全文摘要
本实用新型公开了一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，包括下吊环、活塞杆、缸筒、与缸筒匹配的活塞组件、永磁体、感应线圈、缓冲弹簧、液压腔、上吊环、液压管、节流阀和馈能电路。缸筒的上端与上吊环相连，活塞组件上安装有永磁体，活塞组件的上下两端用缓冲弹簧与缸筒相连，活塞组件与缸筒之间的空间通入液压油形成液压腔，液压腔之间用液压管连接，液压管路中设有电磁节流阀，馈能电路与感应线圈电路连接。活塞组件能够随着活塞杆上下移动。此新型悬架系统采用液压式与电磁式双减振的结构，一方面活塞在缸筒来回运动时可以切割磁感线产生电流并同时产生电磁阻尼；另一方面可以通过控制电磁节流阀的通流截面积进而控制该馈能悬架的刚度和阻尼比。
主设计要求
1.一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，其特征在于：包括下吊环（1）、活塞杆（2）、下液压油腔（3）、下缓冲弹簧（4）、缸筒（5）、与缸筒匹配的活塞组件（6）、永磁体（7）、感应线圈（8）、电磁节流阀（9）、液压管（10）、上缓冲弹簧（11）、上液压油腔（12）、上吊环（13）。
设计方案
1.一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，其特征在于：包括下吊环（1）、活塞杆（2）、下液压油腔（3）、下缓冲弹簧（4）、缸筒（5）、与缸筒匹配的活塞组件（6）、永磁体（7）、感应线圈（8）、电磁节流阀（9）、液压管（10）、上缓冲弹簧（11）、上液压油腔（12）、上吊环（13）。
2.根据权利要求1所述的一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，其特征在于：缸筒（5）的上端与上吊环相连，活塞组件（6）上安装有永磁体（7）、活塞组件（6）的上下两端用缓冲弹簧与缸筒（5）相连，活塞组件（6）与缸筒（5） 所构成的封闭空间通入液压油形成上液压油腔（12）、下液压油腔（3），上液压油腔（12）、下液压油腔（3）之间用液压管（10）连接，液压管中设有电磁节流阀（9），馈能电路与感应线圈（8）电连接，活塞组件（6）能够随着活塞杆（2）上下移动。
3.根据权利要求1所述的一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，其特征在于：所述下吊环（1）上端固连在活塞杆（2）上，下端与车桥相连，上吊环（13）下端固连在缸筒（5）上，上端与车身相连，所述感应线圈（8）固定于缸筒（5）上，永磁体（7）固定于活塞组件（6）上，上缓冲弹簧（11）与活塞组件（6）的上端相连，活塞组件（6）的下端与下缓冲弹簧（4）相连。
4.根据权利要求1所述的一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，其特征在于：所述缸筒（5）、活塞组件（6）为回转体结构，所述永磁体（7）和感应线圈（8）均为环状结构，缸筒（5）与活塞组件（6）所构成的封闭空间内通入液压油，形成上液压油腔（12）、下液压油腔（3）。
设计说明书
技术领域
本发明涉及车辆节能技术和车辆主动悬架技术，具体涉及一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架。
背景技术
在汽车领域，汽车节能工作受到了世界各国的普遍高度重视，汽车振动能量回收利用装置是研究的热门方向。汽车在行驶过程中，由于路面的不平，汽车会产生不同程度的振动，为了缓冲减振，在汽车车桥与车身之间安装弹性元件和减振器。传统减振器会把传递到减振器的能量转化成热能，从而损失了这部分能量。目前研制的车辆主动悬架系统结构复杂、动态响应迟钝、能耗高，严重制约了技术性能提升与产品推广应用。
当前已提出的汽车馈能型主动悬架存在能量回收效率低的问题或者是存在控制效果不佳的问题。通过详细分析前人的研究成果，齿轮齿条式、滚珠丝杆式等几种馈能悬架由于压缩行程阻尼力与伸张行程阻尼力相等并不符合理想悬架系统压缩阻尼力小于伸张行程阻尼力的要求。因此，本文提出了一种液压式与电磁式双减振的馈能悬架方案，以达到振动能量回收、控制悬架刚度与阻尼的目的。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种结构简单、使用方便、能够实现悬架阻尼和刚度特性实时调节的车辆主动悬架。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种液压式与电磁式双减振车辆馈能型主动悬架，包括下吊环（1）、活塞杆（2）、下液压油腔（3）、下缓冲弹簧（4）、缸筒（5）、与缸筒匹配的活塞组件（6）、永磁体（7）、感应线圈（8）、电磁节流阀（9）、液压管（10）、上缓冲弹簧（11）、上液压油腔（12）、上吊环（13）。缸筒的上端与上吊环相连，活塞组件上安装有永磁体、活塞组件的上下两端用缓冲弹簧与缸筒相连，活塞组件与缸筒之间的空间通入液压油形成液压腔，液压腔之间用液压管连接，液压管中设有节流阀，馈能电路与感应线圈电连接。活塞组件能够随着活塞杆上下移动。
