[发明专利]多模式混合悬架作动器的控制方法

摘要

本发明公开了一种多模式混合悬架作动器的控制方法，所述多模式混合悬架作动器包括作动器本体和控制单元，作动器本体包括空气弹簧机构、设置在空气弹簧机构内的双出杆式磁流变减振器、设置在双出杆式磁流变减振器上部且位于空气弹簧机构内的上直线电机单元和设置在双出杆式磁流变减振器内下部的下直线电机单元；所述控制方法包括步骤：一、数据采集与同步传输；二、计算车辆悬架LQG控制下的理想阻尼力；三、计算车辆加权加速度均方根值；四、对多模式混合悬架作动器进行控制。本发明设计新颖合理，实现方便且成本低，工作稳定性和可靠性高，馈能效率高，实时性高，能够使混合悬架处于最佳的减振状态，实用性强，便于推广使用。

主权项

1.一种多模式混合悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和控制单元，所述作动器本体包括空气弹簧机构、设置在空气弹簧机构内的双出杆式磁流变减振器、设置在双出杆式磁流变减振器上部且位于空气弹簧机构内的上直线电机单元和设置在双出杆式磁流变减振器内下部的下直线电机单元；所述空气弹簧机构包括间隔设置的空气弹簧上法兰盘(31)和空气弹簧下法兰盘(36)，以及设置在空气弹簧上法兰盘(31)和空气弹簧下法兰盘(36)之间的空气弹簧气囊(32)，所述空气弹簧上法兰盘(31)的上端连接有空气弹簧上端盖(34)，所述空气弹簧下法兰盘(36)的下端连接有空气弹簧下端盖(1)，所述空气弹簧上端盖(34)上设置有伸入空气弹簧气囊(32)内的气压传感器(43)以及分别位于所述双出杆式磁流变减振器两侧的进气孔和出气孔，所述进气孔内设置有与储气罐(40)连接的进气管(39)，所述进气管(39)上连接有进气电磁阀(30)，所述储气罐(40)与空气压缩机(41)连接，所述出气孔内设置有减压电磁阀(35)，所述空气弹簧气囊(32)的折弯处安装有腰环(33)；所述双出杆式磁流变减振器包括设置在空气弹簧气囊(32)内的工作缸(14)和设置在工作缸(14)内且向上伸出工作缸(14)顶部外的活塞杆(18)，所述活塞杆(18)伸出工作缸(14)顶部外的一段为上直线电机单元的电机轴，所述活塞杆(18)的下部一段为下直线电机单元的电机轴，所述工作缸(14)内上部且位于上直线电机单元的下部设置有用于对活塞杆(18)的上下运动进行导向的导向座(7)，所述工作缸(14)内紧贴导向座(7)的下部设置有上密封件(9‑1)，所述工作缸(14)内下部且位于下直线电机单元的上部设置有隔磁板(12)，所述工作缸(14)内紧贴隔磁板(12)的上部设置有下密封件(9‑2)，所述工作缸(14)内位于上密封件(9‑1)和下密封件(9‑2)之间的空间内设置有磁流变液(10)，所述活塞杆(18)的中部连接有活塞(11)，所述活塞(11)与工作缸(14)的内壁之间设置有供磁流变液(10)通过的磁流变液通道(16)，所述活塞(11)上缠绕有线圈(17)；所述上直线电机单元包括上直线电机外壳(28)、上直线电机次级永磁体组件和设置在所述上直线电机次级永磁体组件外部的上直线电机初级绕组组件，所述上直线电机外壳(28)设置在导向座(7)的上部且位于空气弹簧气囊(32)内，所述活塞杆(18)向上伸出上直线电机外壳(28)顶部外且与空气弹簧上端盖(34)连接，所述上直线电机次级永磁体组件包括均匀排列在上直线电机单元的电机轴外部且位于上直线电机外壳(28)内的多个上直线电机次级永磁体(3‑1)和设置在多个上直线电机次级永磁体(3‑1)外部的上直线电