一種多參數可自治控制的自供能主動懸架及其控制方法技術

本發明專利技術公開汽車領域中的一種多參數可自治控制的自供能主動懸架及其控制方法，反共振結構的第一油缸上部依次串聯慣容管、第三可調節流閥、智能開關、第四電磁閥和第四油氣室，第三電磁閥與第三油氣室串聯后并聯在串聯后的第三可調節流閥與智能開關的兩端；傳統減振結構的第二油缸下部依次串聯第二可調節流閥、第一可調節流閥、第二油氣室、第一電磁閥與第一油氣室，第一可調節流閥兩端并聯第二電磁閥；智能開關連接懸架域控制器，懸架域控制器與底盤系統控制器相連；將第一、第二油缸非同軸錯開且相反布置，減小懸架在垂向上的安裝距離，通過智能開關自治控制或由底盤系統控制器接管控制，使汽車獲得較好的高速行駛安全性及壞路乘坐舒適性。路乘坐舒適性。路乘坐舒適性。

【技術實現步驟摘要】
一種多參數可自治控制的自供能主動懸架及其控制方法


[0001]本專利技術屬于汽車
，具體涉及汽車的懸架結構，尤其是自供能主動懸架及其工作方法。

技術介紹

[0002]懸架是汽車重要的結構與功能部件，按照懸架作動器工作能力來分，懸架分為被動懸架、主動懸架及半主動懸架三種。除作動器外，當前的主動懸架及半主動懸架還必須包含傳感器、控制器形成的反饋控制系統，因此系統復雜程度及制造成本較高。
[0003]中國專利技術專利申請號為202211360329.X、名稱為“高度多級可調的智能自供能主動懸架及其工作方法”的文獻中提供自供能主動懸架，采用了從下到上串聯的傳統減振結構、懸架第三質量以及反共振減振結構，通過在反共振減振結構中設置智能開關，當汽車在良好路面上行駛時，控制傳統減振結構提供大阻尼，除反共振減振結構中專設的慣容螺旋管外，智能開關在反共振減振結構中提供較大阻尼及慣容，起到減小懸架動撓度及車輪動載荷，使汽車獲得良好的行駛安全性的作用。當汽車在壞路面上行駛時，智能開關控制傳統減振結構提供較小阻尼，反共振減振結構僅提供慣容，該慣容與反共振減振結構剛度帶來反共振頻率略小于車輪共振頻率，并在在懸架第三質量的作用下，對車輪共振頻率頻段內車身振動進行有效地抑制，使汽車獲得良好的壞路乘坐舒適性。雖然該懸架技術可很好地兼顧汽車的行駛安全性和乘坐舒適性，但也存在結構復雜、垂向尺寸較大、不方便在緊湊型汽車安裝等問題；其次，由智能開關在反共振減振結構中提供大阻尼，導致智能開關的慣容與智能開關的阻尼的比值變小，進而影響智能開關對懸架振動頻率的敏感性；再次，該懸架不能實現剛度可調，限制了懸架綜合性能的進一步提高；而且，其柱塞桿采用實心結構，導致其質量較大，連接到車輪上使簧下質量過大，不利于懸架綜合性能的改善，且沒有散熱功能。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的是為了解決上述自供能主動懸架存在的垂向尺寸較大、散熱不充分、敏感性較差以及綜合性能不高等問題，提出一種多參數可自治控制的自供能主動懸架，同時提出該自供能主動懸的工作方法。
[0005]本專利技術一種多參數可自治控制的自供能主動懸架采用的技術方案是：具有反共振結構和傳統減振結構，反共振結構由開口向上的第一油缸及第一柱塞桿組成，傳統減振結構由開口向下的第二油缸及第二柱塞桿組成，第一、第二油缸的結構相同，非同軸錯開且相反布置，第二油缸的頂部高于第一油缸的底部，第一、第二油缸由缸體連接件緊固；第一油缸的油腔上部經油管依次串聯慣容管、第三可調節流閥、智能開關、第四電磁閥和第四油氣室，第三電磁閥與第三油氣室串聯后，并聯在串聯后的第三可調節流閥與智能開關的兩端；第二油缸的油腔下部通過油管依次串聯第二可調節流閥、第一可調節流閥、第二油氣室、第一電磁閥與第一油氣室，第一可調節流閥的兩端并聯第二電磁閥；智能開關通過信號線連
接懸架域控制器，懸架域控制器通過信號線與汽車的底盤系統控制器相連，懸架域控制器通過控制線分別連接常閉的第一、第二、第三、第四電磁閥。
