CN115489249B - 一种基于磁流变阻尼器的悬架控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于磁流变阻尼器的悬架控制***,包括控制器及悬架控制单元,悬架控制单元包括阻尼器、空气弹簧、高压储气罐、辅助储气罐及气泵,阻尼器包括缸体、与缸体配合的活塞组件,空气弹簧的下部固定在缸体的外周,活塞杆从空气弹簧中穿过且与之滑动密封配合,空气弹簧通过第一气路连接高压储气罐,高压储气罐与气泵连接,第一气路上设有第一电磁阀、第一气压传感器,第一气路上设有排气的第二电磁阀;空气弹簧通过第二气路连接辅助储气罐,第二气路上连接有第三电磁阀。本发明的悬架控制***,可以根据不同车况,调整合适阻尼器的阻尼大小及空气弹簧刚度,使得车身相对稳定,兼顾驾乘舒适性及驾驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬架控制技术领域,具体涉及一种基于磁流变阻尼器的悬架控制***。
背景技术
悬架***影响汽车的操纵稳定性、平顺性、轮胎接地性等主要性能。悬架***中弹性元件的主要作用是提供弹性力,缓冲路面对汽车的冲击,改善行驶平顺性。
其中,空气悬架是采用了利用压缩空气弹性的空气弹簧,空气悬架因其可伸缩的弹性和对微小振动的吸收而可获得优良的驾乘舒适性。空气弹簧安装在车身和轮轴之间,用于吸收车辆行驶时产生的振动,对于一般的四轮汽车,空气弹簧则安装有四个。空气弹簧还可进一步与储气罐连接,可实现空气弹簧内压力的大小。
也有空气弹簧与减震器(或者称为阻尼器)相互配合使用的,如申请公布号CN113733839 A的发明专利公开的一种电控空气悬架刚度阻尼的多模式切换控制方法,空气弹簧有三种刚度工作模式,减震器的阻尼工作模式有软、较软、中、硬四种,两者组合使用,以适配分析出的不同行驶工况。
不能根据路况,由驾驶人员选择相应工作模式,而且针对不同的车辆或者驾驶体验需求,不能提供更多种工作模式。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于磁流变阻尼器的悬架控制***,以根据不同路况选择悬架***的工作模式,提高汽车驾乘舒适性、安全性。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于磁流变阻尼器的悬架控制***,包括控制器及至少四个悬架控制单元,各悬架控制单元分别独立作用于不同的车轮处,悬架控制单元包括阻尼器、空气弹簧、高压储气罐、辅助储气罐及气泵,阻尼器采用磁流变阻尼器,阻尼器包括缸体、与缸体配合的活塞组件,活塞组件包括活塞杆、活塞,所述活塞设有通孔,供缸体内的上腔体、下腔体间的液体流动,活塞中设置有第一电磁铁,空气弹簧的下部固定在所述缸体的外周,活塞杆从空气弹簧中穿过,且与空气弹簧滑动密封配合,空气弹簧通过第一气路连接所述高压储气罐,高压储气罐与气泵连接,第一气路上设有第一电磁阀、气压传感器,第一气路上设有排气件,排气件包括排气管及排气管上的第二电磁阀;空气弹簧通过第二气路连接所述辅助储气罐,第二气路上连接有第三电磁阀;空气弹簧的上端连接车身高度传感器的一端,车身高度传感器的另一端用于与车轴固定;
所述活塞将缸体内部分为上腔体和下腔体,下腔体连通有缓冲调节缸,缓冲调节缸位于缸体的外侧,缓冲调节缸具有液体腔和气体腔,气体腔与液体腔之间通过隔板隔开,液体腔与下腔体连通,液体腔具有并列设置的第一通道、第二通道、第三通道,第一通道、第二通道及第三通道中的其中一个上设有第四电磁阀,一个上设有第五电磁阀、第一节流阀,另一个上设有第六电磁阀、第二节流阀,第一节流阀、第二节流阀的安装方向相反;
第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第一电磁铁以及车身高度传感器均与所述控制器电性连接。
进一步地,所述气体腔为充有氮气的气仓。
