一种复合式馈能型半主动悬架作动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合式馈能型半主动悬架作动器，该作动器包括作动器本体和监控装置，所述作动器本体包括空气弹簧机构和直线电机，所述空气弹簧机构包括空气弹簧、空气弹簧上端盖和空气弹簧下端盖，所述直线电机包括次级永磁体组件和初级线圈组件，所述监控装置包括数据处理控制器，所述数据处理控制器的输入端接有第一位移传感器、第二位移传感器和加速度传感器，以及压力传感器和高度传感器，所述数据处理控制器的输出端接有馈能电路、滑动电阻调节模块和第一电磁阀驱动电路，以及第二电磁阀驱动电路、空气压缩机和储气罐。本实用新型专利技术能提高车辆的稳定性和平顺性，且对作动器产生的能量进行回收，减少汽车的耗能。

A compound energy feed type semi-active suspension actuator

The utility model discloses a compound regenerative type semi active suspension actuator, the actuator comprises the actuator body and the monitoring device, the actuator comprises air spring mechanism and linear motor, the air spring air spring air spring mechanism comprises upper cover and lower cover, air spring, the linear motor comprises a primary coil and a secondary permanent magnet assembly components, the monitoring apparatus includes a data processing controller, the data processing controller connected to the input of the first second displacement sensor, displacement sensor and acceleration sensor, and a pressure sensor and a height sensor, the output of the data processing controller is connected with energy feedback circuit, sliding resistance regulating module and a first electromagnetic valve drive circuit, and second solenoid valve drive circuit, air compressor and air storage tank. The utility model can improve the stability and smoothness of the vehicle, and reclaim the energy produced by the actuator to reduce the energy consumption of the car.

【技术实现步骤摘要】
一种复合式馈能型半主动悬架作动器
本技术属于汽车悬架系统
，尤其是涉及一种复合式馈能型半主动悬架作动器。
技术介绍
车辆在行驶的过程中，由于路面的不平度的激励使得车辆产生振动。目前汽车广泛使用的是通过被动悬架(由减振器、弹性元件等组成)来实现衰减振动和承载车身的功能。但是，被动悬架的性能参数(刚度、阻尼)不能够根据车辆行驶过程中的实际工况进行实时调节，因此，被动悬架并不能够兼顾车辆的操稳性和平顺性，同时，被动悬架通过减振器、弹性元件将由汽车振动的能量转化为热能耗散在空气中，没有将其加以利用。由于被动悬架不能够根据车辆行驶的工况实时的调节悬架的减振效果，提高车辆的平顺性的缺点，近年来，相继提出了主动悬架和半主动悬架。主动悬架能够根据路面的不平度的激励以及车辆行驶工况实时的调节悬架的减振性能，并且主动悬架能够适应全部的路面激励和车辆行驶工况，但是，主动悬架存在高耗能的缺点，使得它的发展前景受到很大的限制。