[0006]進一步地，所述的第一、第二柱塞桿的柱塞端是一個導向活塞，導向活塞上沿圓周方向開有若干軸向貫通的流通孔，第一、第二柱塞桿的桿體內部中間各開有一個軸向的中空孔，中空孔是開口朝向桿體連接端的盲孔。
[0007]本專利技術一種多參數可自治控制的自供能主動懸架的工作方法采用的技術方案是：具有以下步驟：
[0008]步驟A：當汽車急劇加速、急劇減速、急劇轉向操作時，底盤系統控制器向懸架域控制器(23)輸入控制信號A的邏輯值為1，否者邏輯值為0；
[0009]步驟B：當路面激振頻率大于設計頻率閾值時，智能開關(18)被觸發，向懸架域控制器(23)輸入控制信號B的邏輯值為1，否則邏輯值為0；
[0010]步驟C：懸架域控制器(23)接收到控制信號A和B，按控制規則(1
?
A)B同步控制第一、第二、第三、第四電磁閥(8、6、21、19)。
[0011]本專利技術采用上述技術方案后突顯的優點是：
[0012]1、本專利技術將上下布置的反共振結構與傳統減振結構的油缸錯開相反布置，兩個油缸的中心軸非同軸，并且使傳統減振結構油缸的頂端高于反共振結構油缸的底端，能減小傳統減振結構的柱塞桿下端到反共振結構的柱塞桿上端在垂向的距離，使懸架整體結構在垂向上更緊湊，減小了懸架在垂向上的安裝距離，更方便在汽車上安裝。
[0013]2、當汽車在良好路面上高速行駛時，本專利技術通過安裝于反共振結構油路的智能開關自治控制或由底盤系統控制器接管控制，使傳統減振結構提供較大的剛度和較大的阻尼，反共振結構提供較大的剛度、較大的阻尼以及較大的慣容，使汽車獲得較好的行駛安全性；當汽車在壞路面上行駛時，通過智能開關自治控制，使傳統減振結構提供較小的剛度和較小的阻尼，反共振結構提供較小的剛度、較小的阻尼以及較小的慣容，即減小懸架剛度以降低車身振動固有頻率，提升懸架剛度對車身高頻振動的隔振效果，減小懸架阻尼以保持懸架剛度對車身高頻振動的隔振效果。
[0014]3、本專利技術采用的缸體連接件，與兩個油缸缸體共同組成了懸架第三質量，吸收車輪到車身傳遞的高頻振動，使反共振結構剛度和慣容管形成的反共振頻率等于車輪對路面輸入幅頻特性曲線上高頻峰值點處頻率，使反共振結構對車身高頻振動進行反共振減振，使汽車獲得較現有自供能主動懸架更優乘坐舒適性。
[0015]4、本專利技術在智能開關外串聯一個可調阻尼，為反共振減振結構提供較大阻尼，增大智能開關的內量孔的慣容對阻尼的比值，提升智能開關對懸架振動頻率的敏感性。
[0016]5、本專利技術將傳統減振結構與反共振結構油缸的柱塞桿均設計成筒型結構，開口設在桿體連接端，即傳統減振結構的柱塞桿的開口向下，反共振結構的柱塞桿的開口向上，并在開口處設置通氣孔以及與柱塞桿伸出方向相同的集氣罩，一方面有利于減小簧下質量，實現減小了車輪動載荷，進而有利于懸架綜合性能改善，另一方面提高整個懸架系統的散熱功能，減小非簧載質量，進而提高了整個懸架系統工作的穩定性。
[0017]6、本專利技術采用專門的第三可調節流閥為反共振結構提供較大阻尼，而不是由智能開關提供大阻尼，可以增大智能開關閥芯內量孔的慣容對阻尼的比值，提升智能開關對懸架振動頻率的敏感性。
附圖說明
[0018]以下結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明：
[0019]圖1是本專利技術一種多參數可自治控制的自供能主動懸架的結構示意圖；
[0020]圖2是圖1中第二柱塞桿內部結構以及裝配有集氣罩的結構放大圖；
