本發(fā)明涉及一種瞬態(tài)主動(dòng)式直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架,屬于新能源汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
雖然現(xiàn)代汽車(chē)電控懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和控制方法多種多樣(如氣壓式電控懸架和油壓式電控懸架),但它們的基本原理和功能卻是相同的,其基本目的是通過(guò)控制調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼力。
其基本功能有:
1)車(chē)高調(diào)整:無(wú)論車(chē)輛的負(fù)載多少,都可以保持汽車(chē)高度一定,車(chē)身保持水平,從而使前照燈光束方向保持不變;當(dāng)汽車(chē)在壞路面上行駛時(shí),可以使車(chē)高升高,防止車(chē)橋與路面相碰,提高通過(guò)性;當(dāng)汽車(chē)高速行駛時(shí),又可以使車(chē)高降低,以便減少空氣阻力,提高操縱穩(wěn)定性;
2)減振器阻尼力控制:通過(guò)對(duì)減振器阻尼系數(shù)的調(diào)整,防止汽車(chē)急速起步或急加速時(shí)“后蹲”;防止緊急制動(dòng)時(shí)的“點(diǎn)頭”;防止汽車(chē)急轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身橫向搖動(dòng);防止汽車(chē)換檔時(shí)車(chē)身縱向搖動(dòng)等,提高行駛平順性和操縱穩(wěn)定性;
3)彈簧剛度控制:與減振器一樣在各種工況下,通過(guò)對(duì)彈簧彈性系數(shù)的調(diào)整,來(lái)改善汽車(chē)的乘坐舒適性與操縱穩(wěn)定性。
電子控制懸架系統(tǒng)
電控懸架系統(tǒng)可分為半主動(dòng)式、主動(dòng)式兩大類(lèi)。其中半主動(dòng)式又分為阻尼力有級(jí)可調(diào)和阻尼力連續(xù)可調(diào)兩種;主動(dòng)式懸架根據(jù)頻帶和能量消耗的不同,分為全主動(dòng)式(頻帶寬大于15hz)和慢全主動(dòng)式(頻帶寬3~6hz);而根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和介質(zhì)的不同,可分為電磁閥驅(qū)動(dòng)的油氣主動(dòng)式懸架和由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣主動(dòng)式懸架。
無(wú)級(jí)半主動(dòng)懸架可以根據(jù)路面的行駛狀態(tài)和車(chē)身的響應(yīng)對(duì)懸架阻尼力進(jìn)行控制,并在幾毫秒內(nèi)由最小變化到最大,使車(chē)身的振動(dòng)響應(yīng)始終被控制在某個(gè)范圍內(nèi);主動(dòng)式懸架是一種能供給和控制動(dòng)力源(油壓、空氣壓)的裝置。根據(jù)各種傳感器檢測(cè)到的汽車(chē)載荷、路面狀況、行駛速度、起動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等狀況的變化,自動(dòng)調(diào)整懸架的剛度、阻尼力以及車(chē)身高度等。它能顯著提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和乘坐舒適性,但是成本較高,能耗也較大。
電磁減震器的電子控制器ecu根據(jù)加速度傳感器檢測(cè)到的路面實(shí)際狀況和懸架行程傳感器檢測(cè)到的實(shí)際運(yùn)動(dòng)行程,發(fā)出指令控制電磁減震器內(nèi)的電流。
電磁減震器的控制有兩種方式:第一種是純電磁控制,減震器內(nèi)沒(méi)有了傳統(tǒng)油液減震器的油液,電子減震器活塞外側(cè)有定子線(xiàn)圈,控制定子線(xiàn)圈的電流強(qiáng)度,從而精確控制直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反方向運(yùn)動(dòng)阻尼力和減振力,緩和路面的沖擊與振動(dòng)。輸入的電流越大,定子線(xiàn)圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越強(qiáng),直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反方向的阻尼力和減振力也就越大;第二種是電液一體控制,和傳統(tǒng)油液減震器一樣,依靠油液在節(jié)流孔的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)阻尼效果,只是電磁減震器內(nèi)的油液是一種新型的電磁液,它是由合成碳?xì)浠衔镆约?至10微米大小的磁性粒子組成的。一旦控制單元發(fā)出脈沖信號(hào),線(xiàn)圈內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生電壓,從而形成一個(gè)磁場(chǎng),改變其中粒子的排列方式。這些粒子會(huì)按垂直于油流的方向排列,從而起到阻礙油在活塞通道內(nèi)流動(dòng)的效果,如此便能改變減震特性。
電子控制懸架系統(tǒng)由傳感器與開(kāi)關(guān)、控制單元、執(zhí)行元件等電子器件組成。傳感器和開(kāi)關(guān)將路面輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給控制單元ecu,控制單元ecu將傳感器輸入的電信號(hào)進(jìn)行分析處理后輸出控制信號(hào)給執(zhí)行元件,執(zhí)行元件的機(jī)械動(dòng)作改變減振器的阻尼系數(shù),調(diào)整彈簧的高度和剛度。
