【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及汽車電控懸架系統領域，尤其涉及的是一種高集成全主動機電懸架執行器。
技術介紹
1、傳統的車輛懸架系統是被動系統，其包括彈簧減振器系統，彈簧減振器系統的彈簧和減振器具有固定的特性。然而，鑒于變化的道路狀況和變化的乘客偏好，這種固定特性可能不適用于復雜多變的路況。因此，懸架各種特性可以由用戶控制或根據路面狀況自動響應的主動懸架系統逐漸發展起來。
2、目前，主動懸架系統在汽車減振方面具有顯著優勢，它可以根據汽車的行駛工況調節主動力作動器的輸出力，從而兼顧汽車的平順性和操縱穩定性。現有的主動力作動器主要包括直線電機式、液壓式、旋轉電機式等幾類。其中，直線電機式的結構最為簡單，能量轉化效率也最高，但其缺點是持續輸出力密度小。液壓式作動器通常分為流量調節式與壓力調節式，需要外界動力源，因此體積較大且能量消耗較高。旋轉電機式作動器通常采用滾珠絲杠、齒輪齒條、液壓油缸(液壓馬達或泵)等機構，實現直線與旋轉運動轉換，并放大作動器電動控制力，然而，旋轉電機式主動懸架系統在高頻激勵下可能面臨電機功耗過大、反應速度不足以及阻尼效果不理想的問題。
3、為了緩解采用滾珠絲杠的旋轉電機式作動器在高頻激勵下阻尼效果不佳的問題，中國專利申請公開號為cn108819643a的專利申請公開文本中提出了“一種采用與主動力作動器同軸心橡膠彈簧的主動懸架”，其主動懸架在主動力作動器下部同軸串聯一個橡膠襯套彈簧，構成一種二級減振旋轉電機式主動懸架結構方案。然而，由于襯套彈簧動撓度需要滿足橡膠壓縮的安全閾值，所以要預留出一定的襯套彈簧壓縮
4、綜上所述，現有技術存在的主要缺陷包括：直線電機式作動器持續輸出力密度小；液壓式作動器體積大、能量消耗高；旋轉電機式作動器在高頻輸入時存在阻尼效果不佳等問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種高集成全主動機電懸架執行器，有效結合主動和被動阻尼機制，在低頻、中頻和高頻工況下都能發揮優良的減振作用，提高汽車的平順性和操縱穩定性，此外，旋轉電機的饋能功能允許執行器在運行過程中回收多余的能量，提升系統的整體效率，適用于各種復雜的行駛工況。
2、本專利技術是通過以下技術方案實現的：
3、一種高集成全主動機電懸架執行器，包括電驅動機構、運動轉換機構，所述執行器還包括基礎阻尼機構，電驅動機構的輸出端與運動轉換機構的振動輸出端通過動力傳遞機構實現旋轉運動的傳動連接，基礎阻尼機構的輸入端與動力傳遞機構之間傳動連接；
4、運動轉換機構實現直線運動與旋轉運動的相互轉換，運動轉換機構的直線運動端作為振動輸入端，運動轉換機構的旋轉運動端作為振動輸出端，通過電驅動機構為運動轉換機構振動的減振提供主動力，通過基礎阻尼機構為運動轉換機構振動的減振提供被動阻尼力。
5、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述基礎阻尼機構包括內設空腔的阻尼器外殼，阻尼器外殼內部的空腔中填充有液壓油，阻尼器外殼的空腔設有阻尼器內筒，阻尼器內筒將阻尼器外殼內的空腔分隔為上端或下端相連通的內腔和外腔，內腔和外腔相連通的通道為連接通道，內腔中設置有豎向延伸的阻尼器螺旋軸，阻尼器螺旋軸轉動安裝在阻尼器外殼上且一端伸出阻尼器外殼之外作為輸入端，阻尼器螺旋軸外圓周表面設有螺旋狀凸起，阻尼器螺旋軸的螺旋狀凸起與阻尼器內筒內側壁之間圍成螺旋狀油路通道，阻尼器內筒上沿周向開有多個阻尼孔，阻尼孔位于阻尼器內筒上遠離連接通道的部位，阻尼孔兩端分別與內腔和外腔相連通，部分阻尼孔中設有單向閥，通過動力傳遞機構帶動阻尼器螺旋軸旋轉，通過阻尼器螺旋軸的正反轉，實現對阻尼器外殼內部空腔中液壓油流動方向的控制。
6、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述動力傳遞機構為外嚙合齒輪機構、鏈輪機構以及帶輪機構中的任一種。
7、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述動力傳遞機構為第一外嚙合齒輪機構，第一外嚙合齒輪機構包括相嚙合的齒輪一和齒輪二，齒輪一與電驅動機構的輸出端同軸固定連接，齒輪二與運動轉換機構的振動輸出端同軸固定連接，基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸與齒輪一或齒輪二同軸固定連接。