[0021]圖中：1.車身；2.上聯結裝置；3.第一柱塞桿；4.第一油缸；5.第二油缸；6.第二電磁閥；7.第一油氣室；8.第一電磁閥；9.第二油氣室；10.第一可調節流閥；11.第二可調節流閥；12.缸體連接件；13.下聯結裝置；14.車輪；15.第二柱塞桿；16.慣容管；17.第三可調節流閥；18.智能開關；19.第四電磁閥；20.第四油氣室；21.第三電磁閥；22.第三油氣室；23.懸架域控制器；24.本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種多參數可自治控制的自供能主動懸架，具有反共振結構和傳統減振結構，反共振結構由開口向上的第一油缸(4)及第一柱塞桿(3)組成，傳統減振結構由開口向下的第二油缸(5)及第二柱塞桿(15)組成，其特征是：第一、第二油缸(4、5)的結構相同，非同軸錯開且相反布置，第二油缸(5)的頂部高于第一油缸(4)的底部，第一、第二油缸(4、5)由缸體連接件(12)緊固；第一油缸(4)的油腔上部經油管依次串聯慣容管(16)、第三可調節流閥(17)、智能開關(18)、第四電磁閥(19)和第四油氣室(20)，第三電磁閥(21)與第三油氣室(22)串聯后，并聯在串聯后的第三可調節流閥(17)與智能開關(18)的兩端；第二油缸(5)的油腔下部通過油管依次串聯第二可調節流閥(11)、第一可調節流閥(10)、第二油氣室(9)、第一電磁閥(8)與第一油氣室(7)，第一可調節流閥(10)的兩端并聯第二電磁閥(6)；智能開關(18)通過信號線連接懸架域控制器(23)，懸架域控制器(23)通過信號線與汽車的底盤系統控制器相連，懸架域控制器(23)通過控制線分別連接常閉的第一、第二、第三、第四電磁閥(8、6、21、19)。2.根據權利要求1所述的一種多參數可自治控制的自供能主動懸架，其特征是：所述的第一、第二柱塞桿(3、15)的柱塞端是一個導向活塞(24)，導向活塞(24)上沿圓周方向開有若干軸向貫通的流通孔(25)，第一、第二柱塞桿(3、15)的桿體內部中間各開有一個軸向的中空孔(26)，中空孔(26)是開口朝向桿體連接端的盲孔。3.根據權利要求2所述的一種多參數可自治控制的自供能主動懸架，其特征是：中空孔(26)開口端處的桿體上開有若干個徑向的連通大氣的通氣孔(28)，靠近通氣孔(28)處的桿體上固定套有集氣罩(27)，集氣罩(27)的開口朝向通氣孔(28)。4.根據權利要求1所述的一種多參數可自治控制的自供能主動懸架，其特征是：汽車安全行駛性傳統減振結構的較大剛度汽車乘坐舒適性傳統減振結構的較小剛度第二可調節流閥(11)的阻尼值第一可調節流閥(10)的阻尼值第一油缸(4)缸體、第二油缸(5)以及缸體連接件(12)的質量之和m
c
＝n5m1，汽車行駛安全性反共振結構的較大剛度汽車乘坐舒適性反共振結構的較小剛度第三節流閥(17)的阻尼值慣容管(16)的慣容值m2是車身質量，m1是車輪質量，k1是車輪垂直等效剛度k1，f
1h
是車輪對路面幅頻特性曲線高頻共振峰值點的頻率，n1在2.8到4之間，n2在2到2.4之間，n3在0.2到0.3之間，n4在0.2到0.3之間，n5不超過3，n6在2.8到4之間，n7在2到2.4之間，n8在0.4到0.6之間，n9在0.8到1.2之間。5.一種如權利要求1所述的一種多參數可自治控制的自供能主動懸架的工作方法，其特征是具有以下步驟：步驟A：當汽車急劇加速、急劇減速、急劇轉向操作時，底盤系統控制器向懸架域控制器(23)輸入控制信號A的邏輯值為1，否者邏輯值為0；步驟B：當路面激振頻率大于設計頻率閾值時，智能開關(18)被觸發，向懸架域控制器
(23)輸入控制信號B的邏輯值為1，否則邏輯值為0；步驟C：懸架域控制器(23)接收到控制信號A和B，按控制規則(1
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A)B同步控制第一、第二、第三、第四電磁閥(8、6、21、19)。6.根據權利要求5所述的工作方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳佳睿，王駿騁，陳士安，
申請(專利權)人：尨騰汽車科技南京有限公司，
類型：發明
國別省市：