[发明专利]谐振频率自跟踪超磁致伸缩车辆悬架系统减振装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车悬挂技术领域，涉及一种谐振频率自跟踪超磁致伸缩车辆悬架系统减振装置。

背景技术

车辆悬架系统由于弹性元件受到冲击会产生振动，影响车辆行驶的安全性和平顺性。为了避免车辆悬架系统振动带来不利的影响，可以在车辆悬架安装减振器以达到减振的目的。

车辆悬架系统的减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架(或车身)和车桥间受到振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到空气中。

上述传统的弹簧-质量-阻尼式车辆悬架系统减振器的刚度及振动特性叠加于车辆悬架系统上，而车辆悬架系统的频率响应特性附加于减振器之上，并在减振器的固定自由共振频率表现出反共振特点。减振器的阻尼可以影响振动频率超过系统反共振响应带宽时的衰减特性，从而改变系统的振动特性，实现有效的减振。但上述车辆悬架系统减振器频带宽度较窄且其阻尼系数固定，当负载等环境因素发生变化时会导致减振系统的共振频率发生变化，致使减振器减振效果变差。

中国发明专利“减震器的阻尼调节机构”(申请号201110157863.6，公开日2012年1月4日)提出了一种通过电动调节系统调节滑动顶针的螺纹配合段上的通孔关闭或打开以实现减振器阻尼大小控制。美国专利US7112474B2提出了一种磁流变自适应减振装置，通过调节磁场改变磁流变液粘度，实现减振器阻尼大小控制。上述结构虽然实现了减振器阻尼的调节，但是减振器结构复杂，组装和维护不变，而且上述结构调节阻尼时存在时滞，无法实现主动减振。

发明内容

本发明的目的是提供一种谐振频率自跟踪超磁致伸缩车辆悬架系统减振装置，解决了现有技术中存在的悬架系统减振器结构复杂，调节阻尼时存在时滞等缺点。

本发明所采用的技术方案是，一种谐振频率自跟踪超磁致伸缩车辆悬架系统减振装置，外筒内安装有软磁体内筒，软磁体内筒的上下两端分别与活塞杆、导向活塞相连，导向活塞通过弹簧固定在外筒中，安装在软磁体内筒中的GMM的上下两端分别与上永磁体、下永磁体相连，GMM的外围绕有线圈，线圈的一端依次连接信号调理放大电路、鉴频电路、减振控制电路后连接至线圈的另一端，线圈的一端还依次连接电阻R、电流源i、可调电容C_x后连接至线圈另一端，电阻R末端设置有开关将电流源i从电路中接通或断开。

本发明的有益效果是基于GMM换能原理，集成振动信号鉴频技术，形成了一种谐振频率自跟踪的超磁致伸缩车辆悬架系统减振新技术。本发明的被动GMM分路阻尼控制利用谐振电路在谐振点时GMM具有最大换能效率的特点，将车辆悬架系统振动能量转化为热能耗散。本发明的主被动GMM分路阻尼控制采用GMM实现了主动减振，与被动减振共同作用使主被动GMM分路阻尼控制的减振效果更加理想。上述车辆悬架系统减振技术可以对振动频率进行自跟踪，使减振装置在较宽的频率范围内都能有效地减小车辆悬架系统振动，且结构简单，响应迅速，和传统车辆悬架系统减振装置相比的优势不言而喻。

附图说明

图1是谐振频率自跟踪的超磁致伸缩车辆悬架系统减振装置的结构图。

图2是本发明的原理框图。

图3是单模态被动GMM分路阻尼控制示意图。

图4是多模态被动GMM分路阻尼控制示意图。

图5是主被动杂交GMM分路阻尼控制示意图。

图中：1、外筒，2、弹簧，3、导向活塞，4、软磁体内筒，5、下永磁体，6、线圈，7、GMM，8、上永磁体，9、活塞杆，10.信号调理放大电路，11.鉴频电路，12.减振控制电路。

具体实施方式

谐振频率自跟踪的超磁致伸缩车辆悬架系统减振装置，结构如图1所示，外筒1内安装有软磁体内筒4，软磁体内筒4的上下两端分别与活塞杆9、导向活塞3相连，导向活塞3通过弹簧2固定在外筒1中。安装在软磁体内筒4中的GMM7的上下两端分别与上永磁体8、下永磁体5相连，GMM7的外围绕有线圈6。线圈6的一端依次连接信号调理放大电路10、鉴频电路11、减振控制电路12后连接至线圈6的另一端。

GMM7、下永磁体5、软磁体内筒4和上永磁体8构成了磁回路。

线圈6、信号调理放大电路10、鉴频电路11和减振控制电路12构成了振动分析控制电路。