8、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述動力傳遞機構為第二外嚙合齒輪機構，第二外嚙合齒輪機構包括依次嚙合的齒輪三、齒輪四和齒輪五，齒輪三與電驅動機構的輸出端同軸固定連接，齒輪四與基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸同軸固定連接，齒輪五與運動轉換機構的振動輸出端同軸固定連接。
9、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述動力傳遞機構為第三外嚙合齒輪機構，第三外嚙合齒輪機構包括相嚙合的齒輪六和齒輪七，基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸的一端與齒輪六同軸固定連接，基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸的另一端與電驅動機構的輸出端同軸固定連接，齒輪七與運動轉換機構的振動輸出端同軸固定連接。
10、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述運動轉換機構為滾珠絲杠機構或行星絲杠機構。
11、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述運動轉換機構為滾珠絲杠機構，滾珠絲杠機構包括絲杠外套筒以及置于絲杠外套筒內且相螺紋配合的絲杠軸和滾珠螺母，絲杠軸轉動支承在絲杠外套筒上，通過絲杠外套筒內豎向延伸的導向槽對滾珠螺母的豎向移動進行限位導向，滾珠螺母上端固定連接有絲杠軸套筒，絲杠軸套筒空套在絲杠軸外且向上伸出絲杠外套筒之上作為運動轉換機構的振動輸入端，絲杠軸下端伸出絲杠外套筒之下作為運動轉換機構的振動輸出端。
12、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述電驅動機構為適用于動能回收的旋轉電機。
13、作為上述高集成全主動機電懸架執行器的優選方案，所述電驅動機構為液冷電機。
14、本專利技術相比現有技術具有以下優點：
15、1、本專利技術提供的一種高集成全主動機電懸架執行器，增設了基礎阻尼機構，與電動驅動機構協同配合使用，有效結合了電機主動力和被動阻尼力，解決了以往主動懸架執行器在高頻振動下濾振效果不佳的問題，使得該執行器在低頻、中頻和高頻工況下都能發揮優良的減振作用，提升了車輛行駛安全性、平順性和操縱穩定性；同時，即使是在電動驅動機構不工作或因故障失效時，通過基礎阻尼機構也能實現有效的被動式阻尼減振效果，使得懸架系統具備了失效安全特性；此外，電驅動機構采用適用于動能回收的旋轉電機，集主動力可控和饋能功能于一體，使得執行器在振動饋能模式中能夠回收部分能量，提高了能量利用效率，適用于各種復雜的行駛工況。
16、2、本專利技術提供的一種高集成全主動機電懸架執行器，其將增設的基礎阻尼機構與電驅動機構、運動轉換機構巧妙的集成在一起，結構布局緊湊，解決了以往的主動懸架執行器整體尺寸過大的問題，極大地提高了集成度和縮小了整體尺寸，與本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高集成全主動機電懸架執行器，包括電驅動機構、運動轉換機構，其特征在于：所述執行器還包括基礎阻尼機構，電驅動機構的輸出端與運動轉換機構的振動輸出端通過動力傳遞機構實現旋轉運動的傳動連接，基礎阻尼機構的輸入端與動力傳遞機構之間傳動連接；
2.如權利要求1所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：部分阻尼孔中設有單向閥，通過動力傳遞機構帶動阻尼器螺旋軸旋轉，通過阻尼器螺旋軸的正反轉，實現對阻尼器外殼內部空腔中液壓油流動方向的控制。
3.如權利要求1所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述動力傳遞機構為外嚙合齒輪機構、鏈輪機構以及帶輪機構中的任一種。
