[实用新型]液电耦合式车辆悬架阻抗控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车领域，尤其涉及一种液电耦合式车辆悬架阻抗控制装置。

背景技术

2002年，剑桥大学学者Smith提出了惯容器的概念并给出了实现装置，和机械系统中的弹簧和阻尼器一样，是一种真正的两端点元件。它两端的受力与两端相应的加速度成正比，其比例常数称“惯质系数”，单位为千克。随着惯容器的提出，由惯容器、弹簧和阻尼3种基本元件构成的“惯容－弹簧－阻尼”(Inerter-Spring-Damper，简称ISD)车辆悬架改善了悬架的隔振性能。诸多学者对车辆ISD悬架的结构设计问题开展研究，针对被动机械网络结构运用鲁棒控制等算法，按照悬架性能指标得出目标传递函数，再通过网络综合得出具体悬架结构往往比较复杂，且容易得到包含杠杆元件的结构，实用性不足。

由于工程作业空间有限，性能优良的复杂阻抗形式在机械式悬架中难以得到实现。因此，工程上迫切需要一种性能优良，结构简单的车辆悬架结构，可实现较为复杂的阻抗形式，以提升车辆悬架的性能。

实用新型内容

针对机械式悬架阻抗不可变及通过网络综合得出具体悬架结构较复杂，容易包含杠杆元件的难题，本实用新型提出一种可实现复杂阻抗形式的车辆悬架阻抗控制装置。集成应用液力式惯容器与直线电机，液力式惯容器可产生惯性阻抗形式，直线电机可形成电学阻抗形式，通过改变直线电机的外接负载阻抗形式，获取较为复杂的悬架复合阻抗。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种液电耦合式车辆悬架阻抗控制装置，包括上吊耳、主液压缸、下吊耳、副液压缸、动子轴和电机定子，所述上吊耳固定连接在主液压缸上端；所述主液压缸和副液压缸并排设置，且所述主液压缸与副液压缸的上下腔分别通过第一连接管和第二连接管对应连通；所述主液压缸内部设置有配合连接的主液压缸活塞和主活塞杆，所述主活塞杆下端固定连接下吊耳；所述副液压缸内部设置有开孔的挡板、配合连接的副活塞杆和副液压缸活塞，所述挡板位于第二连接管下部，且副活塞杆的末端经开孔伸出挡板外部；所述副液压缸下端面连接电机定子的上端面，所述电机定子内均布有绕组，所述绕组与外端控制电路相连；所述动子轴贯穿电机定子中部，并与副活塞杆固定连接；所述动子轴上设置有动子磁轭和动子磁极。

进一步的，所述上吊耳与主液压缸焊接为一体，下吊耳与主活塞杆焊接为一体。

进一步的，所述动子轴位于电机定子的中心轴上。

进一步的，所述副液压缸下端面与所述电机定子上端面焊接连成一体。

进一步的，所述动子轴与副活塞杆焊接连成一体。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述的液电耦合式车辆悬架阻抗控制装置的复合阻抗由机械阻抗与电学阻抗共同组成，通过主液压缸和副液压缸的配合实现机械阻抗，通过电机定子、动子轴、外端控制电路等实现电学阻抗；由于机械阻抗固定不可变，可通过改变外端电路的负载阻抗，实现装置复合阻抗特性的改变。相较于旋转作用式机械元件及电机转子，本实用新型受非线性因素影响较小，且阻抗形式更为灵活，可实现更为复杂的复合阻抗形式。相较于主动、半主动悬架的参数调控机理，本实用新型提出的液电耦合式车辆悬架阻抗控制装置具有更优越的动态性能，且原理简单，结构性能稳定。

(2)本实用新型所述装置结构简单，通过将主液压缸和副液压缸并排设置，副液压缸下端设置动子轴的设备，实现阻抗控制装置的分体式结构，增大电学阻抗的可调范围，安装过程中对原有结构的轴向安装空间影响较小。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是液电耦合式车辆悬架阻抗控制装置示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

附图标记说明如下：

1-上吊耳，2-主液压缸，3-主液压缸活塞，4-主活塞杆，5-下吊耳，6-电机定子，7-动子轴，8-动子磁轭，9-绕组，10-动子磁极，11-挡板，12-副液压缸，13-副活塞杆，14-副液压缸活塞，15-第一连接管，16-第二连接管。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本实用新型的技术方案以及设计原理进行详细阐述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1和图2所示，一种液电耦合式车辆悬架阻抗控制装置，包括上吊耳1、主液压缸2、下吊耳5、副液压缸11、动子轴7和电机定子6，其中，上吊耳1与主液压缸2焊接为一体，下吊耳5与主活塞杆4焊接为一体，所述上吊耳1与车身相铰接，下吊耳5与车轮相铰接。