一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车悬架系统部件，特别涉及一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置。安装在汽车的悬架系统中并与车载电子控制单元ECU以及车载蓄电池连接，由电磁减振器、控制电路、加速度传感器、陀螺仪传感器组成。本发明专利技术通过电磁减振器和控制电路实现能量回收，提高了能量回收效率；利用线圈绕组调节电路实现了电磁减振器阻尼的多级调节，满足不同行车工况的要求；利用加速度传感器进行路面不平度等级的监测和控制效果的反馈，提高了汽车在不同等级路面上行驶时的乘坐舒适性利用陀螺仪传感器进行车身倾角的监测和控制效果的反馈，提高了汽车在加速、减速、转向等不同行驶工况下的操纵稳定性。

A damping adjustable energy feedback type electromagnetic suspension device for vehicle active suspension

The invention relates to an automobile suspension system component, in particular to an energy feedback type automobile active suspension electromagnetic damping device with adjustable damping. It is installed in the suspension system of the automobile and connected with the ECU and the battery. It is composed of electromagnetic shock absorber, control circuit, acceleration sensor and gyroscope sensor. The invention realizes energy recovery through electromagnetic shock absorber and control circuit, improves energy recovery efficiency, realizes multi-level adjustment of electromagnetic shock absorber damping by coil winding adjustment circuit, meets the requirements of different driving conditions, and uses acceleration sensor to monitor and feedback the control effect of road roughness grade. It improves the ride comfort of automobiles on different grades of road surface. The gyroscope sensor is used to monitor the tilt angle of automobiles and feedback the control effect. The handling stability of automobiles under different driving conditions such as acceleration, deceleration and steering is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置一、
本专利技术涉及汽车悬架系统部件，特别涉及一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置。二、
技术介绍
减振器是汽车悬架系统的重要零部件，其主要功能是吸收路面不平产生的振动，缓解路面带来的冲击，满足汽车运行过程中的乘坐舒适性和操纵稳定性要求。目前在汽车上常用的筒式液压减振器是利用活塞在活塞缸中运动时油液与活塞孔之间的摩擦以及油液分子间的内摩擦形成阻尼力，使汽车的振动能量转化为油液的热能，再由减振器散发到大气中。这种方式无法对振动的能量进行有效回收，造成了能量的浪费。同时，汽车在不同等级的路面上行驶以及加速、减速和转向等不同的工况下，车辆对减振器阻尼大小的要求不同，而传统的筒式液压减振器无法根据行车工况实时进行阻尼调节，限制了车辆乘坐舒适性和操纵稳定性的提高。经文献检索发现，中国国家知识产权专利局于2005年1月5日公开了一项公开号为CN1559819A，名称为“车辆悬架用能量回馈型电磁减振装置”的专利申请。该技术提出利用直线发电机、电力变换器和能量存储单元进行能量回馈，通过控制功率晶体管的通断调节直线发电机的阻尼，但其阻尼仅能实现两级可调，且电路结构的安全性不高。中国国家知识产权局专利局于2012年10月05日公开了一项公开号为CN102700378A，名称为“电磁馈能型半主动悬架馈能阻尼实时控制装置及方法”的专利申请。该技术通过馈能电机、行星齿轮升速机构、滚珠丝杠和馈能控制电路实现能量回馈，通过改变馈能电机的充电电压对阻尼进行分级控制，但是所采用的滚珠丝杠机构和行星齿轮机构具有一定的机械传动损失，降低了减振器的能量回收效率。三、