进一步地,针对车辆行走的不同路况,悬架控制***做出对应调整,模式(1):坑洼路况,第三电磁阀关闭,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为0或小于N1,车身高度传感器检测空气弹簧的高度值是否低于设定值H1,低于则打开第一电磁阀,利用高压储气罐向空气弹簧内补气;在阻尼器受压缩并带动空气弹簧压缩时,第一气压传感器检测到气压变大,大于设定气压值则打开第二电磁阀进行泄气;第一电磁阀、第二电磁阀交替打开,使得空气弹簧的高度值维持原设定值H1;气泵是用于给高压储气罐补气;
模式(2):城市路况,第一电磁阀、第二电磁阀闭合,第三电磁阀打开,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为N2,N2大于N1,空气弹簧内部与辅助储气罐自由连通,使得在阻尼器上下运动时,空气弹簧内部气压变化微小,车身保持稳定;
模式(3):高速路况,第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀均关闭,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为N3,N3大于N2;该模式下,空气弹簧的高度小于H1。
进一步地,所述悬架控制单元还包括水平传感器,水平传感器与控制器电性连接,根据水平传感器检测到的参数,调整属于同一悬架控制单元的阻尼器中的第一电磁铁的通电电流大小,侧倾一侧的第一电磁铁的通电电流调大。
进一步地,所述悬架控制***还包括刹车信号检测模块,检测到刹车时,控制器调大各阻尼器中第一电磁铁的通电电流。
进一步地,所述模式(1):对应车辆车速V1,0<V1<40KM/H;所述模式(2),对应车辆车速V2,40≤V2≤80KM/H;所述模式(3),对应车辆车速V3,80KM/H<V3。
进一步地,缓冲调节缸包括以下三种工作模式,模式一:第四电磁阀打开,第五电磁阀与第六电磁阀关闭,阻尼器的上行阻力与下行阻力大小一致;模式二:第四电磁阀与第六电磁阀关闭,第五电磁阀打开,阻尼器的上行阻力小于下行阻力;模式三:第四电磁阀与第五电磁阀关闭,第六电磁阀打开,阻尼器的上行阻力大于下行阻力。
进一步地,所述液体腔包括一个圆柱体及电磁控制组件,所述第一通道、第二通道、第三通道均匀分布在所述圆柱体上,所述缸体的下部的外周壁设有台阶式安装孔,电磁控制组件包括圆板,圆板上设有设有三个圆孔,分别对应第一通道、第二通道、第三通道设置,圆板的中心区域设有安装槽,安装有第二电磁铁,安装槽与第一通道、第二通道、第三通道均是连通的,圆板上设有穿线孔,供第二电磁铁的线穿过,所述圆板与台阶式安装孔中的台阶挡止配合,且圆板被压设在台阶与圆柱体之间。
进一步地,所述圆板的安装槽处设有锥体,第二电磁铁套设所述锥体设置,所述圆柱体的端面设置有锥孔,锥体与锥孔插配,锥孔的外沿设有橡胶垫圈,橡胶垫圈与锥体外周紧配合,且橡胶垫圈压设在第二电磁铁上。
进一步地,所述空气弹簧包括橡胶囊、第一连接部、第二连接部,第一连接部下端与橡胶囊上部固定,第一气路和第二气路均是与所述第一连接部连通设置,第一连接部设有用于与活塞杆密封配合的密封圈,橡胶囊的下部与第二连接部固定,第二连接部固定在所述缸体上。
本发明的有益效果:
本发明基于磁流变阻尼器的悬架控制***,可以根据不同车况,调整合适阻尼器的阻尼大小及空气弹簧刚度,使得车身相对稳定,提高驾乘舒适性。例如坑洼路况,第三电磁阀处于关闭,将阻尼器中第一电磁铁的电流最小化,车身高度传感器实时监测空气弹簧高度并上传给控制器进行判断是否低于设定值,低于则打开第一电磁阀,利用高压储气罐向空气弹簧内补气;在阻尼器受压缩并带动空气弹簧压缩时,第一气压传感器检测到气压变大,大于设定气压值则打开第二电磁阀进行泄气;第一电磁阀、第二电磁阀交替打开,满足减震效果的前提下,使得空气弹簧复位至原设定状态,降低车身的上下晃动程度,车身更稳定,提高了该坑洼等恶劣路况下的舒适性。