專利名稱：一種汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車分離式主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，雖然現(xiàn)有的汽車的懸架種類繁多，結(jié)構(gòu)差異較大，但一般由彈性元件、減振 元件和導(dǎo)向構(gòu)件組成，表現(xiàn)形式有被動(dòng)式、半主動(dòng)式、主動(dòng)式三種懸架系統(tǒng)。特別地，由于種 種原因，我國(guó)的汽車絕大部分采用被動(dòng)懸架?，F(xiàn)有的被動(dòng)懸架系統(tǒng)，其參數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或優(yōu) 化設(shè)計(jì)的方法確定，在行駛過(guò)程中保持不變，很難適應(yīng)各種復(fù)雜路況，減振的效果較差。為 了克服這種缺陷，采用了非線性剛度彈簧和車身高度調(diào)節(jié)的方法，雖然有一定成效，但無(wú)法 根除被動(dòng)懸架的弊端。由于彈性件受到?jīng)_擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的振動(dòng)。容易使駕駛員疲 勞而發(fā)生車禍，故減振元件必須快速衰減振動(dòng)。隨著道路交通的不斷發(fā)展，汽車車速有了很大的提高，被動(dòng)懸架的缺陷逐漸成為 提高汽車性能的瓶頸，為此人們開(kāi)發(fā)了能兼顧舒適和操縱穩(wěn)定的主動(dòng)懸架。它是一個(gè)閉環(huán) 控制系統(tǒng)，根據(jù)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和路面狀況主動(dòng)作出反應(yīng)，以抑制車體的運(yùn)動(dòng)，使懸架始終 處于最優(yōu)減振狀態(tài)。所以主動(dòng)懸架的特點(diǎn)就是能根據(jù)外界輸入或車輛本身狀態(tài)的變化進(jìn)行 動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。因此，主動(dòng)懸架的平順性和操縱穩(wěn)定性是最好的，是汽車懸架必然的發(fā)展 方向。由于采用導(dǎo)向構(gòu)件，因此其減震單元是固定的，減震單元固定的缺陷主要表現(xiàn)為 正常行駛時(shí)，在改善垂直振動(dòng)影響時(shí)會(huì)帶來(lái)一定的水平晃動(dòng)，而剎車或者啟動(dòng)時(shí)，不能滿足 水平減震，改善車輛晃動(dòng)的弊端，這種弊端常見(jiàn)于需要頻繁制動(dòng)和啟動(dòng)的公交車上，引起暈 車等不適反應(yīng)。因此，現(xiàn)有的汽車懸架系統(tǒng)不能同時(shí)滿足主動(dòng)減震、垂直減震和水平減震的 要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠改善汽車系統(tǒng)的減震品質(zhì)和整車行駛 平順性以及乘車舒適性，主動(dòng)安全性能更好，具有可變阻尼、水平減震與垂直減震功能的汽 車分離式主動(dòng)懸掛控制系統(tǒng)。一種汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，包括車身、底盤(pán)，車身位于底盤(pán)的上部，車身與底盤(pán) 之間設(shè)置支撐柱結(jié)構(gòu)，車身上設(shè)置上懸浮結(jié)構(gòu)，底盤(pán)上設(shè)置下懸浮結(jié)構(gòu)，上懸浮結(jié)構(gòu)上設(shè)置 上懸浮磁力控制E⑶，下懸浮結(jié)構(gòu)上設(shè)置下懸浮磁力控制E⑶，上懸浮磁力控制E⑶、下懸浮 磁力控制ECU、支撐柱結(jié)構(gòu)分布與中央控制ECU連接。本實(shí)用新型的支撐柱結(jié)構(gòu)為液壓結(jié)構(gòu)或千斤頂結(jié)構(gòu)。