半主动悬架的优点在于其能够给悬架提供一定范围的阻尼力的同时还能够进行能量回收，但是由于半主动悬架只能改变悬架的刚度或阻尼中的一个参数，使得半主动悬架在实时调节时存在弊端，不能够适应全部路面及车辆行驶工况，在一定程度上限制了车辆操稳性和平顺性的进一步提高。近年来空气悬架的发展得到了长足的进步，高档轿车和客车上越来越多的采用空气悬架，这是由于空气悬架刚度的非线性以及其通过调节车身高度的方式来改善车辆的平顺性，相比于其他类型的半主动悬架具有独特的优势，但是由于空气悬架在进行车身高度调节时需要通过空气压缩机进行充气，消耗了大量的能量。公开号为CN102261417B的中国技术专利“容积连续变化的恒定内压空气弹簧附加气室及工作方法”公开了一种容积连续变化的恒定内压空气弹簧附加气室及工作方法，该空气弹簧附加气室的气室缸体用两个隔板分成A、B、C三个腔室，并在两个隔板设有电磁阀，并且采用了一个双次级直线电机来控制隔板的移动，使得空气弹簧的气室缸体三个腔室的体积发生改变，从而实现增大或降低弹簧系统刚度，还可以使得空气弹簧附加气室容积可变但内压保持恒定，提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。但是该方法并没有解决空气悬架的耗能问题，而且由于直线电机的存在使得耗能增多。因此，现如今，市面上还未出现一种直线电机与空气弹簧复合式馈能型半主动悬架作动器，能对汽车簧载质量与非簧载质量的高度和直线电机的电磁阻尼力进行调节，提高车辆的稳定性和平顺性，同时，对作动器产生的能量进行回收，减少汽车的耗能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能对汽车簧载质量与非簧载质量的高度和直线电机的电磁阻尼力进行调节，提高车辆的稳定性和平顺性，同时，对作动器产生的能量进行回收，减少汽车的耗能，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和对所述作动器本体进行监控的监控装置，所述作动器本体包括空气弹簧机构和设置在所述空气弹簧机构内的直线电机，所述空气弹簧机构包括空气弹簧、设置在空气弹簧上端的空气弹簧上端盖和设置在空气弹簧下端的空气弹簧下端盖，所述空气弹簧上均匀设置有多个弯折部，所述弯折部处设置有腰环，所述空气弹簧上端盖上设置有接线孔、用于安装第一电磁阀的第一通孔和用于安装第二电磁阀的第二通孔，所述直线电机包括次级永磁体组件和设置在所述次级永磁体组件外部的初级线圈组件，所述次级永磁体组件包括直线电机次级外壳和设置在直线电机次级外壳内的次级永磁体，所述次级永磁体包括多个沿直线电机次级外壳内壁均匀布设的永磁体，多个所述永磁体按照N极和S极间隔设置，所述初级线圈组件包括直线电机初级外壳以及多个均匀布设在直线电机初级外壳与直线电机次级外壳之间的初级线圈和初级硅钢片，多个初级线圈和多个初级硅钢片相互间隔设置，所述直线电机次级外壳为中空圆柱体，所述直线电机初级外壳为中空长方体，所述直线电机次级外壳的上端和下端分别设置有次级上端盖和次级下端盖，所述直线电机初级外壳的上端和下端分别设置有初级上端盖和初级下端盖，所述直线电机初级外壳通过固定架与空气弹簧下端盖固定连接；所述监控装置包括数据处理控制器，所述数据处理控制器的输入端接有用于对簧载质量位移进行检测的第一位移传感器、用于对非簧载质量位移进行检测的第二位移传感器和用于对簧载质量加速度进行检测的加速度传感器，以及用于对储气罐的气压进行检测的压力传感器和对簧载质量与非簧载质量的高度差进行检测的高度传感器，所述数据处理控制器的输出端接有馈能电路、滑动电阻调节模块和第一电磁阀驱动电路，以及第二电磁阀驱动电路、空气压缩机和储气罐，所述第一电磁阀驱动电路与第一电磁阀连接，所述第二电磁阀驱动电路与第二电磁阀连接，所述空气压缩机与储气罐连接，所述初级线圈通过馈能电路为车载蓄电池充电，所述滑动电阻调节模块和馈能电路连接，所述馈能电路包括滑动电阻，所述滑动电阻由滑动电阻调节模块进行调节。上述的一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其特征在于：所述馈能电路还包括整流电路和为车载蓄电池充电的蓄电池充电电路，所述整流电路的输入端与初级线圈的输出端和数据处理控制器的输出端均相接，所述滑动电阻的一端与整流电路相接，所述蓄电池充电电路与滑动电阻的另一端和整流电路均相接。