的另一端与加工有流通孔（９）的中间缸（４）的外壁固定连接，固定安装后流通孔（９）的轴线、螺纹套筒（１０）的轴线与开关电磁阀（８）的轴线要共线；　　　　所述的控制器是由微处理器、各种信号处理电路与电磁阀驱动电路组成，它们之间依次是线连接，控制器安装在车内，控制器的各输入接口和各个传感器与开关是线连接，控制器的输出接口与开关电磁阀（８）中的线圈线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李幼德，李静，宋大凤，杨坤，赵健，吴坚，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]