The invention discloses a vehicle hybrid suspension actuator and a multi-mode coordinated switching control method. The vehicle hybrid suspension actuator comprises an actuator body and a control unit. The actuator body includes a dual-outlet rod magnetorheological damper, an upper linear motor unit on the upper part of the dual-outlet rod magnetorheological damper and a lower linear on the inner and lower part of the dual-outlet rod magnetorheological damper. The method includes steps: 1. data acquisition and synchronous transmission; 2. calculating the ideal damping force under LQG control of vehicle suspension; 3. calculating the root mean square value of weighted acceleration of vehicle; 4. coordinated switching control of feed mode, semi-active control mode and active control mode. The invention has novel and reasonable design, convenient realization, low cost, high working stability and reliability, high energy-feeding efficiency and high real-time performance, and can make the hybrid suspension in the best vibration-absorbing state, strong practicability and easy to popularize and use.
【技术实现步骤摘要】
一种车辆混合悬架作动器及其多模式协调切换控制方法
本专利技术属于车辆悬架作动器
，具体涉及一种车辆混合悬架作动器及其多模式协调切换控制方法。
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...
【技术保护点】
1.一种车辆混合悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和控制单元，所述作动器本体包括双出杆式磁流变减振器、设置在双出杆式磁流变减振器上部的上直线电机单元和设置在双出杆式磁流变减振器内下部的下直线电机单元；所述双出杆式磁流变减振器包括工作缸(14)和设置在工作缸(14)内且向上伸出工作缸(14)顶部外的活塞杆(18)，所述活塞杆(18)伸出工作缸(14)顶部外的一段为上直线电机单元的电机轴，所述活塞杆(18)的下部一段为下直线电机单元的电机轴，所述工作缸(14)内上部且位于上直线电机单元的下部设置有用于对活塞杆(18)的上下运动进行导向的导向座(7)，所述工作缸(14)内紧贴...
【技术特征摘要】
1.一种车辆混合悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和控制单元，所述作动器本体包括双出杆式磁流变减振器、设置在双出杆式磁流变减振器上部的上直线电机单元和设置在双出杆式磁流变减振器内下部的下直线电机单元；所述双出杆式磁流变减振器包括工作缸(14)和设置在工作缸(14)内且向上伸出工作缸(14)顶部外的活塞杆(18)，所述活塞杆(18)伸出工作缸(14)顶部外的一段为上直线电机单元的电机轴，所述活塞杆(18)的下部一段为下直线电机单元的电机轴，所述工作缸(14)内上部且位于上直线电机单元的下部设置有用于对活塞杆(18)的上下运动进行导向的导向座(7)，所述工作缸(14)内紧贴导向座(7)的下部设置有上密封件(9-1)，所述工作缸(14)内下部且位于下直线电机单元的上部设置有隔磁板(12)，所述工作缸(14)内紧贴隔磁板(12)的上部设置有下密封件(9-2)，所述工作缸(14)内位于上密封件(9-1)和下密封件(9-2)之间的空间内设置有磁流变液(10)，所述活塞杆(18)的中部连接有活塞(11)，所述活塞(11)与工作缸(14)的内壁之间设置有供磁流变液(10)通过的磁流变液通道(16)，所述活塞(11)上缠绕有线圈(17)；所述上直线电机单元包括上直线电机外壳(28)、上直线电机次级永磁体组件和设置在所述上