綜上所述,車(chē)高調(diào)整、減振器阻尼力控制、彈簧剛度控制。車(chē)身高度的調(diào)整是通過(guò)一個(gè)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所考慮的角度是讓車(chē)的底盤(pán)與地面之間的距離保持一個(gè)適合的高度,這樣的調(diào)整是一種靜態(tài)調(diào)整,車(chē)身高度的調(diào)整其作用是1)車(chē)身保持水平;2)行駛在壞路面上行駛時(shí),可以使車(chē)高升高提高通過(guò)性;3)當(dāng)汽車(chē)高速行駛時(shí),降低車(chē)高,提高操縱穩(wěn)定性。要完成這三項(xiàng)功能,四個(gè)車(chē)輪的獨(dú)立懸架要協(xié)同工作,才能夠完成,這樣的考慮方案并沒(méi)有考慮某一個(gè)車(chē)輪突然碾壓到一個(gè)突起(或者一個(gè)坑洼),該懸架調(diào)整電機(jī)并不工作,而是通過(guò)懸架彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)懸架距離的改變,沖擊發(fā)生非線(xiàn)性震動(dòng),通過(guò)減震阻尼來(lái)吸收沖擊動(dòng)量。這樣的控制方案是被動(dòng)的,是沖擊振動(dòng)發(fā)生之后,想辦法消除其影響。
如何突破傳統(tǒng)被動(dòng)懸架的局限性,使汽車(chē)的懸架特性與道路狀況和行駛狀態(tài)相適應(yīng),從而保證汽車(chē)行駛的平順性和操縱的穩(wěn)定性要求都能得到滿(mǎn)足是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本發(fā)明所考慮的角度是主動(dòng)控制。也就是,車(chē)輛在行駛的過(guò)程中,預(yù)先探測(cè)路面情況,根據(jù)路面的情況提前預(yù)定懸架調(diào)整的應(yīng)對(duì)方案,實(shí)現(xiàn)恒力控制,這一方案是主動(dòng)控制,這種主動(dòng)控制思路完全不同于被動(dòng)控制,被動(dòng)控制是振動(dòng)發(fā)生了之后在想辦法消除影響,而振動(dòng)一旦發(fā)生所產(chǎn)生的震動(dòng)效應(yīng)是非線(xiàn)性的,是很難控制的;而對(duì)主動(dòng)控制而言,在震動(dòng)沒(méi)有發(fā)生之前,想辦法把即將出現(xiàn)的震動(dòng)扼殺在搖籃中,這樣的控制方案顯是被動(dòng)控制所無(wú)法比擬的。
具體實(shí)現(xiàn)方案如下:
當(dāng)車(chē)輪碾壓到一個(gè)突起的時(shí)候,電動(dòng)車(chē)的輪胎受到?jīng)_擊,沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向有一個(gè)切向力和垂直向上的力,這會(huì)造成輪胎沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,并使得整個(gè)輪胎向上運(yùn)動(dòng);沖擊消失的瞬間,向上跳動(dòng)的輪胎落地,造成向下的一個(gè)沖擊。本發(fā)明所設(shè)想的是預(yù)先探測(cè)路面這個(gè)凸起的大小,提前規(guī)劃懸架離地的曲線(xiàn)以及車(chē)輪外緣轉(zhuǎn)速的改變量,在碾壓的瞬間進(jìn)行調(diào)整,懸架垂直運(yùn)動(dòng)配合輪胎外緣的附加轉(zhuǎn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)垂直方向的減振;其振動(dòng)分為垂直振動(dòng)和水平振動(dòng)。
水平面縱向減振原理:輪胎的線(xiàn)速度決定了車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)速度,例如轉(zhuǎn)動(dòng)n圈的輪胎速度為
垂直振動(dòng),車(chē)輪再碾壓到一個(gè)突起這時(shí)候,車(chē)輪受到?jīng)_擊后,如果能保持軸心的位置不變,那么就可以消除垂直方向的振動(dòng),為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),就必須瞬間縮短懸架的長(zhǎng)度,同時(shí)額外增加輪胎外緣的線(xiàn)速度;如果車(chē)輪碾壓到一個(gè)坑洼的時(shí)候,則需要瞬間增加懸架的長(zhǎng)度,并施加一個(gè)恒力,同時(shí)額外減少輪胎外緣的線(xiàn)速度,這個(gè)調(diào)整過(guò)程中,車(chē)輪對(duì)路面所施加的壓力始終是一個(gè)恒定的力,主動(dòng)化解了瞬態(tài)沖擊,這樣的主動(dòng)控制在理想的狀態(tài)下,車(chē)輛在坑洼路面行駛的時(shí)候,與在優(yōu)質(zhì)平直道路上行駛的感覺(jué)是相同的,這就是本發(fā)明所期望達(dá)到的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種瞬態(tài)主動(dòng)式直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架,采用直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓力主動(dòng)式車(chē)輛減震,克服現(xiàn)有電磁懸架系統(tǒng)被動(dòng)控制能耗高、應(yīng)對(duì)非線(xiàn)性震蕩控制程序復(fù)雜、可以把路面不平造成的車(chē)輛震動(dòng)控制在一個(gè)極低水平,這種新型的直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架在震動(dòng)控制理論上具有優(yōu)越性,從原理及理論的角度上來(lái)看,可以完全消除震動(dòng),具有反應(yīng)速度快、無(wú)超調(diào)特性,可避免現(xiàn)有各類(lèi)懸架存在的諸多缺點(diǎn)。