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置。本专利技术安装在汽车的悬架系统中并与车载电子控制单元ECU以及车载蓄电池相连接，其技术方案是由电磁减振器、控制电路、加速度传感器、陀螺仪传感器组成；所述电磁减振器由定子外筒、线圈绕组、动子拉杆、磁轭筒、永磁体、防尘罩、缓冲垫片、下吊耳、滑动轴承、上吊耳组成；定子外筒为软磁材料制作的筒体，在其外圆柱面上设置等距、均布的环形槽，在每个环形槽中安装线圈绕组；在定子外筒的外圆柱面上安装防尘罩，用于线圈绕组的防尘；每组线圈绕组首端a和尾端b穿过防尘罩上的小孔通过导线与控制电路相连接，构成电磁减振器的定子；动子拉杆是一端带有丁字凸台，一端有连接螺纹的阶梯轴，动子拉杆的阶梯轴上固定安装磁轭筒，由丁字凸台定位；磁轭筒为软磁材料制作的筒体，在筒体上固定安装等距、均布的环形永磁体，环形永磁体外径与定子外筒的内腔直径相匹配，构成电磁减振器的动子；滑动轴承带有法兰端面，其外圆与定子外筒的内腔相匹配，其内孔与动子拉杆杆体的移动部分的直径相匹配；将由动子拉杆、磁轭筒、永磁体组成的电磁减振器的动子，安装进定子外筒内腔构成间隙配合，将滑动轴承安装进动子拉杆的移动杆体，通过滑动轴承的法兰端面用螺钉固定在定子外筒内腔的上端面，上吊耳通过螺纹固定安装在动子拉杆上；在定子外筒的下端固定安装下吊耳，缓冲垫片固定安装在下吊耳内壁；上吊耳与汽车簧载质量相连接，下吊耳与汽车非簧载质量相连接；所述的控制电路是由线圈绕组调节电路、变压器和整流稳压电路组成，并与车载电子控制单元ECU连接；其中线圈绕组调节电路是由每一组线圈绕组与相对应的双向触发三极管以及变压器初级线圈的A端相连接组成，线圈绕组有首端a和尾端b两个接头，线圈绕组的a端与双向触发三极管的输入极i相连接，双向触发三极管的输出极o与变压器初级线圈的A端相连，线圈绕组的b端与变压器初级线圈的B端相连接，双向触发三极管的栅极s与车载电子控制单元ECU相连接；变压器的次级线圈与整流稳压电路相连接；加速度传感器和陀螺仪传感器安装在车身上，通过信号线与车载电子控制单元ECU相连接；所述的整流稳压电路由二极管D组成的整流桥、电容C、电阻R、稳压二极管D1组成的整流电路连接到变压器的次级端构成，并与车载蓄电池相连接；变压器的次级线圈的A端和B端分别通过导线接入整流稳压电路的整流桥的两个交流输入端；整流稳压电路的两个直流输出端分别通过导线与车载蓄电池的正极和负极相连接。本专利技术产生的有益效果是：(1)通过电磁减振器和控制电路实现能量回收，无需进行运动形式的变换，减少了机械传动损失，提高了能量回收效率。(2)利用线圈绕组调节电路实现了电磁减振器阻尼的多级调节，可靠性和精确性高，可以满足不同行车工况的要求。(3)利用加速度传感器进行路面不平度等级的监测和控制效果的反馈，提高了汽车在不同等级路面上行驶时的乘坐舒适性。(4)利用陀螺仪传感器进行车身角度的监测和控制效果的反馈，提高了汽车在加速、减速、转向等不同行驶工况下的操纵稳定性。四、附图说明图1为本专利技术的电磁减振器结构示意图的剖视图；图2为本专利技术的整体结构示意图；图3为本专利技术的系统运行控制示意图。附图标记：1、定子外筒1-1、线圈绕组1-2、线圈绕组1-n、线圈绕组2、动子拉杆2-1、磁轭筒2-2、永磁体3、防尘罩4、缓冲垫片5、下吊耳6、导线7、滑动轴承8、上吊耳9、车载蓄电池10、整流稳压电路11、变压器12、线圈绕组调节电路12-1、双向触发三极管12-2、双向触发三极管12-n、双向触发三极管13、加速度传感器14、陀螺仪传感器15、车载电子控制单元ECU五、具体实施方式1、实施方式一：下面结合附图详细描述本专利技术的实施过程，如图1、图2、图3所示。本专利技术安装在汽车的悬架系统中并与车载电子控制单元ECU15以及车载蓄电池9相连接，是由电磁减振器、控制电路、加速度传感器13、陀螺仪传感器14组成。