城市路况,第一电磁阀、第二电磁阀处于闭合,第三电磁阀处于打开状态,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为合适大小,空气弹簧内部与辅助储气罐自由连通,使得在阻尼器上下运动时,空气弹簧内部气压变化微小,反向冲击力小,车身相对稳定。高速路况,第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀均关闭,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为较大,利用大阻尼对车身提供更好的支撑,同时降低空气弹簧的高度,降低高速行驶阻力,又提高行驶时的安全性。
本发明基于磁流变阻尼器的悬架控制***,不仅具备调节空气弹簧高度及阻尼器的阻尼大小的常规几种模式,还因非常规的阻尼器设计,具备更多种调节模式,阻尼器中第一电磁铁电流大小可调,具备多级调节功能;再配合辅助的缓冲调节缸,具备更好的阻尼减震效果的同时,还能调节上下行阻力的差异性,差异性大小也可调节。
附图说明
图1是本发明基于磁流变阻尼器的悬架控制***的构成原理示意图;
图2是本发明基于磁流变阻尼器的悬架控制***的对阻尼器优化设计后的示意图;
图3是液体腔的部分结构与阻尼器缸体结构配合处的分解示意图;
图4图3所示结构的另一角度的示意图;
图5图3中圆板的结构示意图(未示出第二电磁铁)。
图中各标记对应的名称:
1、空气弹簧;11、第一连接部;12、橡胶囊;13、第二连接部;2、阻尼器;21、缸体;211、台阶式安装孔;212、台阶;22、活塞杆;23、活塞;31、第三电磁阀;32、辅助储气罐;45、气压传感器;42、第二电磁阀;43、第一电磁阀;44、高压储气罐;45、气泵;51、气体腔;52、隔板;53、液体腔;531、圆柱体;532、第一通道;533、外台阶;534、锥孔;535、橡胶垫圈;54、圆板;541、锥体;542、圆孔;543、穿线孔;544、安装槽;545、连通孔;61、第四电磁阀;71、第五电磁阀;72、第一节流阀;81、第六电磁阀;82、第二节流阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例:
如图1-图2所示,一种基于磁流变阻尼器的悬架控制***,包括控制器及四个悬架控制单元,各悬架控制单元分别独立作用于不同的车轮处,本实施例中以常见四轮汽车为例。该处的作用于不同的车轮处,并不是指安装在车轮上,阻尼器的设置位置及基本作用是本领域常识。悬架控制单元主要包括阻尼器2、空气弹簧1、高压储气罐44、辅助储气罐32及气泵45。根据每个轮胎的起伏,独立调整相对应的阻尼器2阻力值,以及空气弹簧1刚度,最终提高车辆的舒适性、操控安全性。
悬架控制单元包括阻尼器2、空气弹簧1、高压储气罐44、辅助储气罐32及气泵45,阻尼器采用磁流变阻尼器(属于本案申请人的在先专利,可参考授权公告号CN213332180U的实用新型专利),阻尼器2包括缸体21、与缸体21配合的活塞组件,活塞组件包括活塞杆22、活塞23,活塞23中设置有第一电磁铁(未示出),活塞设有通孔,供缸体21内的上腔体、下腔体间的液体流动;活塞不是设置阀片的结构形式。缸体21内的液体中,设有铁粉,通过改变第一电磁铁的通电电流大小,电磁铁可吸附铁粉,改变活塞通孔中液体的流动阻力,进而调节阻尼力大小,这个属于现有技术,不再过多详述。
空气弹簧1的下部固定在缸体21的外周,活塞杆22从空气弹簧1中穿过,且与空气弹簧1滑动密封配合。空气弹簧1包括橡胶囊12、第一连接部11、第二连接部13,第一连接部11采用的是铁壳,开口朝下的筒状,其下端与橡胶囊12上部固定。第一连接部11设有用于与活塞杆22密封配合的密封圈,实现密封不漏液。第一气路和第二气路均是与所述第一连接部11连通设置,第一气路和第二气路为气管。第一连接部11也是在阻尼器2压缩时的受压部位,压缩橡胶囊12。