本發(fā)明技術(shù)方案是:采用輪轂懸架整體式結(jié)構(gòu),控制及執(zhí)行機(jī)構(gòu)均安裝在車(chē)輪內(nèi),輪轂(34)內(nèi)安裝有剎車(chē)盤(pán)(26)、剎車(chē)片(32)以及直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41),直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41)由三個(gè)子控制單元組成,可實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)回能平順性控制,其中第一個(gè)子單元是直線(xiàn)電機(jī)控制單元,負(fù)責(zé)懸架離地間隙的控制,采用恒力控制,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中處于恒力狀態(tài),為第一級(jí)恒力控制;第二個(gè)子單元是磁流體阻尼控制單元,直線(xiàn)電機(jī)控制單元無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)恒力控制,剩余的壓力波動(dòng)通過(guò)磁流體阻尼控制單元進(jìn)行消除,實(shí)現(xiàn)二級(jí)恒力控制;第三個(gè)子單元是空氣彈簧控制單元,負(fù)責(zé)調(diào)整懸架的剛度以及初始懸架離地間隙,進(jìn)一步消除殘余的壓力波動(dòng),抹平剩余震動(dòng),實(shí)現(xiàn)第三級(jí)恒力控制;
四個(gè)獨(dú)立車(chē)輪協(xié)調(diào)工作:每一個(gè)車(chē)輪是一個(gè)獨(dú)立的智能主動(dòng)調(diào)控裝置,四個(gè)車(chē)輪的控制單元ecu(6)與車(chē)載電腦連通,在獨(dú)立調(diào)控的同時(shí),可聯(lián)合協(xié)調(diào)工作,當(dāng)車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候,每個(gè)車(chē)輪的加速度、陀螺儀、轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸?shù)杰?chē)載電腦中,用車(chē)載電腦的側(cè)傾程序進(jìn)行分析,直接給出指令,協(xié)調(diào)控制直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41)改變長(zhǎng)度,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)側(cè)傾功能;當(dāng)車(chē)輛在坑洼路面上,某個(gè)車(chē)輪被陷入坑凹,根據(jù)重力分布原理,受力傳感器會(huì)把四個(gè)輪子的受力情況傳輸給車(chē)載電腦,車(chē)載電腦會(huì)根據(jù)重力均分程序進(jìn)行分析計(jì)算,調(diào)整改變直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41)受力狀態(tài),協(xié)調(diào)控制另外三個(gè)沒(méi)有陷入坑凹驅(qū)動(dòng)車(chē)輪,使車(chē)輛脫困;
直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架控制系統(tǒng):由激光測(cè)距器(1)、車(chē)載電腦、位移傳感器(5),受力傳感器(3-1)、轉(zhuǎn)速傳感器(3-2)、嵌套固定缸體(24)、磁流體缸體(23)、氣液隔離活塞(22)、端頭封堵活塞(33)、磁流體(36)、磁流體阻尼控制裝置(35)、空氣彈簧高壓氣室(37)、高壓空氣端口(11)、活動(dòng)窗口(25)、直線(xiàn)電機(jī)缸體(30)、高壓空氣泵(42)、控制單元ecu(6)、加速度-陀螺儀合傳感器、輪轂電機(jī)(27)、直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41)、連接固定板(43)構(gòu)成;
嵌套固定缸體(24)上端內(nèi)嵌套有磁流體缸體(23),該缸體內(nèi)設(shè)有氣液隔離活塞(22)和端頭封堵活塞(33),兩個(gè)活塞之間裝有(參見(jiàn)圖8)磁流體(36),氣液隔離活塞(22)下方位置設(shè)有受力液壓管(2),受力液壓管(2)與受力傳感器(3-1)連接,受力傳感器(3-1)上再固定安裝有轉(zhuǎn)速傳感器(3-2),磁流體(36)內(nèi)置入磁流體阻尼控制裝置(35),磁流體阻尼控制裝置(35)固定安裝在推力桿(18)上端,磁流體缸體(23)頂端與氣液隔離活塞(22)之間為空氣彈簧高壓氣室(37),磁流體缸體(23)頂端設(shè)有高壓空氣端口(11),嵌套固定缸體(24)的下端內(nèi)嵌套安裝直線(xiàn)電機(jī)缸體(30),直線(xiàn)電機(jī)缸體(30)的外側(cè)缸壁與輪轂電機(jī)主軸(28)固定連接,嵌套固定缸體(24)的兩側(cè)設(shè)有活動(dòng)窗口(25),直線(xiàn)電機(jī)缸體(30)可以在活動(dòng)窗口(25)限制范圍內(nèi)上下運(yùn)動(dòng),嵌套固定缸體(24)上設(shè)有嵌套固定缸體環(huán)形護(hù)板(31)防止直線(xiàn)電機(jī)缸體(30)上下運(yùn)動(dòng)發(fā)生偏移,直線(xiàn)電機(jī)缸體(30)上端內(nèi)嵌套安裝磁流體缸體(23);嵌套固定缸體(24)與磁流體缸體(23)具有一體結(jié)構(gòu),嵌套固定缸體(24)的外側(cè)壁通過(guò)連接固定板(43)與車(chē)架(38)連接固定,連接固定板(43)上安裝有輪轂電機(jī)電源線(xiàn)(39)接線(xiàn)端頭、直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架電源線(xiàn)(40)接線(xiàn)端頭,信號(hào)線(xiàn)(9)接線(xiàn)端頭、控制單元ecu(6),控制單元ecu(6)內(nèi)安裝有加速度&陀螺儀傳感器;u形電磁鐵固定筒(14)的頂端設(shè)有保護(hù)膠墊(29);
