[发明专利]主动悬架系统、减振器以及减振部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动悬架系统、减振器以及减振部件。

背景技术

主动悬架一般指弹簧刚度特性（弹性力）和减振部件阻尼特性参数（阻尼力）都可以调整改变。主动悬架由于能很好兼顾乘客舒适性、车轮附着性能和操控车辆引起动负载变化，已经广泛应用在高端乘用车和商用车悬架上。已有主动悬架包括液压（气压）传动储能减振悬架、电磁感应储能悬架、机械传动+旋转电机电磁悬架和直线电机电磁悬架等。现有主动悬架减振部件设计主要存在以下问题：

液压（气压）传动储能减振悬架有液压（气压）传动稳定的优点，但在结构中存在高压蓄能器，对油路密封技术和控制阀精度要求高，增加了蓄能器、油（气）路和油箱（储气罐）等附加重量，制造成本高，对多数普通乘用车实用性不强。

线圈感应储能悬架原理是利用铁芯线圈(EM)与永磁体(PM)之间间隙的变化产生磁通量的时变，从而产生交变感应电动势，可实现通过整流电路对车载蓄电池充电，同时利用蓄电池电能通过控制电路对铁芯线圈通电产生电磁场，并与永磁体磁场相互作用产生电磁力，可等效传统主动悬架阻尼力控制，实现车辆行驶减振功能。由于车辆行驶路面工况不同，实现电磁转换的间隙会出现剧烈变化，甚至瞬间间隙为零，发生感应部件间碰撞。实际结构只能通过加大间隙方法，同时也需要增加线圈绕组，加大结构尺寸。该结构难以实现电磁力减振耗能控制，同时振动能量回收也存在电路问题，效率比较低。

齿轮齿条机械传动结合旋转电机能量回收减振部件和滚珠丝杆机械传动+旋转电机能量回收减振部件得到国内外广泛研究。两种型式都是将车身与地面间伸张与压缩运动通过机械机构传动（齿轮齿条或滚珠丝杆）转换为旋转运动，并连接旋转电机。该方法最大优点是电枢磁场和励磁磁场避开了簧载质量（车身）和非簧载质量（车桥和车轮）实际运动，通过机械传动间接运动实现的磁场间隙稳定可控，能实现电磁力控制从而产生等效阻尼力减振，同时也能实现振动能量回收。当车辆行驶路面条件非常恶劣时，这两种悬架通过齿轮齿条或滚珠丝杆传递振动，存在固有的齿隙非线性运动特性，机械强度不足，因机械摩擦引起的馈能效率低，惯性质量大以及承受长期振动冲击的可靠性和耐久性较差等问题，容易机械失效，影响使用寿命，可靠性存在不足，有研究指出：相比滚珠丝杆方式，齿轮齿条机械传动结合旋转电机能量回收效能、减振部件结构缺陷更明显。

目前，随着电力电子控制技术和永磁材料研究进步，直线电机电磁主动悬架被认为是未来车辆主动悬架设计最佳方案。直线电机能量回收减振部件也有大量研究和应用，该悬架利用直线电机的动子和定子分别联接车身和车轮，试图用电机电磁力直接等效为传统液压减振部件阻尼力，达到减振和振动能量可回收双目标。研究文献表明：该悬架由于结构限制，存在磁能密度不高，电磁力产生数值范围受限，不能覆盖实际悬架所需阻尼力数值要求范围，同时结构设计空间限制、结构应力分布和各工况结构温度场的稳定性等方面都存在缺陷，安装难度较大，也较容易失效。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种主动悬架系统、减振器以及减振部件，结构简单紧凑、性能稳定可靠、经久耐用，且完全能够满足车辆悬架阻尼力主动控制和振动能量回收的减振器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种减振部件，包括：液压油缸和液压马达；所述液压油缸包括相对独立的储油缸和工作缸，所述工作缸内设第一活塞件并通过所述第一活塞件分隔成伸张腔和收缩腔，所述伸张腔通过第一单向出油管与所述储油缸连通，所述收缩腔通过第二单向出油管与所述储油缸连通，所述储油缸上设置有出油孔，所述液压马达的输入端与所述出油孔连接，所述液压马达的输出端分别通过第一单向回油管与所述伸张腔连通、通过第二单向回油管与所述收缩腔连通，进而可通过所述第一活塞件在所述工作缸内往复运动驱动所述液压马达单向转动。

进一步地，所述储油缸顶端由油路联接件密封；所述油路联接件朝向所述储油缸的一面设置有三个以上的盲孔，其中至少一个盲孔作为所述出油孔，另外两个以上的盲孔作为回油孔；所述油路联接件上还开设有两个盲孔，其中一个盲孔作为输出孔、另一个盲孔作为输入孔；在所述油路联接件内部，所述出油孔与所述输出孔连通，所述回油孔之间连通且其中一个所述回油孔与所述输入孔连通；其中，所述液压马达装设于所述油路联接件远离所述储油缸的一面，所述液压马达的输入端与所述油路联接件的输出孔连接，所述液压马达的输出端与所述油路联接件的输入孔连接，所述油路联接件的一部分回油孔分别通过相应数量的第一单向回油管与所述伸张腔连通、另一部分回油孔分别通过相应数量的第二单向回油管与所述收缩腔连通。