[发明专利]一种前后桥协同作用的悬架系统

权利要求书

1.一种前后桥协同作用的悬架系统，其特征在于，包括电压传感模块、两个前悬减振器、两个后悬减振器和用于检测车辆行驶速度的车速传感器，所述电压传感模块对减振器形成的电压进行实时测量，并产生含有减振器发电电压U_t的信号，前悬减振器的能量回收减振端固定在悬架的前部，前悬减振器的运动转换端可做往复直线移动，两个前悬减振器的能量回收减振端固定在前轮轴上且分别紧靠两个前轮的位置设置，两个后悬减振器的能量回收减振端固定在后轮轴上且分别紧靠两个后轮的位置设置，车辆行驶时对悬架的振动控制方法，具体包括以下步骤：

（1）前悬减振器采集路面信息，车速传感器实时检测行驶速度和行驶方向，设定高速行驶的阈值为V₁，向前运动和向后运动的行驶速度判断阈值V₀，车辆的行驶速度为V_t；

（2）若车辆行驶速度V_t超过V₁或汽车行驶速度低于V₁且车身振动较小时，能量回收减振端将振动能量转化为电能进行存储；否则转至步骤（3）；

（3）当车辆行驶速度V₀V_tV₁且车身振动较大时，前悬减振器采集路面信息，后悬减振器根据前悬减振器采集到的路面信息进行动作，进行振动控制；否则转至步骤（4）；

（4）车辆行驶速度低于V₀且车身振动较大时，后悬减振器采集路面信息，前悬减振器根据后悬减振器采集到的路面信息进行动作，前悬减振器的运动转换端产生作动，进行振动控制；

所述步骤（2）-（4）中，当电压信号U_t大于阈值电压U₀时，判定结果为车身振动较大，需要介入振动控制，当电压信号U_t小于阈值电压U₀时，判定结果为车身振动较小，不需要介入振动控制；所述减振器的振动速度v与其产生的电压U_t有如下关系，

 （1）；

减振器的振动速度v与振动位移x之间有如下关系，

 （2）；

其中，k_e表示电机的反电动势常数，i表示减振器内部传动比，ω表示振动的角频率，t’为时间。

2.根据权利要求1所述的一种前后桥协同作用的悬架系统，其特征在于，所述前悬减振器和后悬减振器的结构相同，所述前悬减振器包括固定在悬架前部的电机、齿轮箱和机箱，所述电机与齿轮箱连接，齿轮箱上连接有传动齿轮，所述传动齿轮可转动地连接在机箱上，机箱上可滑动地连接有传动齿条，所述传动齿轮与传动齿条啮合，传动齿条可在高度方向上移动，传动齿条的一端与前轮轴连接，传动齿条的另一端与悬架连接，所述能量回收减振端为电机，运动转换端为传动齿条。

3.根据权利要求1或2所述的一种前后桥协同作用的悬架系统，其特征在于，还包括储能模块，所述储能模块包括电池、充电开关和放电开关，所述能量回收减振端不动作，对应的充电开关打开，放电开关关闭，电池接收由电机产生的电压信号，进行电能存储；所述能量回收减振端动作时，所有充电开关关闭，对应的放电开关打开，电池内部存储的电能输出，用于形成作动信号。

4.根据权利要求1或2所述的一种前后桥协同作用的悬架系统，其特征在于：还包括电子控制模块，所述电子控制模块包括低通滤波器、信号采集单元、信号分析单元、信号发生单元和信号放大单元，所述电压传感模块将测量到的电压信号经过低通滤波器进行滤波处理后传输给信号采集单元，车速传感器将采集到的信号传输给信号采集单元，信号采集单元将接收到的信号传输给信号分析单元，信号分析单元将接收到的信号进行分析计算并将分析结果发送给信号发生单元，信号发生单元控制充电开关和放电开关的开合，信号放大单元将路面信息信号进行放大形成振动控制信号。