基于本實(shí)用新型的汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟第一步汽車啟動(dòng)后，中央控制ECU首先監(jiān)測(cè)汽車行駛速度，判斷是否處于行駛狀 態(tài)，若判斷為是，則啟動(dòng)上懸浮磁力控制ECU、下懸浮磁力控制ECU，使得車身與底盤(pán)之間通 過(guò)磁懸浮分離，同時(shí)中央控制ECU監(jiān)測(cè)車身與底盤(pán)之間的高度，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，中央控制ECU控制支撐柱結(jié)構(gòu)收起；若判斷為否，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)汽車的行駛速度；第二步汽車行駛過(guò)程中，中央控制ECU判斷汽車的行駛狀態(tài)，根據(jù)需要發(fā)給上懸 浮磁力控制ECU、下懸浮磁力控制ECU的控制信號(hào)；第三步汽車停車后，中央控制ECU監(jiān)測(cè)汽車的行駛速度，判斷汽車是否停車，若 判斷為是，則控制支撐柱結(jié)構(gòu)展開(kāi)，同時(shí)關(guān)閉上懸浮磁力控制ECU、下懸浮磁力控制ECU;若 判斷為否，則執(zhí)行第二步。本實(shí)用新型包括車身、獨(dú)立底盤(pán)和懸浮結(jié)構(gòu)，位于車身內(nèi)的上懸浮磁力控制 ECU，位于底盤(pán)內(nèi)的下懸浮磁力控制ECU，內(nèi)置中央控制ECU，位于底盤(pán)上的支撐柱；懸浮結(jié) 構(gòu)由上懸浮結(jié)構(gòu)及下懸浮結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中上懸浮結(jié)構(gòu)與車身相固結(jié)，下懸浮結(jié)構(gòu)與獨(dú)立底 盤(pán)相固結(jié)。當(dāng)泊車時(shí)，支撐柱結(jié)構(gòu)可以支撐起車身，使懸浮結(jié)構(gòu)停止工作，節(jié)約電能；當(dāng)行車 時(shí)，支撐柱結(jié)構(gòu)收起，懸浮結(jié)構(gòu)工作，通過(guò)分離的上懸浮結(jié)構(gòu)以及下懸浮結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可變阻 尼的減震作用；位于水平相對(duì)的上懸浮結(jié)構(gòu)與下懸浮結(jié)構(gòu)，通過(guò)磁力的控制可以實(shí)現(xiàn)懸架 系統(tǒng)的垂直減震功能；位于車前部與車后部的上懸浮結(jié)構(gòu)與下懸浮結(jié)構(gòu)部分，由于是傾斜 相對(duì)的，可以產(chǎn)生水平相對(duì)的作用力，實(shí)現(xiàn)對(duì)水平震動(dòng)的減震作用。從而實(shí)現(xiàn)垂直減震與水 平減震功能，改善懸架系統(tǒng)的減震平順性和整車操縱穩(wěn)定性，緩解駕駛疲勞，提高乘車舒適 性與行車安全性。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型采用分離式的磁懸浮懸架系統(tǒng)，與傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)相比，沒(méi)有了彈簧 減震單元，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變阻尼控制的主動(dòng)減震 功能，使得車輛減震效果更平穩(wěn)，提高懸架系統(tǒng)的減震平順性和輕穩(wěn)定性，減輕駕駛員由車 輛振動(dòng)產(chǎn)生的疲勞感。(2)本實(shí)用新型采用彼此分離的懸浮結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有支撐柱，可實(shí)現(xiàn)泊車時(shí)采用支 撐柱支撐車身，更加節(jié)約能源；行車時(shí)，懸浮結(jié)構(gòu)工作，通過(guò)ECU的控制，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)外界輸 入或車輛本身狀態(tài)的變化，進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)的變阻尼主動(dòng)控制功能。(3)該懸架系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)水平減震功能，改善加速和減速，制動(dòng)和啟動(dòng)等帶來(lái)的水平 振動(dòng)，改善由水平振動(dòng)引起的暈車現(xiàn)象，提高行車安全性。