为保护橡胶囊,还可以在空气弹簧的***设置一个保护罩,保护罩不影响空气弹簧的正常伸缩,但可以起到保护橡胶囊的作用,比如防止车辆行驶过程中飞溅的石子对橡胶囊造成损伤。保护罩的上端可以固定在上述第一连接部。
橡胶囊12的下部与第二连接部13固定,第二连接部13固定在所述缸体21上,第二连接部13采用的也是套筒状的铁壳,橡胶囊12的与铁壳可以采用压环牢固连接,这个属于现有技术。
空气弹簧1通过第一气路连接高压储气罐44,高压储气罐44与气泵45连接,气泵45是用于给高压储气罐44补气。第一气路上设有第一电磁阀43,第一气路上设有排气件,排气件包括排气管及排气管上的第二电磁阀42。
空气弹簧1通过第二气路连接辅助储气罐32,第二气路上连接有第三电磁阀31;第一电磁阀43、第二电磁阀42、第三电磁阀31以及第一电磁铁均与控制器电性连接。第一电磁阀43、第二电磁阀42、第三电磁阀31均为不通电时是关闭的常闭阀,通电即打开。该辅助储气罐32不同于上述第一气路上的高压储气罐44,是个普通的储气罐,主要起到缓存气体的作用。
第一气路与第二气路通过空气弹簧上的一个气嘴引出也是可以的,第一气路与第二气路通过空气弹簧上的两个气嘴分别设置也是可以的。
悬架控制单元还包括水平传感器,水平传感器与控制器电性连接,根据水平传感器检测到的参数,调整属于同一悬架控制单元的阻尼器2中的第一电磁铁的通电电流大小,侧倾一侧的第一电磁铁的通电电流调大。通过水平传感器的检测及阻尼器2的适应性调节,达到稳定车身的目的,防侧倾,提高行驶安全性。
还设有车身高度传感器,空气弹簧的上端连接车身高度传感器的一端,车身高度传感器的另一端用于与车轴固定。车身高度传感器的原理是现有技术中有的,本发明巧妙地改变了其应用场景,设置位置上做出了创新。车身高度传感器有个摆臂,实际上是通过角度变化而转化成高度参数变化,也即成了高度传感器。本实施例利用车身高度传感器,反应空气弹簧的高度变化,间接地反应车身高度位置变化,为空气弹簧的调节提供依据。
以上是其中一个悬架控制单元的结构构成,其他悬架控制单元是相同结构,工作原理一致,不再重复赘述。用电器件,可以由车辆车载电池供电。控制器,可以采集上述的水平传感器、车身高度传感器的信号,另外还可以采集车辆的行驶速度的信号,以及刹车信号。以下对悬架控制单元的工作原理进行说明。
针对车辆行走的不同路况,悬架控制***做出对应调整。
模式(1):坑洼路况或者其他路况较差的场景,对应车辆车速V1,0<V1<40KM/H。此时,第三电磁阀31关闭,阻尼器2中的第一电磁铁的通电电流大小调整为0,缸体21内液体可以相对自由流通,阻尼力最小,阻尼器2更好地起到缓冲作用,也可以给第一电磁铁一个较小的电流值,如采用电流大小N1。实时监测车身高度传感器的数据,并上传给控制器进行判断,是否低于设定值,设定值记为A1,该设定值A1为该模式下的比较理想的参数。低于设定值,则打开第一电磁阀43,利用高压储气罐44向空气弹簧1内补气,补气到高度设定值,停止补气;在阻尼器2受压缩并带动空气弹簧1压缩时,气压传感器41检测到气压变大,大于设定气压值,控制器控制第二电磁阀42打开进行泄气。第一电磁阀43、第二电磁阀42交替打开、关闭,使得空气弹簧的高度可以复位,维持到该模式下的设定值,轮胎上下跳动,但车身上下浮动小,从而提高了驾乘人员的舒适性。其中,设定气压值,采取的是刚好顶起车身时的气压值。
模式(2):城市路况,对应车辆车速V2,40≤V2≤80KM/H。第一电磁阀43、第二电磁阀42闭合,第三电磁阀31打开,阻尼器2中的第一电磁铁的通电电流大小调整为N2,N2大于N1,空气弹簧1内部与辅助储气罐32自由连通,使得在阻尼器2上下运动时,空气弹簧1内部气压变化微小,车身保持稳定。至于N2的值,可以根据车辆进行配置,达到相应的舒适度要求。车辆行驶过程中,轮胎上下运动时,带动阻尼器2上下运动,空气弹簧1被压缩后,则空气弹簧1中的空气可以进入到辅助储气罐32,空气弹簧1内部气压稍微变大,因此该微小气压变化,使得产生的向上冲击力也就小,车身相对比较稳定。
