[发明专利]一种自供能量式车辆减振装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种自供能量式车辆减振装置，包括减振装置本体和减振装置控制器，减振装置本体包括第一缸体、活塞杆、压电发电单元、传力弹簧单元、磁流变阻尼单元和电磁感应单元；压电发电单元包括多个压电模块，每个压电模块中均镶嵌有多个压电振子；传力弹簧单元包括上弹簧压板、下弹簧压板、下弹簧卡座、上弹簧卡座和传力弹簧；磁流变阻尼单元包括外缸筒、内缸筒、永磁体保护罩、上阻尼通道、下阻尼通道、励磁线圈和活塞；电磁感应单元包括防漏磁套、第二缸体、永磁体和电磁感应线圈；本发明还公开了一种自供能量式车辆减振装置的控制方法。本发明馈能效率高，工作稳定性好，可靠性高，能够实时调节阻尼力，使车辆处于最佳减振状态。

主权项

一种自供能量式车辆减振装置，其特征在于：包括减振装置本体和减振装置控制器(13)，所述减振装置本体包括第一缸体(2)和从下到上穿过第一缸体(2)的活塞杆(40)，以及压电发电单元、传力弹簧单元、磁流变阻尼单元和电磁感应单元；所述压电发电单元包括设置在第一缸体(2)内底部且通过双面粘性薄铁板(5)相间粘接的多个压电模块(4)，每个所述压电模块(4)中均镶嵌有多个压电振子(6)；位于最底层的压电模块(4)通过双面粘性薄铁板(5)与第一缸体(2)的内底壁粘接；所述传力弹簧单元包括间隔设置在第一缸体(2)内上部的上弹簧压板(35)和下弹簧压板(39)，所述下弹簧压板(39)的底面通过双面粘性薄铁板(5)与位于最顶层的压电模块(4)粘接，所述下弹簧压板(39)的顶部固定连接有下弹簧卡座(38)，所述上弹簧压板(35)的底部固定连接有上弹簧卡座(36)，所述上弹簧卡座(36)与下弹簧卡座(38)之间设置有传力弹簧(37)，所述传力弹簧(37)的上端与上弹簧卡座(36)固定连接，所述传力弹簧(37)的下端与下弹簧卡座(38)固定连接；所述磁流变阻尼单元包括固定连接在上弹簧压板(35)顶部的外缸筒(14)和套装在外缸筒(14)内部的内缸筒(27)，所述外缸筒(14)的下端、上弹簧压板(35)和上弹簧卡座(36)通过第一滑动轴承(34)滑动连接在活塞杆(40)中部，所述外缸筒(14)内下部设置有蓄能缓冲隔板(32)和固定连接在蓄能缓冲隔板(32)顶部的下密封端盖(31)，所述蓄能缓冲隔板(32)与外缸筒(14)内底壁之间的空间为蓄能缓冲腔(33)，所述蓄能缓冲隔板(32)和下密封端盖(31)通过第二滑动轴承(30)滑动连接在活塞杆(40)中部，所述外缸筒(14)内上部设置有与外缸筒(14)内顶壁固定连接的上密封端盖(21)，所述外缸筒(14)顶部固定连接有罩在外缸筒(14)外部的永磁体保护罩(11)，所述外缸筒(14)的上端、永磁体保护罩(11)的上端和上密封端盖(21)通过第三滑动轴承(20)滑动连接在活塞杆(40)上部，所述外缸筒(14)内位于上密封端盖(21)与下密封端盖(31)之间的空腔为填充有磁流变液(3)的磁流变阻尼腔，所述内缸筒(27)将所述磁流变阻尼腔分隔为了位于内缸筒(27)的外壁与外缸筒(14)的内壁之间的外磁流变阻尼腔(25)和位于内缸筒(27)的内壁与活塞杆(40)之间的内磁流变阻尼腔(24)，所述内缸筒(27)顶部与上密封端盖(21)底部之间设置有上阻尼通道(22)，所述内缸筒(27)底部与下密封端盖(31)顶部之间设置有下阻尼通道(7)，所述内缸筒(27)的顶部外壁上和底部外壁上均缠绕有励磁线圈(23)，所述活塞杆(40)上部固定连接有位于内磁流变阻尼腔(24)内的活塞(26)；所述电磁感应单元包括紧贴外缸筒(14)的外壁套装在外缸筒(14)外部的防漏磁套(12)和固定连接在第一缸体(2)顶部的第二缸体(8)，所述第二缸体(8)罩在永磁体保护罩(11)内，所述防漏磁套(12)的外壁与第二缸体(8)的内壁之间设置有间隙，所述第二缸体(8)的内壁上间隔设置有多个永磁体(9)，所述防漏磁套(12)的外壁上缠绕有电磁感应线圈(10)；所述活塞杆(40)的底部固定连接有下吊环(1)，所述永磁体保护罩(11)的顶部固定连接有支撑座(15)，所述支撑座(15)的顶部固定连接有上吊环(19)；所述减振装置控制器(13)的输入端接有用于对簧载质量位移进行检测的簧载质量位移传感器(28)和用于对非簧载质量位移进行检测的非簧载质量位移传感器(29)，所述永磁体保护罩(11)的外壁上设置有控制盒(42)，所述减振装置控制器(13)设置在控制盒(42)内，所述控制盒(42)内还设置有第一整流器(43)、第二整流器(44)、用于为车载蓄电池(47)充电的蓄电池充电电路(45)和用于为励磁线圈(23)提供稳定的输入电流的可控恒流源电路(46)，所述第一整流器(43)的输出端和第二整流器(44)的输出端均与蓄电池充电电路(45)连接，所述车载蓄电池(47)与蓄电池充电电路(45)的输出端连接，所述可控恒流源电路(46)与车载蓄电池(47)的输出端和减振装置控制器(13)的输出端连接，所述励磁线圈(23)与可控恒流源电路(46)的输出端连接，所述第一整流器(43)的输入端与串联后的多个压电振子(6)连接，所述第二整流器(44)的输入端与电磁感应线圈(10)连接。