一種主動液壓互聯式饋能懸架制造技術

本發明專利技術提供了一種主動液壓互聯式饋能懸架，左右懸架通過連接管路實現反向互聯，互聯管路上裝有液壓馬達。被動模式下，系統中油液流動，液壓馬達通過齒輪傳動機構將油液的動能轉化為直線電機初級的機械能，直線電機初級在次級中來回運動切割磁感線，產生電流，電流通過饋能電路儲存在車載電池中。另外，饋能控制模塊的ECU通過位移傳感器采集的數據可以對懸架作用力實現主動控制。通過兩種工作模式的切換，既改善了車輛乘坐舒適性，又回收了部分振動能量，實現節能減排的功能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種主動液壓互聯式饋能懸架，屬于車輛懸架

技術介紹
在重心較高的重型車上一般安有液壓互聯懸架，與傳統獨立式懸架相比不僅可以降低車輛的固有頻率，還可以有效改善車輛的操縱穩定性。如采用液壓反向互聯式懸架的車輛，在轉向時，側傾角要小于其他車輛，從而提高行車安全性。互聯懸架雖然可以改善車輛性能，但油液在系統管道的傳動過程中，油液與管壁之間存在摩擦，油液分子間存在內摩擦，管道方向、斷面積的改變都會造成系統壓力的損失。隨著車速的提高，路面等級變差，互聯懸架功耗占發動機輸出功率比重也會不斷增大。中國專利CN201410555080公開提供了一種并聯式液電饋能懸架系統；該專利技術可將由路面引起的振動能量部分轉化為電能，且懸架系統中引入了液壓整流橋，使得液壓馬達維持單向轉動，從而提高了饋能的效率。但由于液壓整流橋的引入，使得懸架系統的主動控制效果大大減弱，因為單向閥的止回作用使得其下游的油液很難對上游的流態產生影響，并且大量單向閥的引入也使得系統的壓力損失進一步增大，設備安裝和維護的成本也相應增加。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種主動液壓互聯式饋能懸架，該系統可以有效回收由路面激勵產生的振動能量，并可以通過驅動電路對懸架實施主動控制。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案是：一種主動液壓互聯式饋能懸架，其特征在于，包括兩個懸架系統，所述懸架系統包括第一雙作用液壓缸、第二雙作用液壓缸、彈簧、液壓馬達、齒輪、雙齒齒輪齒條、上吊耳、直線電機固定板、直線電機、位移傳感器、饋能控制模塊，所述第一雙作用液壓缸、第二雙作用液壓缸分別與彈簧并聯，并聯后的上端與簧載質量鉸接，下端與簧下質量鉸接，所述第一雙作用液壓缸、第二雙作用液壓缸內均設置有活塞，所述活塞固定在活塞桿內，所述第一雙作用液壓缸、第二雙作用液壓缸分別設置在懸架系統的左右兩側，第一雙作用液壓缸的上腔與第二雙作用液壓缸的下腔、第一雙作用液壓缸的下腔與第二雙作用液壓缸的上腔分別通過一連接管路連通，所述兩條連接管路上各安有一個液壓馬達，每個液壓馬達均通過傳動軸與一個齒輪同軸連接，兩個齒輪之間設有一雙齒齒輪齒條，所述雙齒齒輪齒條與兩個齒輪嚙合、且其上部與直線電機初級相連；所述直線電機外殼的上端固定于直線電機固定板下部，所述直線電機固定板上端與上吊耳連接；第一雙作用液壓缸、第二雙作用液壓缸的上部分別安裝有位移傳感器；所述饋能控制模塊包括ECU，以及分別與ECU相連的車載電源、饋能電路、驅動電路，所述饋能電路還與車載電源相連，所述直線電機通過電路與饋能控制模塊的饋能電路相連，兩個所述位移傳感器與饋能控制模塊的ECU相連，分別用于采集左右懸架上端點位移信息，并將采集到的位移信息輸入到饋能控制模塊的ECU中；所述ECU根據位移信息與預設閥值信息的比照，輸出控制指令控制驅動電路和饋能電路的閉合和開斷；所述饋能電路用于將直線電機產生的電能傳輸到車載電源中；所述驅動電路用于將車載電源中的電能傳輸到直線電機中，從而驅動直線電機產生主動控制力。進一步地，所述雙齒齒輪齒條與兩個齒輪圓心的連線相垂直。進一步地，所述直線電機外殼的下端安有防塵罩及緩沖塊。進一步地，所述齒輪、雙齒齒輪齒條置于防塵罩的空腔內，且齒輪轉動及齒條上下移動均不會與防塵罩發生接觸。