如图1所示，所述电磁减振器由定子外筒1、线圈绕组、动子拉杆2、磁轭筒2-1、永磁体、防尘罩3、缓冲垫片4、下吊耳5、滑动轴承7、上吊耳8和螺钉组成；定子外筒1为软磁材料制作的筒体，在其外圆柱面上加工等距、均匀分布的环形槽，在每个环形槽中安装线圈绕组；定子外筒1的外圆柱面上安装有防尘罩3，用于线圈绕组的防尘；每组线圈绕组首端a和尾端b穿过防尘罩3上的小孔通过导线6与控制电路连接，构成电磁减振器的定子；动子拉杆2是一端带有丁字凸台，一端有连接螺纹的阶梯轴，动子拉杆的阶梯轴上固定安装磁轭筒2-1，由丁字凸台定位；磁轭筒2-1为软磁材料制作的筒体，在筒体上固定安装等距、均布的环形永磁体2-2，环形永磁体2-2外径与定子外筒1的内腔直径相匹配，构成电磁减振器的动子；滑动轴承7带有法兰端面，其外圆与定子外筒1的内腔相匹配，其内孔与动子拉杆2杆体的移动部分的直径相匹配；将由动子拉杆2、磁轭筒2-1、环形永磁体2-2组成的电磁减振器的动子，安装进定子外筒1内腔构成间隙配合，将滑动轴承7安装进动子拉杆2的移动杆体，通过滑动轴承7的法兰端面用螺钉固定在定子外筒1内腔的上端面，上吊耳8通过螺纹固定安装在动子拉杆2上；在定子外筒1的下端固定安装下吊耳5，缓冲垫片4固定安装在下吊耳5内壁；上吊耳8与汽车簧载质量连接，下吊耳5与汽车非簧载质量连接；所述的控制电路是由线圈绕组调节电路12、变压器11和整流稳压电路10组成，并与车载电子控制单元ECU15相连接；其中线圈绕组调节电路12是由每一组线圈绕组与相对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置，安装在汽车的悬架系统中并与车载电子控制单元ECU以及车载蓄电池相连接，其特征为由电磁减振器、控制电路、加速度传感器、陀螺仪传感器组成；所述电磁减振器由定子外筒、线圈绕组、动子拉杆、磁轭筒、永磁体、防尘罩、缓冲垫片、下吊耳、滑动轴承、上吊耳组成；定子外筒为软磁材料制作的筒体，在其外圆柱面上设置等距、均布的环形槽，在每个环形槽中安装线圈绕组；在定子外筒的外圆柱面上安装防尘罩，用于线圈绕组的防尘；每组线圈绕组首端a和尾端b穿过防尘罩上的小孔通过导线与控制电路相连接，构成电磁减振器的定子；动子拉杆是一端带有丁字凸台，一端有连接螺纹的阶梯轴，动子拉杆的阶梯轴上固定安装磁轭筒，由丁字凸台定位；磁轭筒为软磁材料制作的筒体，在筒体上固定安装等距、均布的环形永磁体，环形永磁体外径与定子外筒的内腔直径相匹配，构成电磁减振器的动子；滑动轴承带有法兰端面，其外圆与定子外筒的内腔相匹配，其内孔与动子拉杆杆体的移动部分的直径相匹配；将由动子拉杆、磁轭筒、永磁体组成的电磁减振器的动子，安装进定子外筒内腔构成间隙配合，将滑动轴承安装进动子拉杆的移动杆体，通过滑动轴承的法兰端面用螺钉固定在定子外筒内腔的上端面，上吊耳通过螺纹固定安装在动子拉杆上；在定子外筒的下端固定安装下吊耳，缓冲垫片固定安装在下吊耳内壁；上吊耳与汽车簧载质量相连接，下吊耳与汽车非簧载质量相连接；所述的控制电路是由线圈绕组调节电路、变压器和整流稳压电路组成，并与车载电子控制单元ECU连接；其中线圈绕组调节电路是由每一组线圈绕组与相对应的双向触发三极管以及变压器初级线圈的A端相连接组成，线圈绕组有首端a和尾端b两个接头，线圈绕组的a端与双向触发三极管的输入极i相连接，双向触发三极管的输出极o与变压器初级线圈的A端相连，线圈绕组的b端与变压器初级线圈的B端相连接，双向触发三极管的栅极s与车载电子控制单元ECU相连接；变压器的次级线圈与整流稳压电路相连接；加速度传感器和陀螺仪传感器安装在车身上，通过信号线与车载电子控制单元ECU相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置，安装在汽车的悬架系统中并与车载电子控制单元ECU以及车载蓄电池相连接，其特征为由电磁减振器、控制电路、加速度传感器、陀螺仪传感器组成；所述电磁减振器由定子外筒、线圈绕组、动子拉杆、磁轭筒、永磁体、防尘罩、缓冲垫片、下吊耳、滑动轴承、上吊耳组成；定子外筒为软磁材料制作的筒体，在其外圆柱面上设置等距、均布的环形槽，在每个环形槽中安装线圈绕组；在定子外筒的外圆柱面上安装防尘罩，用于线圈绕组的防尘；每组线圈绕组首端a和尾端b穿过防尘罩上的小孔通过导线与控制电路相连接，构成电磁减振器的定子；动子拉杆是一端带有丁字凸台，一端有连接螺纹的阶梯轴，动子拉杆的阶梯轴上固定安装磁轭筒，由丁字凸台定位；磁轭筒为软磁材料制作的筒体，在筒体上固定安装等距、均布的环形永磁体，环形永磁体外径与定子外筒的内腔直径相匹配，构成电磁减振器的动子；滑动轴承带有法兰端面，其外圆与定子外筒的内腔相匹配，其内孔与动子拉杆杆体的移动部分的直径相匹配；将由动子拉杆、磁轭筒、永磁体组成的电磁减振器的动子，安装进定子外筒内腔构成间隙配合，将滑动轴承安装进动子拉杆的移动杆体，通过滑动轴承的法兰端面用螺钉固定在定子外筒内腔的上端面，上吊耳通过螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚楠，肖翔宇，和佳桃，南旺，厉青峰，练晨，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37