圖1是本實(shí)用新型的懸掛結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型控制裝置的分布圖。圖3是本實(shí)用新型的磁力E⑶的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示，一種汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，包括車身、底盤(pán)，車身位于底盤(pán)的上部， 車身與底盤(pán)之間設(shè)置支撐柱結(jié)構(gòu)7，車身上設(shè)置上懸浮結(jié)構(gòu)1，底盤(pán)上設(shè)置下懸浮結(jié)構(gòu)6，上 懸浮結(jié)構(gòu)1上設(shè)置上懸浮磁力控制E⑶4，下懸浮結(jié)構(gòu)6上設(shè)置下懸浮磁力控制E⑶5，上懸 浮磁力控制E⑶4、下懸浮磁力控制E⑶5、支撐柱結(jié)構(gòu)7分布與中央控制E⑶3連接。本實(shí)用新型的支撐柱結(jié)構(gòu)7為液壓結(jié)構(gòu)或千斤頂結(jié)構(gòu)。[0023]基于本實(shí)用新型的汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟第一步汽車啟動(dòng)后，中央控制ECU3首先監(jiān)測(cè)汽車行駛速度，判斷是否處于行駛 狀態(tài)，若判斷為是，則啟動(dòng)上懸浮磁力控制E⑶4、下懸浮磁力控制E⑶5，使得車身與底盤(pán)之 間通過(guò)磁懸浮分離，同時(shí)中央控制ECU3監(jiān)測(cè)車身與底盤(pán)之間的高度，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，中 央控制ECU3控制支撐柱結(jié)構(gòu)7收起；若判斷為否，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)汽車的行駛速度；第二步汽車行駛過(guò)程中，中央控制ECU3判斷汽車的行駛狀態(tài)，根據(jù)需要發(fā)給上 懸浮磁力控制E⑶4、下懸浮磁力控制E⑶5的控制信號(hào)；第三步汽車停車后，中央控制ECU3監(jiān)測(cè)汽車的行駛速度，判斷汽車是否停車， 若判斷為是，則控制支撐柱結(jié)構(gòu)7展開(kāi)，同時(shí)關(guān)閉上懸浮磁力控制E⑶4、下懸浮磁力控制 E⑶5 ；若判斷為否，則執(zhí)行第二步。本實(shí)用新型具有可變阻尼、水平減震與垂直減震功能的一種汽車分離式主動(dòng)懸架 系統(tǒng)包括獨(dú)立底盤(pán)和懸浮結(jié)構(gòu)，位于車身內(nèi)的上懸浮磁力控制E⑶4，位于底盤(pán)內(nèi)的下懸浮 磁力控制ECU5，內(nèi)置中央控制ECU3，位于底盤(pán)上的支撐柱7 ；懸浮結(jié)構(gòu)由上懸浮結(jié)構(gòu)1及下 懸浮結(jié)構(gòu)6構(gòu)成，其中上懸浮結(jié)構(gòu)1與車身相固結(jié)，下懸浮結(jié)構(gòu)6與獨(dú)立底盤(pán)相固結(jié)。當(dāng) 泊車時(shí)，支撐柱結(jié)構(gòu)7可以支撐起車身，使懸浮結(jié)構(gòu)停止工作，節(jié)約電能；當(dāng)行車時(shí)，支撐柱 結(jié)構(gòu)7收起，懸浮結(jié)構(gòu)工作，通過(guò)分離的上懸浮結(jié)構(gòu)1以及下懸浮結(jié)構(gòu)6，實(shí)現(xiàn)可變阻尼的減 震作用；位于水平相對(duì)的上懸浮結(jié)構(gòu)1與下懸浮結(jié)構(gòu)6，通過(guò)磁力的控制可以實(shí)現(xiàn)懸架系統(tǒng) 的垂直減震功能；位于車前部與車后部的上懸浮結(jié)構(gòu)1與下懸浮結(jié)構(gòu)6部分，由于是傾斜相 對(duì)的，可以產(chǎn)生水平相對(duì)的作用力，實(shí)現(xiàn)對(duì)水平震動(dòng)的減震作用。從而實(shí)現(xiàn)垂直減震與水平 減震功能，改善懸架系統(tǒng)的減震平順性和整車操縱穩(wěn)定性，緩解駕駛疲勞，提高乘車舒適性 與行車安全性。本實(shí)用新型的布局分布圖如圖2所示，內(nèi)置中央控制ECU3位于與車身相固結(jié)的上 懸浮結(jié)構(gòu)1內(nèi)，上懸浮磁力控制ECU4位于車身內(nèi)，下懸浮磁力控制E⑶5位于與底盤(pán)相固結(jié) 的下磁懸浮結(jié)構(gòu)6內(nèi)。