進一步地，所述緩沖塊中間設有圓形開孔，所述雙齒齒輪齒條穿過緩沖塊。所述主動液壓互聯式饋能懸架具有主動減震、被動饋能兩種模式；當車輛在平坦的路面上行駛時，饋能控制模塊中ECU根據位移傳感器采集到的位移信息與預設閥值信息進行對比，如果低于閥值且持續時間超過預設時長，則ECU導通饋能電路、斷開驅動電路，此時主動液壓互聯式饋能懸架處于饋能模式，油液在連接管路中流動，流動的油液驅動位于連接管路上的液壓馬達轉動，由于本新型懸架連接方式采用反向互聯結構，同一懸架系統的兩個液壓馬達的轉速大小相等、方向相反，液壓馬達通過傳動軸帶動齒輪轉動，兩個齒輪與雙齒齒輪齒條嚙合，使得雙齒齒輪齒條上下移動，帶動直線電機初級在次級中來回運動切割磁感線，產生電流，電流通過饋能電路儲存在車載電池中，從而實現活塞上下往復的機械能至電池中電能的轉化。當車輛在較差路面上行駛時，饋能控制模塊中ECU根據位移傳感器采集到的位移信息與預設閥值信息進行對比，如果高于閥值或低于閥值的持續時間短于預設時長，則ECU導通驅動電路，斷開饋能電路，此時主動液壓互聯式饋能懸架處于主動模式，同時ECU根據采集信息按照設計的控制邏輯計算出懸架所需的控制力，并輸出相應的控制指令調節直線電機的運動狀態，直線電機帶動左右液壓馬達同步轉動，從而改變系統的阻尼力，實現緩沖和衰減車身振動的主動控制。本專利技術與現有技術相比具有以下的主要優點：其一，結構簡單緊湊，饋能效率高。所述新型懸架具有主動減震、被動饋能兩種模式。被動模式下，左右懸架共用一臺直線電機饋能，可以有效降低生產成本。同時，所述新型懸架避免了整流裝置的引入，一定程度上減少了系統中油液的局部損失，從而提高饋能效率。其二，方便實現對懸架的主動控制。主動模式下，位移傳感器實時將采集到的位移信息傳遞給ECU，由ECU根據采集信息按照設計的控制邏輯計算出懸架所需的控制力，并輸出相應的控制指令調節直線電機的運動狀態，直線電機帶動左右液壓馬達同步轉動，從而改變系統的阻尼力，實現緩沖和衰減車身振動的主動控制。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖；圖2為饋能控制模塊示意圖。圖中：1-簧載質量；2-上吊耳；3-直線電機固定板；4-直線電機；5-直線電機次級；6-緩沖塊；7-位移傳感器；8-活塞桿；9-活塞；10-第一雙作用液壓缸；11-齒輪；12-液壓馬達；13-雙齒齒輪齒條；14-防塵罩；15-連接管路；16-輪胎等效彈簧；17-簧下質量；18-彈簧；19-第二雙作用液壓缸；20-饋能控制模塊；21-直線電機初級；22-饋能電路；23-車載電源；24-ECU；25-驅動電路。具體實施方式下面結合附圖以及具體實施例對本專利技術作進一步的說明，但本專利技術的保護范圍并不限于此。如圖1所示，本專利技術所述的主動液壓互聯式饋能懸架，包括前懸和后懸，所述前懸和后懸的結構相同，現以后懸的結構為例來說明主動液壓互聯式饋能懸架的結構。后懸包括上吊耳2、直線電機固定板3、直線電機4、緩沖塊6、位移傳感器7、活塞桿8、活塞9、第一雙作用液壓缸10、齒輪11、液壓馬達12、雙齒齒輪齒條13、防塵罩14、連接管路15、彈簧18、第二雙作用液壓缸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種主動液壓互聯式饋能懸架，其特征在于，包括兩個懸架系統，所述懸架系統包括第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)、液壓馬達(12)、齒輪(11)、雙齒齒輪(11)齒條、上吊耳(2)、直線電機固定板(3)、直線電機(4)、位移傳感器(7)、饋能控制模塊(20)，所述上吊耳(2)上端與簧載質量(1)鉸接，所述第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)分別與彈簧(18)并聯，并聯后的上端與簧載質量(1)鉸接，下端與簧下質量(17)鉸接，所述第