[发明专利]一种自供能式车辆主动悬架及其协调控制方法

说明书

本发明公开了一种自供能式车辆主动悬架，包括并排设置在车身与车桥之间的作动器和弹簧，以及功率模块电路、超级电容和控制器，控制器的输入端接有簧载质量速度传感器和非簧载质量速度传感器，作动器包括活塞筒、直线电机单元、可变阻尼单元、上吊耳、下吊耳、活塞筒上端盖和活塞筒下端盖，直线电机单元包括、活塞杆和多块永磁体，活塞筒内设置有隔板，位于活塞筒上端盖与隔板之间的活塞筒内设置有多块硅钢片和多个初级线圈，变阻尼单元包括活塞和阻尼液通道，阻尼液通道上设置有多个比例电磁阀。本发明还公开了一种自供能式车辆主动悬架的协调控制方法。本发明工作稳定性和可靠性高，馈能效率高，实时性高，能够使主动悬架处于最佳的减振状态。

技术领域

本发明属于车辆悬架系统技术领域，具体涉及一种自供能式车辆主动悬架及其协调控制方法。

背景技术

车辆上广泛使用的是被动悬架,由于悬架弹簧刚度和减振器阻尼无法随路面和车辆行驶状况而改变,设计时只能保证其在某种特定行驶工况下满足减振要求,被动悬架无法从根本上解决车辆平顺性和操纵稳定性之间的矛盾问题，限制了车辆性能的进一步提高，已成为当前车辆设计开发中的关键瓶颈问题之一。主动悬架是根据汽车的运动状态和路况，适时地调节悬架的参数，使其处于最佳减振状态。主动悬架由传感器、作动器、控制器和电源组成的闭环控制系统，根据车辆的运动状况和路面状况主动做出反应，来抑制车身的振动，可以随着道路条件的变化和行驶需要的不同要求而自动地改变弹簧刚度和减振器阻尼系数，适时地调节悬架的参数，使悬架始终处于最佳的减振状态和行驶姿态。

但是，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器还存在结构复杂、响应慢、可靠性差、能耗大、成本高等缺陷，而且，尤其是当作动器失效时，既不能实现提高车辆乘坐舒适性、操作稳定性的目标，反而又可能使行驶情况恶化；现有发明专利大都没有考虑到当电磁作动器发生失效时，悬架性能将会变得非常的恶劣，整车的操稳性和平顺性变差，严重时会影响行驶安全性；而且没有考虑在提高平顺性的情况下尽可能的达到馈能节能这一主题。另外，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器的控制方法往往偏重主动悬架的某一方面性能，没有综合能量自供式主动悬架作动器的总体性能，导致作动器在工作过程中主动控制效果不明显，在能量回馈模式与主动控制模式之间转换速度过于频繁，造成系统严重的迟滞效应，对蓄电池的寿命也有较大的影响；而且，现有技术中对作动器中电机转速的控制方法还有待改善，现有技术还不能够使主动悬架处于最佳的减振状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自供能式车辆主动悬架，其结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低，工作稳定性和可靠性高，馈能效率高，实时性高，能够使主动悬架处于最佳的减振状态，实用性强，便于推广使用。