[发明专利]故障后功能不丧失的二级减振主动悬架及工作方法

说明书

本发明公开一种故障后功能不丧失的二级减振主动悬架及工作方法，包括由第一油缸、第一活塞杆、第一可调节流阀、第二蓄能器、第一电磁阀及第一蓄能器组成的传统减振结构，还包括由第二油缸、第二活塞杆、永磁同步电机、泵或马达、第二可调节流阀、惯容螺旋管、第二电磁阀及第三蓄能器组成的主动或反共振减振结构，当主动或反共振减振结构出现故障，第一电磁阀常开、第一可调节流阀在中等流通状态、第二电磁阀常闭、第二可调节流阀在最小流通状态；悬架第三质量与非簧载质量和簧载质量组成三质量振动结构，提升悬架主动及被动工作状态综合性能，主动或反共振减振结构发生故障后，将主动减振功能转变成具有较大惯容及较大阻尼的反共振减振功能。

技术领域

本发明属于汽车悬架领域，具体是二级减振主动悬架结构及其工作方法，在无故障时对汽车进行有效主动减振，在故障发生时确保悬架减振功能不丧失。

背景技术

悬架是汽车重要的结构部件，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有着重要的影响。主动悬架使用主动力作动器，可以取得比传统一级被动悬架好得多的悬架工作效果。为克服直线电机式作动器输出力小的缺陷，旋转电机式作动器可以输出较大的控制力，但作动器具有较大的等效惯性质量，导致采用了传统一级减振构型的主动悬架预期功能无法得到实现。为了克服主动力作动器较大等效惯性质量给主动悬架预期功能实现带来的障碍，中国专利申请号为201810431437.9、名称为“一种采用与主动力作动器同轴心橡胶弹簧的主动悬架”的文献中提出的主动悬架，是在主动力作动器下部同轴串联一个橡胶衬套弹簧，构成旋转电机式的二级减振主动悬架，但该悬架存在的问题是：采用LQG控制策略时，理想主动控制力需要采用不实际存在的软约束，导致其控制性能与采用传统一级减振构型的主动悬架还有一定的差距，且在主动力作动器发生故障后，悬架减振功能几乎丧失。

发明内容

本发明的目的是为解决现有二级减振主动悬架的综合性能改善不显著及故障后悬架减振功能几乎丧失的问题，提出了一种故障后功能不丧失的二级减振主动悬架，同时给出该悬架的工作方法。

本发明故障后功能不丧失的二级减振主动悬架采用的技术方案是：包括由第一油缸、第一活塞杆、第一可调节流阀、第二蓄能器、第一电磁阀以及第一蓄能器组成的传统减振结构，第一活塞杆将第一油缸内部隔成上下两个腔室，第一活塞杆下端与车轮固定联结，第一油缸的上腔室经液压管路依次串联第一可调节流阀、第二蓄能器、第一电磁阀以及第一蓄能器，还包括由第二油缸、第二活塞杆、永磁同步电机、泵或马达、第二可调节流阀、惯容螺旋管、第二电磁阀以及第三蓄能器组成的主动或反共振减振结构，第二油缸的底部和第一油缸的顶部共用，第二活塞杆将第二油缸内部隔成上下两个腔室，第二活塞杆的上端与车身固定联结，第二油缸的下腔室通过液压管路依次串联泵或马达、第二可调节流阀、由惯容螺旋管与第二电磁阀组成的并联油路以及第三蓄能器，泵或马达的输入输出轴与永磁同步电机输入输出轴同轴联结；在第一油缸和第二油缸上固定连接悬架第三质量。

所述的故障后功能不丧失的二级减振主动悬架结构的工作方法是：

当所述的主动或反共振减振结构出现故障，悬架处于被动减振工作模式，第一电磁阀处于常开状态、第一可调节流阀处于中等流通状态、第二电磁阀处于常闭状态、第二可调节流阀处于最小流通状态；当车轮的向上或向下振动经过传统减振结构时，第二蓄能器及第一蓄能器产生的刚度对车轮振动进行一次隔振，第一可调节流阀对车轮振动进行第一次被动减振，悬架第三质量对车轮振动动能进行一次吸收，第二可调节流阀对车轮振动进行第二次被动减振，第三蓄能器产生的刚度与泵或马达、永磁同步电机以及惯容螺旋管产生的惯容和对车轮振动进行一次反共振减振。

当所述的主动或反共振减振结构无故障，悬架处于主动减振工作模式，第一电磁阀关闭、第一可调节流阀处于大流通状态、第二电磁阀开启、第二可调节流阀处于最大流通状态，车轮的向上或向下振动经过传统减振结构时，第二蓄能器产生的刚度对车轮振动进行第一次隔振，第一可调节流阀对车轮振动进行一次减振，悬架第三质量对车轮振动动能进行一次吸收，第三蓄能器产生的刚度对车轮振动进行第二次隔振，永磁同步电机经泵或马达输出主动控制力矩，对车轮振动进行一次主动减振。