4.如權利要求3所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述動力傳遞機構為第一外嚙合齒輪機構，第一外嚙合齒輪機構包括相嚙合的齒輪一和齒輪二，齒輪一與電驅動機構的輸出端同軸固定連接，齒輪二與運動轉換機構的振動輸出端同軸固定連接，基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸與齒輪一或齒輪二同軸固定連接。
5.如權利要求3所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述動
6.如權利要求3所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述動力傳遞機構為第三外嚙合齒輪機構，第三外嚙合齒輪機構包括相嚙合的齒輪六和齒輪七，基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸的一端與齒輪六同軸固定連接，基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸的另一端與電驅動機構的輸出端同軸固定連接，齒輪七與運動轉換機構的振動輸出端同軸固定連接。
7.如權利要求1所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述運動轉換機構為滾珠絲杠機構或行星絲杠機構。
8.如權利要求7所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述運動轉換機構為滾珠絲杠機構，滾珠絲杠機構包括絲杠外套筒以及置于絲杠外套筒內且相螺紋配合的絲杠軸和滾珠螺母，絲杠軸轉動支承在絲杠外套筒上，通過絲杠外套筒內豎向延伸的導向槽對滾珠螺母的豎向移動進行限位導向，滾珠螺母上端固定連接有絲杠軸套筒，絲杠軸套筒空套在絲杠軸外且向上伸出絲杠外套筒之上作為運動轉換機構的振動輸入端，絲杠軸下端伸出絲杠外套筒之下作為運動轉換機構的振動輸出端。
9.如權利要求1所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述電驅動機構為適用于動能回收的旋轉電機。
10.如權利要求1所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述電驅動機構為液冷電機。
...【技術特征摘要】
1.一種高集成全主動機電懸架執行器，包括電驅動機構、運動轉換機構，其特征在于：所述執行器還包括基礎阻尼機構，電驅動機構的輸出端與運動轉換機構的振動輸出端通過動力傳遞機構實現旋轉運動的傳動連接，基礎阻尼機構的輸入端與動力傳遞機構之間傳動連接；
2.如權利要求1所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：部分阻尼孔中設有單向閥，通過動力傳遞機構帶動阻尼器螺旋軸旋轉，通過阻尼器螺旋軸的正反轉，實現對阻尼器外殼內部空腔中液壓油流動方向的控制。
3.如權利要求1所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述動力傳遞機構為外嚙合齒輪機構、鏈輪機構以及帶輪機構中的任一種。
4.如權利要求3所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述動力傳遞機構為第一外嚙合齒輪機構，第一外嚙合齒輪機構包括相嚙合的齒輪一和齒輪二，齒輪一與電驅動機構的輸出端同軸固定連接，齒輪二與運動轉換機構的振動輸出端同軸固定連接，基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸與齒輪一或齒輪二同軸固定連接。
5.如權利要求3所述的一種高集成全主動機電懸架執行器，其特征在于：所述動力傳遞機構為第二外嚙合齒輪機構，第二外嚙合齒輪機構包括依次嚙合的齒輪三、齒輪四和齒輪五，齒輪三與電驅動機構的輸出端同軸固定連接，齒輪四與基礎阻尼機構的阻尼器螺旋軸同軸固定連接，齒輪五與運...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫華雙，劉洋，劉宇，李良初，
申請(專利權)人：工大智騁合肥汽車科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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