如果行驶过程中,再有模式(1)向模式(2)切换时,空气弹簧的高度位置先复位至设定值A1,而避免出现空气弹簧刚排完气,压力较小时就直接将第一电磁阀43、第二电磁阀42闭合。
模式(3):高速路况,对应车辆车速V3,80KM/H<V3。第一电磁阀43、第二电磁阀42及第三电磁阀31均关闭,阻尼器2中的第一电磁铁的通电电流大小调整为N3,N3大于N2;阻尼器2提供的阻尼力较大,空气弹簧1的刚度也较大,对车身有更好的支撑性。此模式下,空气弹簧1的高度稍降低些,车身底盘降低。在切换到该模式时,通过第一气路的充放气操作,使得空气弹簧的高度A2,处于符合该模式下的值。
在车身高度传感器安装时,使得空气弹簧高度值范围包括水平临界值,以及向上、向下的正负值。处于水平临界值,软硬适中,适合城市路况,也即模式(2)。
水平传感器的应用,主要是在该高速状态下,防侧倾更有必要,以提高驾驶安全性。水平传感器检测到车辆向左侧倾斜,则进一步调大左侧阻尼器2中的第一电磁铁的通电电流大小,提供的阻尼力变大。
其他实施例中,也可根据需要进行配置车速范围,比如0<V1<30KM/H,30≤V2≤80KM/H,80KM/H<V3。上述的三种模式,可以由车辆的行驶模式进行选择,如直接通过旋钮或按键等方式,切换到不同的模式。
车辆等红灯或者堵车等情况下,车辆处于停止状态,则阻尼器及空气弹簧保持刚才车辆行驶状态的模式。
悬架控制***还包括刹车信号检测模块,可以采集现有车辆控制***中的刹车信号,检测到驾驶员点刹车时,控制器调大各阻尼器的通电电流。阻尼器的阻力较大,则不容易出现车头前倾,导致驾乘人员刹车点头的现象,驾乘舒适性提高。刹车时进行调大阻尼的优先级,高于上述的几种模式。
上述说明中的阻尼器,活塞杆上行阻力与下行阻力的大小是一致的。本发明为了使得上行阻力与下行阻力可以有所不同,供用户选择,进行了如下设计。
活塞将缸体21内部分为上腔体和下腔体,下腔体连通有缓冲调节缸,缓冲调节缸位于缸体21的外侧,缓冲调节缸具有液体腔53和气体腔51,气体腔51与液体腔53之间通过隔板52隔开。隔板52相当于一个浮动活塞。气体腔51为充有氮气的气仓,设有充气嘴。液体腔53具有第一通道、第二通道、第三通道,第一通道上设有第四电磁阀61,第二通道上设有第五电磁阀71、第一节流阀72,第三通道上设有第六电磁阀81、第二节流阀82,第一节流阀72、第二节流阀82的安装方向相反。第一节流阀72反装,第二节流阀82正装。节流阀,用于调节两侧的压力,以达到不同。第四电磁阀61、第五电磁阀71与第六电磁阀81,也是不通电时关闭,通电时打开。
图2所示的是原理示意图,第一通道、第二通道、第三通道是设置在一个圆柱体上的,组装时,该圆柱体与阻尼器的缸体21下部焊接固定,通过该几个通道可实现与阻尼器的缸体21内部的连通或关闭。三个通道也可以独立设置,相当于三根管子,分别与阻尼器的缸体21下部焊接固定。
缓冲调节缸有三种工作模式,模式一:第四电磁阀打开,第五电磁阀与第六电磁阀关闭,阻尼器的上行阻力与下行阻力大小一致。模式二:第四电磁阀与第六电磁阀关闭,第五电磁阀打开,阻尼器的上行阻力小于下行阻力。模式三:第四电磁阀与第五电磁阀关闭,第六电磁阀打开,阻尼器的上行阻力大于下行阻力。
上述的模式一,适用于家用轿车;模式二,适用于极限越野;模式三,适用于商务车。不同使用场景,选择对应的模式,获得更佳的驾乘体验。
进一步优化,为增加更多种阻力模式,做了如下设计,如图3-5所示,所述液体腔包括一个圆柱体531及电磁控制组件,所述第一通道、第二通道、第三通道均匀分布在所述圆柱体531上,圆柱体的左侧是筒体,隔板52位于筒体内。缸体21的下部的外周壁设有台阶式安装孔211,电磁控制组件包括圆板54,圆板54上设有设有三个圆孔542,分别对应第一通道532、第二通道、第三通道设置,另外两个通道未标记。圆板54的中心区域设有安装槽541,安装有第二电磁铁,安装槽与第一通道、第二通道、第三通道均是连通的,连通孔545有三个,分别设置在安装槽侧壁与相应的通道之间。第二电磁铁通电时,也是用于吸附周围液体中的铁粉的。