直线电机次级永磁体组件外部的上直线电机初级绕组组件，所述上直线电机外壳(28)设置在导向座(7)的上部，所述活塞杆(18)向上伸出上直线电机外壳(28)顶部外，所述上直线电机次级永磁体组件包括均匀排列在上直线电机单元的电机轴外部且位于上直线电机外壳(28)内的多个上直线电机次级永磁体(3-1)和设置在多个上直线电机次级永磁体(3-1)外部的上直线电机次级保护层(2-1)，多个上直线电机次级永磁体(3-1)的N极、S极间隔排列；所述上直线电机初级绕组组件包括设置在上直线电机外壳(28)内的上直线电机初级铁心(4-1)和设置在上直线电机初级铁心(4-1)内部且位于上直线电机次级保护层(2-1)外部的上直线电机初级绕组(5-1)，所述上直线电机初级铁心(4-1)固定在导向座(7)的上端；所述下直线电机单元包括下直线电机固定座(15)、下直线电机次级永磁体组件和设置在所述下直线电机次级永磁体组件外部的下直线电机初级绕组组件，所述下直线电机固定座(15)设置在工作缸(14)内底部，所述下直线电机次级永磁体组件包括均匀排列在下直线电机单元的电机轴外部的多个下直线电机次级永磁体(3-2)和设置在多个下直线电机次级永磁体(3-2)外部的下直线电机次级保护层(2-2)，多个下直线电机次级永磁体(3-2)的N极、S极间隔排列；所述下直线电机初级绕组组件包括下直线电机初级铁心(4-2)和设置在下直线电机初级铁心(4-2)内部且位于下直线电机次级保护层(2-2)外部的下直线电机初级绕组(5-2)，所述下直线电机初级铁心(4-2)固定在下直线电机固定座(15)内；所述活塞杆(18)的顶部连接用于与汽车簧载质量连接的上吊耳(1)，所述工作缸(14)的底部连接用于与汽车非簧载质量连接的下吊耳(13)；所述控制单元包括作动器控制器(6)和储能电路，所述作动器控制器(6)的输入端接有用于对非簧载质量速度进行检测的非簧载质量速度传感器(19)和用于对簧载质量速度进行检测的簧载质量速度传感器(20)，所述作动器控制器(6)的输出端接有用于为上直线电机初级绕组(5-1)提供可调电流的第一可控恒流源电路(21)、用于为下直线电机初级绕组(5-2)提供可调电流的第二可控恒流源电路(22)和用于为线圈(17)提供可调电流的第三可控恒流源电路(23)，所述上直线电机初级绕组(5-1)与第一可控恒流源电路(21)连接，所述下直线电机初级绕组(5-2)与第二可控恒流源电路(22)连接，所述线圈(17)与第三可控恒流源电路(23)连接；所述储能电路包括上直线电机储能电路和下直线电机储能电路，所述上直线电机储能电路包括依次连接的上整流电路(24-1)和上蓄电池充电电路(24-2)，所述下直线电机储能电路包括依次连接的下整流电路(25-1)、滑动电阻(25-2)和下蓄电池充电电路(25-3)，所述车载蓄电池(26)与上蓄电池充电电路(24-2)的输出端和下蓄电池充电电路(25-3)的输出端均连接,所述第一可控恒流源电路(21)、第二可控恒流源电路(22)和第三可控恒流源电路(23)均与车载蓄电池(26)的输出端连接，所述上直线电机初级绕组(5-1)与上整流电路(24-1)连接，所述下直线电机初级绕组(5-2)与下整流电路(25-1)连接；所述作动器控制器(6)的输出端还接有滑动电阻调节模块(27)，所述滑动电阻(25-2)与滑动电阻调节模块(27)的输出端连接。2.按照权利要求1所述的一种车辆混合悬架作动器，其特征在于：所述上密封件(9-1)与工作缸(14)的内壁之间以及上密封件(9-1)与活塞杆(18)之间均设置有上密封环(8-1)，所述下密封件(9-2)与工作缸(14)的内壁之间以及下密封件(9-2)与活塞杆(18)之间均设置有下密封环(8-2)。3.按照权利要求1所述的一种车辆混合悬架作动器，其特征在于：所述导向座(7)为圆筒形结构，所述上直线电机初级铁心(4-1)焊接在导向座(7)的上端。4.按照权利要求1所述的一种车辆混合悬架作动器，其特征在于：所述上整流电路(24-1)和下整流电路(25-1)均为三相桥式整流电路。5.按照权利要求1所述的一种车辆混合悬架作动器，其特征在于：所述作动器控制器(6)为DSP数字信号处理器。6.按照权利要求1所述的一种车辆混合悬架作动器，其特征在于：所述上直线电机次级永磁体(3-1)的数量为12～16，所述下直线电机次级永磁体(3-2)的数量为4～6。7.一种如权利要求1所述车辆混合悬架作动器的多模式协调切换控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、数据采集与同步传输：簧载质量速度传感器(20)对簧载质量速度进行实时检测，非簧载质量速度传感器(19)对非簧载质量速度进行实时检测；作动器控制器(6)对簧载质量速度传感器(20)检测到的簧载质量速度信号和非簧载质量速度传感器(19)检测到的非簧载质量速度信号进行周期性采样；步骤二、计算车辆悬架LQG控制下的理想阻尼力：所述作动器控制器(6)根据公式计算得到第i次采样得到的簧载质量速度vs,i和非簧...
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