机次级保护层(2‑1)，多个上直线电机次级永磁体(3‑1)的N极、S极间隔排列；所述上直线电机初级绕组组件包括设置在上直线电机外壳(28)内的上直线电机初级铁心(4‑1)和设置在上直线电机初级铁心(4‑1)内部且位于上直线电机次级保护层(2‑1)外部的上直线电机初级绕组(5‑1)，所述上直线电机初级铁心(4‑1)固定在导向座(7)的上端；所述下直线电机单元包括下直线电机固定座(15)、下直线电机次级永磁体组件和设置在所述下直线电机次级永磁体组件外部的下直线电机初级绕组组件，所述下直线电机固定座(15)设置在工作缸(14)内底部，所述下直线电机固定座(15)的底部设置有位于工作缸(14)底部且与空气弹簧下端盖(1)连接的下直线电机保护底板(13)，所述下直线电机次级永磁体组件包括均匀排列在下直线电机单元的电机轴外部的多个下直线电机次级永磁体(3‑2)和设置在多个下直线电机次级永磁体(3‑2)外部的下直线电机次级保护层(2‑2)，多个下直线电机次级永磁体(3‑2)的N极、S极间隔排列；所述下直线电机初级绕组组件包括下直线电机初级铁心(4‑2)和设置在下直线电机初级铁心(4‑2)内部且位于下直线电机次级保护层(2‑2)外部的下直线电机初级绕组(5‑2)，所述下直线电机初级铁心(4‑2)固定在下直线电机固定座(15)内；所述控制单元包括作动器控制器(6)和储能电路，所述作动器控制器(6)的输入端接有用于对非簧载质量速度进行检测的非簧载质量速度传感器(19)、用于对簧载质量速度进行检测的簧载质量速度传感器(20)、用于对车辆行驶速度进行检测的车速传感器(44)和用于对路面不平度进行检测的路面不平度位移传感器(45)，所述气压传感器(43)与作动器控制器(6)的输入端连接，所述作动器控制器(6)的输出端接有用于驱动进气电磁阀(30)的第一电磁阀驱动电路(37)、用于驱动减压电磁阀(35)的第二电磁阀驱动电路(38)和用于接通或断开空气压缩机(41)的供电回路的继电器(42)，以及用于为上直线电机初级绕组(5‑1)提供可调电流的第一可控恒流源电路(21)、用于为下直线电机初级绕组(5‑2)提供可调电流的第二可控恒流源电路(22)和用于为线圈(17)提供可调电流的第三可控恒流源电路(23)，所述上直线电机初级绕组(5‑1)与第一可控恒流源电路(21)连接，所述下直线电机初级绕组(5‑2)与第二可控恒流源电路(22)连接，所述线圈(17)与第三可控恒流源电路(23)连接，所述进气电磁阀(30)与第一电磁阀驱动电路(37)的输出端连接，所述减压电磁阀(35)与第二电磁阀驱动电路(38)的输出端连接，所述继电器(42)串联在空气压缩机(41)的供电回路中；所述储能电路包括上直线电机储能电路和下直线电机储能电路，所述上直线电机储能电路包括依次连接的上整流电路(24‑1)和上蓄电池充电电路(24‑2)，所述下直线电机储能电路包括依次连接的下整流电路(25‑1)、滑动电阻(25‑2)和下蓄电池充电电路(25‑3)，所述车载蓄电池(26)与上蓄电池充电电路(24‑2)的输出端和下蓄电池充电电路(25‑3)的输出端均连接,所述第一可控恒流源电路(21)、第二可控恒流源电路(22)和第三可控恒流源电路(23)均与车载蓄电池(26)的输出端连接，所述上直线电机初级绕组(5‑1)与上整流电路(24‑1)连接，所述下直线电机初级绕组(5‑2)与下整流电路(25‑1)连接；所述作动器控制器(6)的输出端还接有滑动电阻调节模块(27)，所述滑动电阻(25‑2)与滑动电阻调节模块(27)的输出端连接。