內(nèi)置中央控制E⑶3根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合內(nèi)部控制程序，確定懸 浮結(jié)構(gòu)需要實(shí)現(xiàn)的措施，確定需要發(fā)給上懸浮磁力控制ECU4和下懸浮磁力控制ECU5的控 制信號(hào)；上懸浮磁力控制ECU4通過(guò)內(nèi)置中央控制ECU3的信號(hào)結(jié)合內(nèi)部程序，通過(guò)控制其內(nèi) 分布的電磁線圈2內(nèi)電流，下懸浮磁力控制ECTO通過(guò)內(nèi)置中央控制ECU3的信號(hào)結(jié)合內(nèi)部 程序，通過(guò)控制其內(nèi)分布的電磁線圈2內(nèi)電流，上下結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)懸架系統(tǒng)對(duì)減震效果的 控制。本實(shí)用新型的懸浮結(jié)構(gòu)局部視圖如圖3所示，電磁線圈2分布于懸浮結(jié)構(gòu)的上懸 浮結(jié)構(gòu)1的下表面與下懸浮結(jié)構(gòu)6的上表面，且上下電磁線圈2相對(duì)形成磁力對(duì)子，通過(guò)控 制上下兩電磁線圈2內(nèi)的電流大小、方向，從而改變電磁線圈2間的力的大小、方向，實(shí)現(xiàn)可 根據(jù)振動(dòng)的不同來(lái)施加大小可變的吸引力、排斥力，從而實(shí)現(xiàn)車輛懸架系統(tǒng)根據(jù)外界輸入 或車輛本身狀態(tài)的變化，進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)的變阻尼主動(dòng)控制功能。
權(quán)利要求1.一種汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，包括車身、底盤(pán)，車身位于底盤(pán)的上部，其特征在于車 身與底盤(pán)之間設(shè)置支撐柱結(jié)構(gòu)(7)，車身上設(shè)置上懸浮結(jié)構(gòu)(1)，底盤(pán)上設(shè)置下懸浮結(jié)構(gòu) (6)，上懸浮結(jié)構(gòu)(1)上設(shè)置上懸浮磁力控制E⑶(4)，下懸浮結(jié)構(gòu)(6)上設(shè)置下懸浮磁力控 制E⑶(5)，上懸浮磁力控制E⑶(4)、下懸浮磁力控制E⑶(5)、支撐柱結(jié)構(gòu)(7)分布與中央控 制ECU (3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，其特征在于上述支撐柱結(jié)構(gòu)(7)為 液壓結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，其特征在于上述支撐柱結(jié)構(gòu)(7)為 千斤頂結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種汽車分離主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，涉及一種汽車分離式主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的車身位于底盤(pán)的上部，車身與底盤(pán)之間設(shè)置支撐柱結(jié)構(gòu)，車身上設(shè)置上懸浮結(jié)構(gòu)，底盤(pán)上設(shè)置下懸浮結(jié)構(gòu)，上懸浮結(jié)構(gòu)上設(shè)置上懸浮磁力控制ECU，下懸浮結(jié)構(gòu)上設(shè)置下懸浮磁力控制ECU，上懸浮磁力控制ECU、下懸浮磁力控制ECU、支撐柱結(jié)構(gòu)分布與中央控制ECU連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠改善汽車系統(tǒng)的減震品質(zhì)和整車行駛平順性以及乘車舒適性，主動(dòng)安全性能更好，具有可變阻尼、水平減震與垂直減震功能的目的。
文檔編號(hào)B60G17/015GK201777095SQ20102026592
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者劉順, 孫培坤, 王秀文, 趙萬(wàn)忠 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)