[发明专利]馈能减振系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种新型的馈能减振系统，属于汽车工程技术领域。

背景技术

随着世界能源的日趋紧张，汽车的节能问题越来越受到重视。汽车受路况、车速等因素的影响悬架所耗散的能量可占发动机输出总能量的10％～40％，采用馈能悬架回收汽车振动能量降低汽车的燃油消耗是目前国内外学者的研究热点。馈能悬架按能量的回收方式有液压式和电磁式两种。液压式馈能悬架的缺点是阻尼力恒定，不随车体振动速度的变化而变化，而电磁式馈能悬架的缺点是在低振动速度时没有阻尼力，这都影响了车辆行驶的平顺性。另外据有关文献分析电磁式能量转换效率较低，只有20％左右。所发明的馈能减振系统克服了以上缺点。

发明内容

为了克服现有的液压式馈能悬架阻尼力恒定，不随车体振动速度的变化而变化，电磁式馈能悬架在低振动速度时没有阻尼力，及电磁式馈能悬架能量转换效率低的缺点，发明了一种馈能减振系统。该系统具有阻尼力在零至最大值之间连续可变，和能量转换效率高的特点。并且无需整流油路即可实现油液的单向流动。该系统既可以做成被动悬架系统也可以做成半主动悬架系统和主动悬架系统使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用馈能减振系统代替车辆上的液力减振器。馈能减振系统由减振器、蓄能器(17)、控制阀(14)、液压马达(38)、发电机(12)、单向阀(7)、阻尼力控制机构、油道等组成。阻尼力控制机构通过控制杆(3)与减振器的阻尼器活动壳体(30)相连，用于控制减振器所产生力的大小和方向；减振器高压油孔(33)通过高压油管(5)与蓄能器(17)的底部相连；蓄能器(17)的底部有一管路与控制阀(14)相连，蓄能器(17)的中部有带有单向阀的控制油道(9)与控制阀(14)相连；控制阀(14)有一油道与液压马达(38)相连。

减振器包括齿轮齿条式减振器(图2所示)和滚珠丝杠式减振器(如图6所示)两种。齿轮齿条式减振器(如图2、3、4所示)由齿条(18)、齿轮(19)、阻尼器(4)组成。阻尼器(4)由叶片(28)、叶轮(29)、阻尼器活动壳体(30)、阻尼器固定壳体(31)、轴(32)、滑槽板(34)等零件组成。叶轮(29)上有均匀分布的呈放射状的槽，槽的底部有弹簧，弹簧上面插有叶片(28)，叶片(28)的外缘顶在阻尼器活动壳体(30)的内壁上。两滑槽板(34)用螺钉固定在阻尼器固定壳体(31)上，阻尼器活动壳体(30)在两滑槽板(34)和阻尼器固定壳体(31)组成的槽内左右滑动(图2、3所示)，来改变叶轮(29)与阻尼器活动壳体(30)内腔的偏心距。在阻尼器固定壳体(31)的上部有高压油孔(33)与阻尼器活动壳体(30)内腔的上部相通，下部有低压油孔(8)与阻尼器活动壳体(30)内腔的下部相通，高压油孔(33)通过高压油管(5)与蓄能器(17)相连，低压油孔(8)通过低压油管(20)与油箱(13)相连。齿条(18)与齿轮(19)啮合，将车体与车桥的相对振动转变为齿轮(19)的转动。齿轮(19)通过轴(32)与叶轮(29)相连。齿条(18)的下端与车桥相连，阻尼器固定壳体(31)与车体相连。是齿轮齿条减振器的工作过程：齿条(18)与齿轮(19)啮合将车体与车桥的相对振动转变为齿轮(19)的转动，齿轮(19)通过轴(32)带动叶轮(29)旋转。控制杆(3)带动阻尼器活动壳体(30)(如图2、3所示)左右移动，以改变叶轮(29)阻尼器活动壳体(30)内腔的偏心距。如图2所示，当叶轮(29)在阻尼器活动壳体(30)内腔的中间时不论齿条(18)怎样运动，既不会有阻尼力也不会有油液的流动；当叶轮(29)偏向阻尼器活动壳体(30)内腔的右侧时，则会在齿条(18)上产生向上的力，如果这时齿条向上运动则油液从高压油孔(33)流入阻尼器(4)从低压油孔(8)流出，释放液压能，如果这时齿条向下运动则油液从低压油孔(8)流入阻尼器(4)从高压油孔(33)流出，储存液压能；当叶轮(29)偏向阻尼器活动壳体(30)内腔的左侧时，则会在齿条(18)上产生向下的力，如果这时齿条向上运动则油液从低压油孔(8)流入阻尼器(4)从高压油孔(33)流出，储存液压能，如果这时齿条向下运动则油液从高压油孔(33)流入阻尼器(4)从低压油孔(8)流出，释放液压能。