上述的一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其特征在于：所述整流电路包括N沟道增强型场效应管T1、N沟道增强型场效应管T2、N沟道增强型场效应管T3、N沟道增强型场效应管T4、N沟道增强型场效应管T5和N沟道增强型场效应管T6，所述N沟道增强型场效应管T1的漏极分三路，第一路与N沟道增强型场效应管T2的漏极相接，第二路与N沟道增强型场效应管T3的漏极相接，第三路为整流电路的一个输出端；所述N沟道增强型场效应管T1的源极分别两路，一路与初级线圈相接，另一路与N沟道增强型场效应管T4的漏极相接；所述N沟道增强型场效应管T2的源极分别两路，一路与初级线圈相接，另一路与N沟道增强型场效应管T5的漏极相接；所述N沟道增强型场效应管T3的源极分别两路，一路与初级线圈相接，另一路与N沟道增强型场效应管T6的漏极相接，所述N沟道增强型场效应管T4的源极分三路，第一路与N沟道增强型场效应管T5的源极相接，第二路与N沟道增强型场效应管T6的源极相接，第三路为整流电路的另一个输出端，所述N沟道增强型场效应管T1的栅极、所述N沟道增强型场效应管T2的栅极、所述N沟道增强型场效应管T3的栅极、所述N沟道增强型场效应管T4的栅极、所述N沟道增强型场效应管T5的栅极和所述N沟道增强型场效应管T6的栅极均与数据处理控制器相接。上述的一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其特征在于：所述滑动电阻为滑动电阻Re，所述滑动电阻Re的一端与整流电路的一个输出端相接；所述蓄电池充电电路包括非极性电容C1、电感L1、N沟道增强型场效应管Q1和N沟道增强型场效应管Q2，所述非极性电容C1的一端分两路，一路与滑动电阻Re的另一端相接，另一路与电感L1的一端相接；所述非极性电容C1的另一端分三路，一路与整流电路的另一个输出端相接，另一路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和对所述作动器本体进行监控的监控装置，所述作动器本体包括空气弹簧机构和设置在所述空气弹簧机构内的直线电机，所述空气弹簧机构包括空气弹簧(3)、设置在空气弹簧(3)上端的空气弹簧上端盖(1)和设置在空气弹簧(3)下端的空气弹簧下端盖(6)，所述空气弹簧(3)上均匀设置有多个弯折部，所述弯折部处设置有腰环(4)，所述空气弹簧上端盖(1)上设置有接线孔(21)、用于安装第一电磁阀(18)的第一通孔和用于安装第二电磁阀(19)的第二通孔，所述直线电机包括次级永磁体组件和设置在所述次级永磁体组件外部的初级线圈组件，所述次级永磁体组件包括直线电机次级外壳(16)和设置在直线电机次级外壳(16)内的次级永磁体(8)，所述次级永磁体(8)包括多个沿直线电机次级外壳(16)内壁均匀布设的永磁体，多个所述永磁体按照N极和S极间隔设置，所述初级线圈组件包括直线电机初级外壳(10)以及多个均匀布设在直线电机初级外壳(10)与直线电机次级外壳(16)之间的初级线圈(11)和初级硅钢片(12)，多个初级线圈(11)和多个初级硅钢片(12)相互间隔设置，所述直线电机次级外壳(16)为中空圆柱体，所述直线电机初级外壳(10)为中空长方体，所述直线电机次级外壳(16)的上端和下端分别设置有次级上端盖(7)和次级下端盖(17)，所述直线电机初级外壳(10)的上端和下端分别设置有初级上端盖(9)和初级下端盖(15)，所述直线电机初级外壳(10)通过固定架(14)与空气弹簧下端盖(6)固定连接；所述监控装置包括数据处理控制器(22)，所述数据处理控制器(22)的输入端接有用于对簧载质量位移进行检测的第一位移传感器(25)、用于对非簧载质量位移进行检测的第二位移传感器(26)和用于对簧载质量加速度进行检测的加速度传感器(27)，以及用于对储气罐(31)的气压进行检测的压力传感器(32)和对簧载质量与非簧载质量的高度差进行检测的高度传感器(33)，所述数据处理控制器(22)的输出端接有馈能电路(24)、滑动电阻调节模块(34)和第一电磁阀驱动电路(28)，以及第二电磁阀驱动电路(29)、空气压缩机(30)和储气罐(31)，所述第一电磁阀驱动电路(28)与第一电磁阀(18)连接，所述第二电磁阀驱动电路(29)与第二电磁阀(19)连接，所述空气压缩机(30)与储气罐(31)连接，所述初级线圈(11)通过馈能电路(24)为车载蓄电池(23)充电，所述滑动电阻调节模块(34)和馈能电路(24)连接，所述馈能电路(24)包括滑动电阻(24‑2)，所述滑动电阻(24‑2)由滑动电阻调节模块(34)进行调节。...