在每一個(gè)車(chē)輪的前端車(chē)架上安裝有激光測(cè)距器(1)測(cè)量車(chē)架與地面之間的距離,測(cè)距信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧猠cu(6),經(jīng)過(guò)信號(hào)濾波處理和計(jì)算之后,獲得地面凹凸不平與地面瞬態(tài)間距為l,理想平面之間的距離為平均值l,地面凹凸的該變量δh=l─l,另一方面轉(zhuǎn)速傳感器也同時(shí)將所測(cè)信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧猠cu(6),獲得車(chē)輪角速度ω,瞬態(tài)調(diào)速控制法則滿(mǎn)足δω=─δhω,(─δh表示縮短量,即路面存在凸起,+δω相對(duì)ω多增加的角速度量;+δh表示伸長(zhǎng)量,路面存在凹陷,─δω則是相對(duì)ω減少的角速度量);
當(dāng)車(chē)輪前端激光測(cè)距器(1)檢測(cè)到路面存在一個(gè)凸起,凸突的高度為δh,控制單元ecu(6)輸出─δh控制量后給直線(xiàn)電機(jī),控制直線(xiàn)電機(jī)縮短─δh;同時(shí),控制單元ecu(6)輸出δω控制量后給輪轂電機(jī),在原有角速度ω的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)角速度δω;當(dāng)車(chē)輪前端激光測(cè)距器(1)檢測(cè)到路面存在一個(gè)凹陷,凹陷的深度為δh,控制單元ecu(6)輸出+δh控制量后給直線(xiàn)電機(jī),控制直線(xiàn)電機(jī)伸長(zhǎng)δh;同時(shí),控制單元ecu(6)輸出─δω控制量后給輪轂電機(jī)(27),在原有角速度ω的基礎(chǔ)上減少一個(gè)角速度δω;在整個(gè)調(diào)節(jié)的過(guò)程中,受力傳感器(3-1)用于檢測(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速變化,位移傳感器(5)用于檢測(cè)直線(xiàn)電機(jī)的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)量;
車(chē)輛在啟動(dòng)前處于靜止?fàn)顟B(tài),磁流體(36)的壓力被受力傳感器(3-1)精確檢測(cè),獲得一個(gè)靜態(tài)測(cè)量值,這個(gè)值就是受力預(yù)先測(cè)定值,被預(yù)先存儲(chǔ)到單片機(jī)的存儲(chǔ)器中,在調(diào)節(jié)的過(guò)程中,磁流體(36)的壓強(qiáng)與受力預(yù)先測(cè)定值進(jìn)行比較,根據(jù)比較值來(lái)調(diào)節(jié)磁流體阻尼控制裝置(35)電流的大小,保證直線(xiàn)電機(jī)在伸長(zhǎng)和縮短時(shí),磁流體(36)內(nèi)的壓強(qiáng)與預(yù)先設(shè)定值嚴(yán)格相等,實(shí)現(xiàn)恒力控制;
車(chē)輛在運(yùn)行的過(guò)程中,根據(jù)路面的平整狀況通過(guò)高壓空氣泵(42)來(lái)調(diào)節(jié)空氣彈簧高壓氣室(37)內(nèi)的壓力,來(lái)改變直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41)的長(zhǎng)度,同時(shí),由于懸架振動(dòng)為非線(xiàn)性振動(dòng),通過(guò)調(diào)節(jié)磁流體阻尼控制裝置(35)電流的大小,不可能完全實(shí)現(xiàn)恒力控制,會(huì)有剩余震動(dòng)余波出現(xiàn),通過(guò)空氣彈簧來(lái)吸收掉大部分振動(dòng)與波;
直線(xiàn)電機(jī)控制單元:包括受力液壓管(2)、受力傳感器(3-1)、位移傳感器(5)、直線(xiàn)電機(jī)電磁導(dǎo)軌(4)、控制單元ecu(6)、控制單元ecu供電線(xiàn)(7)、蓄電池(8)、信號(hào)線(xiàn)(9)、u形電磁鐵線(xiàn)圈供電線(xiàn)(20);受力傳感器(3-1)與受力液壓管(2)相連通,受力傳感器(3-1)和位移傳感器(5)分別通過(guò)信號(hào)線(xiàn)9與控制單元ecu(6)連接,控制單元ecu(6)通過(guò)信號(hào)調(diào)制功率放大后與u形電磁鐵線(xiàn)圈供電線(xiàn)(20)相連,蓄電池(8)與控制單元ecu供電線(xiàn)(7)相連;
所述直線(xiàn)電機(jī)包括u形電磁鐵(10)、u形電磁鐵固定筒(14)、推力滑塊磁齒(15)、推力滑塊(17)、推力桿(18)、推力滑塊磁齒線(xiàn)圈供電線(xiàn)(21);直線(xiàn)電機(jī)的外壁為u形電磁鐵固定筒(14),該固定筒嵌套安裝在直線(xiàn)電機(jī)缸體(30)內(nèi),u形電磁鐵固定筒(14)內(nèi)設(shè)有u型電磁鐵(10),u型電磁鐵(10)上纏繞u型電磁鐵線(xiàn)圈(20),導(dǎo)軌均分設(shè)有a、b兩類(lèi)u型電磁鐵線(xiàn)圈,a類(lèi)線(xiàn)圈分別是奇數(shù)項(xiàng)l1、l3、l5、…l2n+1,b類(lèi)u型電磁鐵線(xiàn)圈分別是偶數(shù)項(xiàng)l2、l4、l6、…、l2n,兩類(lèi)線(xiàn)圈根據(jù)位置信號(hào)輪流通電后產(chǎn)生u型電磁鐵線(xiàn)圈n極12和u型電磁鐵線(xiàn)圈s極13,共計(jì)2×n×2×2個(gè)磁極,所有磁極均分導(dǎo)軌,n的取值范圍根據(jù)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度來(lái)確定u型電磁鐵(n取值越密,控制越精密),直線(xiàn)電機(jī)電磁導(dǎo)軌4的直徑根據(jù)u型電磁鐵尺寸來(lái)確定,u型電磁鐵(10)的尺寸則根據(jù)助力的強(qiáng)度來(lái)確定,推力滑塊(17)上裝有多個(gè)推力滑塊磁齒(15),推力滑塊(17)的下面設(shè)有推力桿(18),控制單元ecu(6)與推力滑塊磁齒線(xiàn)圈供電線(xiàn)(21)連接;
