[发明专利]一种多工况车辆悬架

说明书

技术领域

本发明属于车辆悬架减振领域，具体涉及一种具有多种工况的车辆悬架。

背景技术

伴随着电子控制技术的发展，半主动悬架与主动悬架较好的解决了车辆乘坐舒适性与操纵稳定性之间的矛盾，使得车辆悬架的隔振性能得到较好的提升。目前，半主动悬架的实现主要采用变阻尼方案，中国专利201420009104.4公开了一种节流口式阻尼可调减振器，通过调节节流口面积改变减震器的阻尼力，由此获取较好的隔振性能。然而，对于半主动悬架来说，悬架的刚度可调却成为其性能提升的瓶颈问题。主动悬架则大多采用力的发生器对输出力进行控制，Bose公司开发的全主动悬架即通过采集车辆的不同行驶工况信息，调节力作动器的输出力大小，以此实现对路面不平度的有效缓冲与衰减。对于主动悬架，即便是在静态状态下，力发生器装置仍然需要消耗能量以支撑车身载荷，所消耗的能量较大，给现有的能源与环境提出较高的难题。面对各有利弊的车辆悬架结构，工程上迫切需要一种可以较好中和各种悬架形式优缺点的解决方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种多工况车辆主动悬架，既可以克服被动悬架参数不变及半主动悬架刚度可调难以实现的难题，同时可避免主动悬架能耗较大的问题。根据汽车的行驶工况需求，悬架可工作在“被动”、“半主动”与“主动”的不同工况下，综合性能较优。

本发明采取的技术方案是，将磁悬浮弹簧与磁流变液集成为一体，利用线圈永磁体与永磁体之间异名磁极的吸引力承载车身质量，起到磁悬浮刚度作用，改变线圈永磁体线圈中的电流即可实现磁悬浮弹簧的刚度可控。改变电磁活塞中励磁线圈的电流大小，改变磁流变液的粘度特性，实现阻尼可控。

一种多工况车辆悬架，包括上吊耳(1)、下吊耳(13)、工作缸筒(16)、储油缸筒(19)、活塞杆(20)、所述活塞杆(20)上设有、线圈通孔(3)和中心线圈通孔(6)，磁悬浮缸筒(21)，所述磁悬浮缸筒(21)内形成磁悬浮工作腔(4)；

所述磁悬浮缸筒(21)与储油缸筒(19)固定连接，所述储油缸筒(19)中设有工作缸筒(16)，且工作缸筒(16)与储油缸筒(19)下端固定连接，所述储油缸筒(19)下端与下吊耳(13)相铰接；所述工作缸筒(16)下端开设有通孔(14)；

所述上吊耳(1)与活塞杆(20)上端相铰接，所述活塞杆(20)穿过磁悬浮缸筒(21)、储油缸筒(19)和工作缸筒(16)，且活塞杆(20)下端位于工作缸筒(16)内；

一种多工况车辆悬架，还包括线圈永磁体(2)、励磁线圈(7)、永磁体(22)、磁流变液(10)、阻尼活塞(12)、电磁活塞(17)，所述线圈永磁体(2)固定在活塞杆(20)上且位于所述永磁体(22)的内侧；所述永磁体(22)固定设置在磁悬浮缸筒(21)缸壁内侧上；所述励磁线圈(7)安装在电磁活塞(17)上；所述电磁活塞(17)与活塞杆(20)下端相连接；所述阻尼活塞(12)位于工作缸筒(16)内；所述磁流变液(10)置于储油缸筒(19)和工作缸筒(16)中。

所述励磁线圈(7)经预紧螺母(9)安装在电磁活塞(17)上；

所述线圈永磁体(2)上均匀缠有密布第一线圈，所述第一线圈经由线圈通孔(3)和中心线圈通孔(6)与外端电路相连。当悬架工作在“被动”或阻尼可控“半主动”工况下，线圈永磁体(2)在磁场中切割磁感线使得线圈中产生感应电流。通过外端电路可对此部分电流进行回收，此时悬架可实现对振动能量的蓄能回收。

所述励磁线圈(7)上的第二线圈经中心线圈通孔(6)与外端电路相连。

当线圈永磁体(2)与励磁线圈(7)中均没有通以电流时，利用永磁体(22)与线圈永磁体(2)异名磁极间的相互吸引力承载车身重量，实现刚度作用。利用磁流变液(10)通过伸张阀(8)、流通阀(18)、压缩阀(11)和补偿阀(15)产生阻尼力，实现阻尼作用。此时悬架工作在“被动”工况下，刚度与阻尼均不可控。

当仅线圈永磁体(2)中通以电流时，改变电流大小与方向，实现永磁体(22)与线圈永磁体(2)异名磁极间相互吸引力的改变，此时悬架工作在刚度可控“半主动”工况；

当仅励磁线圈(7)中通以电流时，改变电流大小与方向，改变周围磁感应强度，从而改变磁流变液(10)的粘度特性，此时悬架工作在阻尼可控“半主动”工况。