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)內均設置有活塞(9)；所述活塞(9)固定在活塞桿(8)內所述第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)分別設置在懸架系統的左右兩側，第一雙作用液壓缸(10)的上腔與第二雙作用液壓缸(19)的下腔、第一雙作用液壓缸(10)的下腔與第二雙作用液壓缸(19)的上腔分別通過一連接管路(15)連通，所述兩條連接管路(15)上各安有一個液壓馬達(12)，每個液壓馬達(12)均通過傳動軸與一個齒輪(11)同軸連接，兩個齒輪(11)之間設有一雙齒齒輪(11)齒條，所述雙齒齒輪(11)齒條與兩個齒輪(11)嚙合、且其上部與直線電機初級(21)相連；所述直線電機(4)外殼的上端固定于直線電機固定板(3)下部，，所述直線電機固定板(3)上端與上吊耳(2)連接；第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)的上部分別安裝有位移傳感器(7)；所述饋能控制模塊(20)包括ECU(24)，以及分別與ECU(24)相連的車載電源(23)、饋能電路(22)、驅動電路(25)，所述饋能電路(22)還與車載電源(23)相連，所述直線電機(4)通過電路與饋能控制模塊(20)的饋能電路(22)相連，兩個所述位移傳感器(7)與饋能控制模塊(20)的ECU(24)相連，分別用于采集左右懸架上端點位移信息，并將采集到的位移信息輸入到饋能控制模塊(20)的ECU(24)中；所述ECU(24)根據位移信息與預設閥值信息的比照，輸出控制指令控制驅動電路(25)和饋能電路(22)的閉合和開斷；所述饋能電路(22)用于將直線電機(4)產生的電能傳輸到車載電源(23)中；所述驅動電路(25)用于將車載電源(23)中的電能傳輸到直線電機(4)中，從而驅動直線電機(4)產生主動控制力。...

【技術特征摘要】
1.一種主動液壓互聯式饋能懸架，其特征在于，包括兩個懸架系統，所述懸架系統包括
第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)、液壓馬達(12)、齒輪(11)、雙齒齒輪
(11)齒條、上吊耳(2)、直線電機固定板(3)、直線電機(4)、位移傳感器(7)、饋能控
制模塊(20)，所述上吊耳(2)上端與簧載質量(1)鉸接，所述第一雙作用液壓缸(10)、
第二雙作用液壓缸(19)分別與彈簧(18)并聯，并聯后的上端與簧載質量(1)鉸接，下端
與簧下質量(17)鉸接，所述第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)內均設置有
活塞(9)；所述活塞(9)固定在活塞桿(8)內所述第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液
壓缸(19)分別設置在懸架系統的左右兩側，第一雙作用液壓缸(10)的上腔與第二雙作用
液壓缸(19)的下腔、第一雙作用液壓缸(10)的下腔與第二雙作用液壓缸(19)的上腔分
別通過一連接管路(15)連通，所述兩條連接管路(15)上各安有一個液壓馬達(12)，每個
液壓馬達(12)均通過傳動軸與一個齒輪(11)同軸連接，兩個齒輪(11)之間設有一雙齒
齒輪(11)齒條，所述雙齒齒輪(11)齒條與兩個齒輪(11)嚙合、且其上部與直線電機初
級(21)相連；所述直線電機(4)外殼的上端固定于直線電機固定板(3)下部，，所述直線
電機固定板(3)上端與上吊耳(2)連接；第一雙作用液壓缸(10)、第二雙作用液壓缸(19)
的上部分別安裝有位移傳感器(7)；
所述饋能控制模塊(20)包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳龍，張承龍，汪若塵，葉青，江浩斌，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32