推力滑塊磁齒(15)的數(shù)量根據(jù)助力的強(qiáng)度來(lái)確定,推力滑塊磁齒(15)和u形電磁鐵(10)之間的間隙小于3mm;推力滑塊磁齒(15)的寬度小于u型電磁鐵磁極的間隔,推力滑塊磁齒為電磁鐵,具有組合結(jié)構(gòu),推力滑塊(17)上設(shè)置m組推力滑塊磁齒(15),每一組磁齒的電磁線(xiàn)圈為同一根繞向相反的兩線(xiàn)圈構(gòu)成,形成一對(duì)磁力相反的電磁鐵,推力滑塊(17)上下設(shè)置推力滑塊滑動(dòng)燕尾槽(16),推力滑塊磁齒線(xiàn)圈供電線(xiàn)(21)置入中心空腔內(nèi),u形電磁鐵線(xiàn)圈供電線(xiàn)(20)位于電磁鐵線(xiàn)圈供電線(xiàn)線(xiàn)管(19)內(nèi),電磁鐵線(xiàn)圈供電線(xiàn)線(xiàn)管(19置入u形電磁鐵(10)和直線(xiàn)電機(jī)電磁導(dǎo)軌(4)兩側(cè)的間隙中;
包括兩路信號(hào)放大電路,u形電磁鐵(10)的a類(lèi)l2n+1線(xiàn)圈與b類(lèi)l2n電磁鐵線(xiàn)圈并聯(lián),構(gòu)成一組完備的u形電磁鐵(10)電磁鐵線(xiàn)圈,該組線(xiàn)圈中的a類(lèi)l2n+1線(xiàn)圈輸入端與三極管ta2n射極相連通,該組線(xiàn)圈中的b類(lèi)l2n電磁鐵線(xiàn)圈輸入端與三極管tb2n射極相連通,該組所有線(xiàn)圈的輸出端連通接地,每一組電磁鐵線(xiàn)圈由相鄰m+1個(gè)a類(lèi)u形電磁鐵線(xiàn)圈和相鄰m個(gè)b類(lèi)u形電磁鐵線(xiàn)圈并聯(lián)構(gòu)成,推力滑塊磁齒(15)總計(jì)m組磁齒線(xiàn)圈并聯(lián),其中磁齒線(xiàn)圈為繞向相反的兩線(xiàn)圈串聯(lián)構(gòu)成,電源正負(fù)極之間設(shè)置有電容c。
所述控制單元ecu(6)在工作過(guò)程中,根據(jù)受力傳感器(3-1)信號(hào)和激光測(cè)距器(1)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制,調(diào)制兩路信號(hào)放大電路,分別用于放大受力信號(hào)和位置信號(hào),位置信號(hào)為n對(duì)正反方波電壓信號(hào),相鄰方波電壓相反,幅值相等方波對(duì)信號(hào)的數(shù)量n決定位移大小,正反方波與反正方波的位移方向相反;位置信號(hào)被放大成為方波電壓,相鄰方波電壓相反,幅值相等,利用全對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)otl放大電路將正負(fù)方波進(jìn)行分離,正方波電壓控制三極管ta1、ta3、…、ta2n-1的開(kāi)啟和關(guān)斷,出現(xiàn)正方波打開(kāi)三極管,否則關(guān)斷,負(fù)方波電壓控制三極管tb1、tb3、…、tb2n-1開(kāi)啟和關(guān)斷,出現(xiàn)負(fù)方波打開(kāi)三極管,否則關(guān)斷;這樣就讓相應(yīng)的電磁線(xiàn)圈處于工作狀態(tài)。
受力傳感器(3-1)給出初始受力信號(hào)值,即受力預(yù)先測(cè)定值存入控制單元ecu(6)內(nèi)的存儲(chǔ)芯片中,受力先測(cè)定值信號(hào)通過(guò)控制單元ecu(6)轉(zhuǎn)換為正弦波電壓信號(hào),并進(jìn)行放大,電壓幅值的大小對(duì)應(yīng)于預(yù)先受力的大小,電壓的正負(fù)對(duì)應(yīng)受力的方向,利用全對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)otl放大電路將正負(fù)波進(jìn)行分離,正波電壓通過(guò)三極管ta2、ta4、…、ta2n基極控制該三極管射極電流大小,電流的大小正比于正波電壓;負(fù)波電壓通過(guò)三極管tb2、tb4、…、tb2n基極控制該三極管射極電流大小,電流的大小正比于負(fù)波電壓;預(yù)先受力值是恒定的,使得直線(xiàn)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,處于恒力與運(yùn)動(dòng);
采用m組推力滑塊磁齒(15),每一組磁齒的電磁線(xiàn)圈為同一根繞向相反的兩線(xiàn)圈構(gòu)成,形成一對(duì)磁力相反的電磁鐵,若是正波電壓,打開(kāi)三極管ta2、ta4、…、ta2n,a類(lèi)u型電磁鐵的電磁線(xiàn)圈l1、l3、l5、…、l2n+1與b類(lèi)u型電磁鐵的電磁線(xiàn)圈l2、l4、l6、…、l2n輪流通電,構(gòu)成電磁鐵,u形電磁鐵一側(cè)均為u形電磁鐵線(xiàn)圈n極(12),另一側(cè)則為u形電磁鐵線(xiàn)圈s極(13),共計(jì)有4個(gè)a類(lèi)u形電磁線(xiàn)圈通電,u形電磁鐵之間的推力滑塊磁齒(15)的磁極為ns,對(duì)應(yīng)一側(cè)的磁極為n極,該磁齒處于兩n極之間,產(chǎn)生一個(gè)推力;對(duì)應(yīng)的另一側(cè)為s極,同樣,該磁齒處于兩s極之間,也產(chǎn)生一個(gè)推力,三組磁齒形成合力;若是負(fù)波電壓通過(guò)三極管tb2、tb4、…、tb2n基極控制該三極管射極電流大小,電流方向相反,a類(lèi)u型電磁鐵的電磁線(xiàn)圈l1、l3、l5、…、l2n+1與b類(lèi)u型電磁鐵的電磁線(xiàn)圈l2、l4、l6、…、l2n輪流通電,則所有磁極反向,力的方向相反,在對(duì)應(yīng)u型電磁鐵的電磁線(xiàn)圈li前反向設(shè)置一對(duì)二極管di,保證該電磁線(xiàn)圈在一種電流狀況下工作,磁力的強(qiáng)弱決于磁齒線(xiàn)圈和u形線(xiàn)圈電流的大小,線(xiàn)圈電流又決定于受力傳感器(3-1)所受力的大小,受力傳感器(3-1)所受的力通過(guò)受力液壓管(2)直接感受到受力體施加的反作用力。這樣的推力桿(18)助力嚴(yán)格正比于人施加在受力傳感器(3-1)上的力,既不會(huì)滯后也不會(huì)超前,這在原理上就杜絕了超調(diào)的產(chǎn)生。