圆板54上设有穿线孔543,供第二电磁铁的线穿过,第二电磁铁的线,经过阻尼器的活塞杆,类似于第一电磁铁的线缆的设置方式,由活塞杆引出。
圆板54与台阶式安装孔中的台阶212挡止配合,且圆板被压设在台阶与圆柱体之间。
圆板54的安装槽处设置有锥体541,第二电磁铁套设所述锥体设置,锥体是一端直径小、一端直径大的圆锥体。圆柱体的端面设置有锥孔534,锥体541与锥孔534插配,定位又能止转。锥孔534的外沿粘设有橡胶垫圈535,橡胶垫圈与锥体外周紧配合,且橡胶垫圈535压设在第二电磁铁上。
在组装时,现将第二电磁铁放置好,连接线穿过圆板。圆板放置在阻尼器缸体的台阶式安装孔处,由台阶212挡止,然后将缓冲调节缸的圆柱体一端对准台阶式安装孔,锥体与锥孔会起到导向作用,而且也使得配合更牢固。圆柱体端部设有一个外台阶533,该端部刚好***台阶式安装孔211,该端部外径与台阶式安装孔所在部分的外径基本相同,然后焊接固定。此时,圆柱体端部的橡胶垫圈刚好压着第二电磁铁,第二电磁铁被固定。第二电磁铁的安装不突出安装槽,留有间歇供圆柱体端部的橡胶垫圈535压入,圆柱体端部的端面与圆板端面贴合。
在上述的没有设置电磁控制组件时,缓冲调节缸有三种工作模式,设置电磁控制组件后,根据车辆控制参数的配置需要,给第二电磁铁通电,第二电磁铁对周围的铁粉吸附,会影响通道内液体流动,产生阻力,使得缓冲调节缸的模式二、模式三中的上下行阻力的差距加大,而且第二电磁铁的通电电流大小可以根据控制器存储的设定好的程序来控制,即又增加了工作模式。根据不同种类车辆,或者驾驶人员的不同需求而进行配置相应控制参数。关于阻尼器上下行阻力的调节,可以选择在车辆的中控屏上设置按键或旋钮,选择具体的哪一种工作模式,以及调节阻力差异性的大小。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:包括控制器及至少四个悬架控制单元,各悬架控制单元分别独立作用于不同的车轮处,悬架控制单元包括阻尼器、空气弹簧、高压储气罐、辅助储气罐及气泵,阻尼器采用磁流变阻尼器,阻尼器包括缸体、与缸体配合的活塞组件,活塞组件包括活塞杆、活塞,所述活塞设有通孔,供缸体内的上腔体、下腔体间的液体流动,活塞中设置有第一电磁铁,空气弹簧的下部固定在所述缸体的外周,活塞杆从空气弹簧中穿过,且与空气弹簧滑动密封配合,空气弹簧通过第一气路连接所述高压储气罐,高压储气罐与气泵连接,第一气路上设有第一电磁阀、气压传感器,第一气路上设有排气件,排气件包括排气管及排气管上的第二电磁阀;空气弹簧通过第二气路连接所述辅助储气罐,第二气路上连接有第三电磁阀;空气弹簧的上端连接车身高度传感器的一端,车身高度传感器的另一端用于与车轴固定;
所述活塞将缸体内部分为上腔体和下腔体,下腔体连通有缓冲调节缸,缓冲调节缸位于缸体的外侧,缓冲调节缸具有液体腔和气体腔,气体腔与液体腔之间通过隔板隔开,液体腔与下腔体连通,液体腔具有并列设置的第一通道、第二通道、第三通道,第一通道、第二通道及第三通道中的其中一个上设有第四电磁阀,一个上设有第五电磁阀、第一节流阀,另一个上设有第六电磁阀、第二节流阀,第一节流阀、第二节流阀的安装方向相反;
第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第一电磁铁以及车身高度传感器均与所述控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:所述气体腔为充有氮气的气仓。
3.根据权利要求1所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:针对车辆行走的不同路况,悬架控制***做出对应调整,模式(1):坑洼路况,第三电磁阀关闭,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为0或大于0、小于N1,N1是给第一电磁铁的一个较小电流值,车身高度传感器检测空气弹簧的高度值是否低于设定值H1,低于则打开第一电磁阀,利用高压储气罐向空气弹簧内补气;在阻尼器受压缩并带动空气弹簧压缩时,第一气压传感器检测到气压变大,大于设定气压值则打开第二电磁阀进行泄气;第一电磁阀、第二电磁阀交替打开,使得空气弹簧的高度值维持原设定值H1;气泵是用于给高压储气罐补气;