所述感应线圈固定于缸筒上，所述永磁体固定于活塞组件上，缓冲弹簧与活塞组件的上端相连，活塞组件的下端与缓冲弹簧相连。
所述缸筒、活塞组件为回转体结构，所述永磁体和感应线圈均为环状结构。
本发明的有益效果如下。
1、本发明所提供的一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，结构简单，便于布置，悬架所需的阻尼、刚度力特性由一体化结构获得。
2、可控性好，动态响应迅速，相对纯液压系统而言，加入电磁控制本身具有更好的可控性与响应能力。
3、实用性好，本发明采用液压式与电磁式双减振的方案，相对于齿轮齿条式、滚珠丝杠式具有更高的实用寿命。
4、能耗低，一方面，通过电磁阻尼与弹簧缓冲的有效协同，大大降低主动悬架的能量消耗；另一方面，必要时，亦可将馈能装置的回收能量用于冲销一部分能耗。
附图说明
图1是本发明一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架的结构主视图。
图2是本发明一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架的结构俯视图。
附图中，各标号所代表的部件如下：下吊环（1）、活塞杆（2）、下液压油腔（3）、下缓冲弹簧（4）、缸筒（5）、与缸筒匹配的活塞组件（6）、永磁体（7）、感应线圈（8）、电磁节流阀（9）、液压管（10）、上缓冲弹簧（11）、上液压油腔（12）、上吊环（13）。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方案作进一步详细描述。
如图1、图2所示，本发明提供的一种液压式与电磁式双减振型车辆馈能悬架，包括下吊环（1）、活塞杆（2）、下液压油腔（3）、下缓冲弹簧（4）、缸筒（5）、与缸筒匹配的活塞组件（6）、永磁体（7）、感应线圈（8）、电磁节流阀（9）、液压管（10）、上缓冲弹簧（11）、上液压油腔（12）、上吊环（13）。缸筒（5）的上端与上吊环相连，活塞组件（6）上安装有永磁体（7）、活塞组件（6）的上下两端用缓冲弹簧与缸筒（5）相连，活塞组件（6）与缸筒（5） 所构成的封闭空间通入液压油形成上液压油腔（12）、下液压油腔（3）；上液压油腔（12）、下液压油腔（3）之间用液压管（10）连接，液压管中设有电磁节流阀（9）；馈能电路与感应线圈（8）电连接。活塞组件（6）能够随着活塞杆（2）上下移动。
在本实施例中，永磁体7和馈能电路均为现有成熟技术或设备。
为了便于理解本发明的工作过程，将本发明的工作过程如下。
压缩行程：活塞杆（2）相对于缸筒（5）做缩进运动，带动活塞组件（6）在缸筒（5）中相对于感应线圈（8）向上运动，将机械能转换为电能。同时上液压油腔（12）中的液压油受压，由液压管路经电磁节流阀（9）流入下液压油腔（12），可以通过控制节流口的通流截面面积调整复原阻力，进而起到对悬架刚度和阻尼进行动态调节的效果。上缓冲弹簧（11）压缩，下缓冲弹簧（4）伸长，将机械能转换为弹性势能，起到进一步减轻振动、保护装置的效果。
复原行程：活塞杆（2）相对于缸筒（5）做伸出运动，带动活塞组件（6）在缸筒（5）中相对于感应线圈（8）向下运动，将机械能转换为电能。同时下液压油腔（3）中的液压油受压，由液压管经电磁节流阀（9）流入上液压油腔（12）。通过传感器实时采集车身的振动位移和振动加速度，经ECU控制节流口的通流截面面积调整复原阻力，进而改变悬架的刚度和阻尼系数。在此过程中，下缓冲弹簧（4）压缩，上缓冲弹簧（11）伸长，将部分机械能转换为缓冲弹簧的弹性势能。
在本发明中，活塞组件（6）在感应线圈（8）中作相对往复运动，通过往复切割磁感线，将机械能转化为电能，并在此过程中对活塞组件的运动产生阻尼作用，从而获得所需的悬架动态阻尼特性，并可借由馈能电路将此电能加以回收；同时，通过控制液压管节流阀的通流截面面积，使液压阻力、缓冲弹簧的弹力、电磁阻尼有效协同，实现动态调节悬架刚度和阻尼。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920013555.8
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:61(陕西)
授权编号:CN209795096U
授权时间:20191217
主分类号:B60G13/16
专利分类号:B60G13/16;B60G13/06
范畴分类:32B;32G;
申请人:西北农林科技大学
第一申请人:西北农林科技大学
申请人地址:712100 陕西省咸阳市杨凌示范区西农路22号
发明人:王威;王博;卢建百;宋玉玲;李岩;徐胜林
第一发明人:王威
当前权利人:西北农林科技大学
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：永磁体论文; 液压论文; 阻尼作用论文; 阻尼振动论文; 电磁阻尼论文; 活塞杆论文; 汽车悬架论文; 节流阀论文;