可采用壓電轉(zhuǎn)換器件構(gòu)成受力傳感器(3-1),將該受力傳感器(3-1)的輸出信號(hào)按要求進(jìn)行整理,即滿(mǎn)足電壓幅值的大小對(duì)應(yīng)于受力的大小,電壓的正負(fù)對(duì)應(yīng)受力方向。利用全對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)otl放大電路將正負(fù)波進(jìn)行分離,正波電壓通過(guò)三極管ta2、ta4、…、ta2n基極控制該三極管射極電流大小,電流的大小正比于正波電壓;負(fù)波電壓通過(guò)三極管tb2、tb4、…、tb2n基極控制該三極管射極電流大小,電流的大小正比于負(fù)波電壓。
位置信號(hào)通過(guò)奇數(shù)三極管控制打開(kāi)和關(guān)閉;受力信號(hào)通過(guò)偶數(shù)項(xiàng)的三極管來(lái)控制電流強(qiáng)弱,如圖4和圖5所示,從圖5中可以看出,產(chǎn)生a類(lèi)電磁鐵線(xiàn)圈效應(yīng)通過(guò)奇數(shù)類(lèi)ta和tb串接共同管控電磁線(xiàn)圈li,奇數(shù)類(lèi)三極管和偶數(shù)類(lèi)三極管之間通過(guò)一對(duì)二極管di分開(kāi),產(chǎn)生b類(lèi)電磁鐵線(xiàn)圈效應(yīng)通過(guò)偶數(shù)類(lèi)ta和tb串接共同管控電磁線(xiàn)圈li,由于二極管的單向?qū)ㄐ?,使得奇?shù)類(lèi)ta和tb工作時(shí)線(xiàn)圈內(nèi)具有正電流,產(chǎn)生a類(lèi)電磁鐵效應(yīng);而偶數(shù)類(lèi)ta和tb工作時(shí)線(xiàn)圈內(nèi)具有反電流,產(chǎn)生b類(lèi)電磁鐵效應(yīng)。這里ta類(lèi)三極管負(fù)責(zé)何時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉線(xiàn)圈電流;tb類(lèi)三極管負(fù)責(zé)線(xiàn)圈電流大小,兩者協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)電磁線(xiàn)圈li的有序控制。
位置信號(hào)控制電磁線(xiàn)圈處于可工作狀態(tài),受力信號(hào)控制電磁線(xiàn)圈的電流大小,即決定助力受力的大小,兩者協(xié)調(diào)才能正確工作。
m是推力滑塊(17)上裝有多個(gè)推力滑塊磁齒(15)的數(shù)量,m的數(shù)量由助理的大小確定,設(shè)每一推力滑塊磁齒(15)產(chǎn)生的電磁力為fi,需要助力的力量是f=f1+f2+…+fi+…+fm,共計(jì)m個(gè)推力滑塊磁齒。
m與n的關(guān)系:u形電磁鐵固定筒(14)的長(zhǎng)度決定了設(shè)備助力移動(dòng)的長(zhǎng)度l,該長(zhǎng)度分布有n組a類(lèi)及b類(lèi)磁極,每一類(lèi)磁極的數(shù)量等于m,即與推力滑塊磁齒(15)的磁極數(shù)量m對(duì)應(yīng)相等。每一組a類(lèi)及b類(lèi)磁極的組合長(zhǎng)度為△l,△l內(nèi)包含m對(duì)磁極,那么n=l/△l。l的長(zhǎng)度由懸架調(diào)控范圍長(zhǎng)度來(lái)確定。運(yùn)動(dòng)范圍的擴(kuò)大:在位置傳感器4上移動(dòng)h,在u形電磁鐵固定筒(14)的移動(dòng)量就是△l,運(yùn)動(dòng)量由控制單元ecu(6)的方波組數(shù)n決定,助力由受力預(yù)先值決定。
磁流體阻尼控制單元:包括控制單元ecu(6)、氣液隔離活塞(22),磁流體缸體(23),29-保護(hù)膠墊(29),端頭封堵活塞(33),磁流體阻尼控制裝置(35),磁流體(36),受力液壓管(2),受力傳感器(3-1);
磁流體缸體(23)內(nèi)設(shè)有氣液隔離活塞(22)和端頭封堵活塞(33),兩個(gè)活塞之間裝有(參見(jiàn)圖7)磁流體(36),磁流體(36)的壓力通過(guò)受力液壓管(2)與傳遞給受力傳感器(3-1),受力信號(hào)傳輸至控制單元ecu(6),控制單元ecu(6)的電流控制線(xiàn)連接磁流體阻尼控制裝置(35)。
磁流體阻尼控制原理:和傳統(tǒng)油液減震器一樣,依靠油液在節(jié)流孔的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)阻尼效果,只是電磁減震器內(nèi)的油液是一種新型的電磁液,它是由合成碳?xì)浠衔镆约?至10微米大小的磁性粒子組成的,稱(chēng)為磁流變液。一旦懸架受到?jīng)_擊,磁流變液的壓力變化便通過(guò)受力液壓管(2)與傳遞給受力傳感器(3-1),控制單元ecu(6)發(fā)出脈沖信號(hào)給磁流體阻尼控制裝置(35)的控制線(xiàn)圈,線(xiàn)圈內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生電壓,從而形成一個(gè)磁場(chǎng),改變其中粒子的排列方式。這些粒子會(huì)按垂直于油流的方向排列,從而起到阻礙油在活塞通道內(nèi)流動(dòng)的效果,如此便能改變減震特性,由于減震器阻尼可隨著電磁強(qiáng)弱無(wú)級(jí)變化,最高頻率可達(dá)1/1000秒,調(diào)節(jié)的范圍也非常寬泛。除了極快的響應(yīng)速度,磁流體阻尼控制的功耗對(duì)于整車(chē)來(lái)說(shuō)幾乎可以忽略不計(jì),并且整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),磁流變體形態(tài)變化的可逆性非常高,長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)下也不會(huì)出現(xiàn)明顯衰竭,具有穩(wěn)定可靠、經(jīng)久耐用的特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)阻尼精準(zhǔn)調(diào)節(jié),使得推力桿(18)在震動(dòng)過(guò)程中保持恒力運(yùn)動(dòng)。