【技术特征摘要】
1.一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和对所述作动器本体进行监控的监控装置，所述作动器本体包括空气弹簧机构和设置在所述空气弹簧机构内的直线电机，所述空气弹簧机构包括空气弹簧(3)、设置在空气弹簧(3)上端的空气弹簧上端盖(1)和设置在空气弹簧(3)下端的空气弹簧下端盖(6)，所述空气弹簧(3)上均匀设置有多个弯折部，所述弯折部处设置有腰环(4)，所述空气弹簧上端盖(1)上设置有接线孔(21)、用于安装第一电磁阀(18)的第一通孔和用于安装第二电磁阀(19)的第二通孔，所述直线电机包括次级永磁体组件和设置在所述次级永磁体组件外部的初级线圈组件，所述次级永磁体组件包括直线电机次级外壳(16)和设置在直线电机次级外壳(16)内的次级永磁体(8)，所述次级永磁体(8)包括多个沿直线电机次级外壳(16)内壁均匀布设的永磁体，多个所述永磁体按照N极和S极间隔设置，所述初级线圈组件包括直线电机初级外壳(10)以及多个均匀布设在直线电机初级外壳(10)与直线电机次级外壳(16)之间的初级线圈(11)和初级硅钢片(12)，多个初级线圈(11)和多个初级硅钢片(12)相互间隔设置，所述直线电机次级外壳(16)为中空圆柱体，所述直线电机初级外壳(10)为中空长方体，所述直线电机次级外壳(16)的上端和下端分别设置有次级上端盖(7)和次级下端盖(17)，所述直线电机初级外壳(10)的上端和下端分别设置有初级上端盖(9)和初级下端盖(15)，所述直线电机初级外壳(10)通过固定架(14)与空气弹簧下端盖(6)固定连接；所述监控装置包括数据处理控制器(22)，所述数据处理控制器(22)的输入端接有用于对簧载质量位移进行检测的第一位移传感器(25)、用于对非簧载质量位移进行检测的第二位移传感器(26)和用于对簧载质量加速度进行检测的加速度传感器(27)，以及用于对储气罐(31)的气压进行检测的压力传感器(32)和对簧载质量与非簧载质量的高度差进行检测的高度传感器(33)，所述数据处理控制器(22)的输出端接有馈能电路(24)、滑动电阻调节模块(34)和第一电磁阀驱动电路(28)，以及第二电磁阀驱动电路(29)、空气压缩机(30)和储气罐(31)，所述第一电磁阀驱动电路(28)与第一电磁阀(18)连接，所述第二电磁阀驱动电路(29)与第二电磁阀(19)连接，所述空气压缩机(30)与储气罐(31)连接，所述初级线圈(11)通过馈能电路(24)为车载蓄电池(23)充电，所述滑动电阻调节模块(34)和馈能电路(24)连接，所述馈能电路(24)包括滑动电阻(24-2)，所述滑动电阻(24-2)由滑动电阻调节模块(34)进行调节。2.按照权利要求1所述的一种复合式馈能型半主动悬架作动器，其特征在于：所述馈能电路(24)还包括整流电路(24-1)和为车载蓄电池(23)充电的蓄电池充电电路(24-3)，所述整流电路(24-1)的输入端与初级线圈(11)的输出端和数据处理控制器(22)的输出端均相接，所述滑动电阻(24-2)的一端与整流电路(24-1)相接，所述蓄电池充电电路(24-3)与滑动电阻(24-2)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇发荣，方涛，李立博，魏冬冬，范二军，李冬，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61