模式(2):城市路况,第一电磁阀、第二电磁阀闭合,第三电磁阀打开,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为N2,N2大于N1,空气弹簧内部与辅助储气罐自由连通,使得在阻尼器上下运动时,空气弹簧内部气压变化微小,车身保持稳定;
模式(3):高速路况,第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀均关闭,阻尼器中的第一电磁铁的通电电流调整为N3,N3大于N2;该模式下,空气弹簧的高度小于H1。
4.根据权利要求3所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:所述悬架控制单元还包括水平传感器,水平传感器与控制器电性连接,根据水平传感器检测到的参数,调整属于同一悬架控制单元的阻尼器中的第一电磁铁的通电电流大小,侧倾一侧的第一电磁铁的通电电流调大。
5.根据权利要求3所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:所述悬架控制***还包括刹车信号检测模块,检测到刹车时,控制器调大各阻尼器中第一电磁铁的通电电流。
6.根据权利要求3所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:所述模式(1):对应车辆车速V1,0<V1<40KM/H;所述模式(2),对应车辆车速V2,40≤V2≤80KM/H;所述模式(3),对应车辆车速V3,80KM/H<V3。
7.根据权利要求1所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:缓冲调节缸包括以下三种工作模式,模式一:第四电磁阀打开,第五电磁阀与第六电磁阀关闭,阻尼器的上行阻力与下行阻力大小一致;模式二:第四电磁阀与第六电磁阀关闭,第五电磁阀打开,阻尼器的上行阻力小于下行阻力;模式三:第四电磁阀与第五电磁阀关闭,第六电磁阀打开,阻尼器的上行阻力大于下行阻力。
8.根据权利要求7所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:所述液体腔包括一个圆柱体及电磁控制组件,所述第一通道、第二通道、第三通道均匀分布在圆柱体上,所述缸体的下部的外周壁设有台阶式安装孔,电磁控制组件包括圆板,圆板上设有三个圆孔,分别对应第一通道、第二通道、第三通道设置,圆板的中心区域设有安装槽,安装有第二电磁铁,安装槽与第一通道、第二通道、第三通道均是连通的,圆板上设有穿线孔,供第二电磁铁的线穿过,所述圆板与台阶式安装孔中的台阶挡止配合,且圆板被压设在台阶与圆柱体之间。
9.根据权利要求8所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:所述圆板的安装槽处设有锥体,第二电磁铁套设所述锥体设置,所述圆柱体的端面设置有锥孔,锥体与锥孔插配,锥孔的外沿设有橡胶垫圈,橡胶垫圈与锥体外周紧配合,且橡胶垫圈压设在第二电磁铁上。
10.根据权利要求1所述的基于磁流变阻尼器的悬架控制***,其特征在于:所述空气弹簧包括橡胶囊、第一连接部、第二连接部,第一连接部下端与橡胶囊上部固定,第一气路和第二气路均是与所述第一连接部连通设置,第一连接部设有用于与活塞杆密封配合的密封圈,橡胶囊的下部与第二连接部固定,第二连接部固定在所述缸体上。
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