空氣彈簧控制單元:包括控制單元ecu(6)、空氣彈簧高壓氣室(37)、受力傳感器(3-1)、磁流體缸體(23)、信號(hào)線(xiàn)(9)、高壓空氣端口(11)、氣液隔離活塞(22)、高壓空氣泵(42)構(gòu)成;磁流體缸體(23)內(nèi)的頂端腔室為空氣彈簧高壓氣室(37),通過(guò)氣液隔離活塞(22)將磁流體(36)隔離,高壓空氣泵(42)通過(guò)高壓氣管與高壓空氣端口(11)連通,控制單元ecu(6)的信號(hào)線(xiàn)(9)及控制線(xiàn)路連接高壓空氣泵(42)。
工作原理:空氣彈簧是以空氣彈簧為彈性元件,利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈性作用的壓縮氣體的氣壓能夠隨載荷和道路條件變化,通過(guò)氣液隔離活塞(22)傳遞給磁流變液,磁流變液的壓力變化便通過(guò)受力液壓管(2)與傳遞給受力傳感器(3-1)后,將壓力信號(hào)傳輸給控制單元ecu(6),控制單元ecu(6)發(fā)出控制信號(hào)給高壓空氣泵(42),高壓空氣泵(42)通過(guò)高壓空氣管調(diào)節(jié)空氣彈簧高壓氣室(37)的壓力值,達(dá)到最佳的空氣彈簧壓力值。
其作用是調(diào)整懸架的剛度以及初始懸架離地間隙,進(jìn)一步消除殘余的壓力波動(dòng),抹平剩余震動(dòng),實(shí)現(xiàn)第三級(jí)恒力控制,這樣就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),不論滿(mǎn)載還是空載,整車(chē)高度不會(huì)變化,可以大大提高乘坐的舒適性,空氣彈簧懸架因其獨(dú)特的性能和適應(yīng)性,正在逐步打入傳統(tǒng)的鋼板和螺旋彈簧領(lǐng)域。
空氣彈簧的運(yùn)動(dòng)性能特點(diǎn)是:負(fù)載能力可調(diào);彈性系數(shù)隨負(fù)載變化;負(fù)載變化肘,固有頻率幾乎不變;固有頻率較低。這些特點(diǎn)決定了空氣懸架具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)乘坐更舒適安全;(2)改善車(chē)輛的行駛平順性;(3)延長(zhǎng)輪胎和制動(dòng)片的使用壽命;(4)負(fù)載變化時(shí)車(chē)身高度不變;(5)減少電氣、空調(diào)、排氣系統(tǒng)、車(chē)橋、車(chē)身和底盤(pán)的維修成本;(6)減少對(duì)道路的沖擊,保護(hù)路面,降低高速公路的維修費(fèi)用;(7)延長(zhǎng)車(chē)輛的使用壽命并增加折舊值。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明涉及一種瞬態(tài)主動(dòng)式直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架,屬于汽車(chē)懸架技術(shù)領(lǐng)域。為主動(dòng)式懸架,采用輪轂懸架整體結(jié)構(gòu),控制及執(zhí)行機(jī)構(gòu)均安裝在車(chē)輪內(nèi),輪轂內(nèi)安裝直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架,該懸架由三個(gè)子控制單元組成,可實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)回能平順性控制,其中第一個(gè)子單元是直線(xiàn)電機(jī)控制單元,負(fù)責(zé)懸架離地間隙的控制,采用恒力控制,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中處于恒力狀態(tài),為第一級(jí)恒力控制;第二個(gè)子單元是磁流體阻尼控制單元,直線(xiàn)電機(jī)控制單元無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)恒力控制,剩余的壓力波動(dòng)通過(guò)磁流體阻尼控制單元進(jìn)行消除,實(shí)現(xiàn)二級(jí)恒力控制;采用全新的控制模式,根據(jù)路面狀況瞬態(tài)調(diào)精準(zhǔn)整離地間隙和阻尼,主動(dòng)消除了車(chē)輛震動(dòng),避免了現(xiàn)有電磁懸架忙于應(yīng)對(duì)非線(xiàn)性震蕩的缺點(diǎn),把震動(dòng)消滅在萌芽態(tài),真正實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)控制,降低了制造成本,將是未來(lái)電動(dòng)車(chē)發(fā)展的必然選擇,極具市場(chǎng)前景。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖3為本發(fā)明直線(xiàn)電機(jī)電磁導(dǎo)軌截面示意圖;
圖4為本發(fā)明直線(xiàn)電機(jī)電磁導(dǎo)軌a-a剖面俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明受力及位置信號(hào)放大電路原理圖;
圖6本發(fā)明電磁助力系統(tǒng)電路原理圖;
圖7本發(fā)明控制流程示意圖;
圖8本發(fā)明結(jié)構(gòu)示剖面意圖;
圖9本發(fā)明外觀示意圖;
圖10電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分類(lèi);
圖11變壓變頻控制的異步電機(jī)系統(tǒng)框圖;
圖12pmsm直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu);
圖13直接轉(zhuǎn)矩控制異步電機(jī)速度框圖;
圖14感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)框圖;
圖15感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的滑??刂葡到y(tǒng)框圖;
圖16感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的效率優(yōu)化磁場(chǎng)定向控制調(diào)速系統(tǒng)框圖。
圖1-9中各標(biāo)號(hào)為:1-激光測(cè)距器,2-受力液壓管,3-1-受力傳感器,3-2-轉(zhuǎn)速傳感器,4-直線(xiàn)電機(jī)電磁導(dǎo)軌,5-位移傳感器,6-控制單元ecu,7-控制單元ecu供電線(xiàn),8-蓄電池,9-信號(hào)線(xiàn),10-u形電磁鐵,11-高壓空氣端口,12-u形電磁鐵線(xiàn)圈n極,13-u形電磁鐵線(xiàn)圈s極,14-u形電磁鐵固定筒,15-推力滑塊磁齒,16-推力滑塊滑動(dòng)燕尾槽,17-推力滑塊,18-推力桿,19-電磁鐵線(xiàn)圈供電線(xiàn)線(xiàn)管,20-u形電磁鐵線(xiàn)圈供電線(xiàn),21-推力滑塊磁齒線(xiàn)圈供電線(xiàn),22-氣液隔離活塞,23-磁流體缸體,24-嵌套固定缸體,25-活動(dòng)窗口,26-剎車(chē)盤(pán),27-輪轂電機(jī),28-輪轂電機(jī)主軸,29-保護(hù)膠墊,30-直線(xiàn)電機(jī)缸體,31-嵌套固定缸體環(huán)形護(hù)板,32-剎車(chē)片,33-端頭封堵活塞,34-輪轂,35-磁流體阻尼控制裝置,36-磁流體,37-空氣彈簧高壓氣室,38-車(chē)架,39-輪轂電機(jī)電源線(xiàn),40-直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架電源線(xiàn),41-直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架,42-高壓空氣泵,43-連接固定板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1:本發(fā)明可在每個(gè)車(chē)輪和車(chē)身連接處都有一個(gè)車(chē)輪位移傳感器,傳感器與控制單元ecu(6)相連,控制單元ecu(6)與磁流體阻尼控制裝置(35)和受力傳感器(3-1)相連。當(dāng)車(chē)輛行駛在崎嶇不平的路面上時(shí),車(chē)輪位移傳感器會(huì)以最高每秒1000次的頻率探測(cè)路面,并實(shí)時(shí)將信號(hào)傳送至車(chē)載控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)基于skyhook算法,會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)出指令至各個(gè)減振器內(nèi)磁流體阻尼控制裝置(35)的電磁線(xiàn)圈,通過(guò)改變電流改變磁場(chǎng),電流越大,磁場(chǎng)越強(qiáng),阻尼越大。磁流體阻尼控制裝置(35)共有兩組電磁線(xiàn)圈,其作用格外重要,它們產(chǎn)生的可變磁流將穿過(guò)磁流變液并使其產(chǎn)生形態(tài)變化。
直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41)每1/1000秒就可以完成一次減震阻尼的變化,而調(diào)節(jié)的依據(jù)則來(lái)自遍布周身的偵測(cè)系統(tǒng)所采集的參數(shù),其中既包括路面信息,也包括車(chē)速、加速度、方向盤(pán)角度等車(chē)輛本身的運(yùn)動(dòng)信息。通過(guò)精確運(yùn)算,直線(xiàn)電機(jī)電磁懸架(41)阻尼設(shè)置可以隨時(shí)與路面和車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相匹配,相當(dāng)于每1毫秒都有專(zhuān)業(yè)工程師團(tuán)隊(duì)為駕駛者進(jìn)行一次懸掛調(diào)校。
本發(fā)明所采用的輪轂電機(jī)可以是多種形式的電機(jī),目前的電機(jī)有交流電機(jī)和直流電機(jī),具體分類(lèi)參見(jiàn)圖10。
交流異步電機(jī)的調(diào)速控制方式
1.變頻變壓控制,具體控制參見(jiàn)圖11;
2.矢量控制;
3.直接轉(zhuǎn)矩控制,具體控制可參見(jiàn)圖12。
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制方式
1.自適應(yīng)控制方式,參見(jiàn)圖13;
2.滑??刂品绞?,具體參見(jiàn)圖14;
3.效率優(yōu)化磁場(chǎng)定向控制方式,具體參見(jiàn)圖15。
永磁同步電機(jī)調(diào)速控制方式
1.矢量控制,包括id=0控制、最大轉(zhuǎn)矩/電流比控制和弱磁控制;
2.直接轉(zhuǎn)矩控制,具體參見(jiàn)圖16。
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速控制方式
1.角度控制法(apc);
2.電流斬波控制法(ccc),包括限制電流上下幅值的控制和電流上限和關(guān)斷時(shí)間恒定控制;
3.電壓控制法(vc)
4.組合控制,包括高速與低速電流斬波控制和變角度電壓pwm控制組合
在上述所有調(diào)速過(guò)程中,原有的轉(zhuǎn)速是由駕駛員油門(mén)踏板給出的參考速度,這個(gè)速度是駕駛員預(yù)期給定的速度,在此基礎(chǔ)上根據(jù)即激光測(cè)距器(1)測(cè)定路面的坑洼程度,控制單元ecu(6)自動(dòng)附加輸入一個(gè)速度量,這是由路面確定的,與駕駛員操控?zé)o關(guān)。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。