CN201777095U

CN201777095U - 一种汽车分离主动悬挂系统

Info

Publication number: CN201777095U
Application number: CN2010202659237U
Authority: CN
Inventors: 孙培坤; 赵万忠; 刘顺; 王秀文
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2020-07-21

Abstract

一种汽车分离主动悬挂系统，涉及一种汽车分离式主动悬挂系统的技术领域。本实用新型的车身位于底盘的上部，车身与底盘之间设置支撑柱结构，车身上设置上悬浮结构，底盘上设置下悬浮结构，上悬浮结构上设置上悬浮磁力控制ECU，下悬浮结构上设置下悬浮磁力控制ECU，上悬浮磁力控制ECU、下悬浮磁力控制ECU、支撑柱结构分布与中央控制ECU连接。本实用新型实现了结构简单，能够改善汽车系统的减震品质和整车行驶平顺性以及乘车舒适性，主动安全性能更好，具有可变阻尼、水平减震与垂直减震功能的目的。

Description

一种汽车分离主动悬挂系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车分离式主动悬挂系统的技术领域。

背景技术

目前，虽然现有的汽车的悬架种类繁多，结构差异较大，但一般由弹性元件、减振元件和导向构件组成，表现形式有被动式、半主动式、主动式三种悬架系统。特别地，由于种种原因，我国的汽车绝大部分采用被动悬架。现有的被动悬架系统，其参数是根据经验或优化设计的方法确定，在行驶过程中保持不变，很难适应各种复杂路况，减振的效果较差。为了克服这种缺陷，采用了非线性刚度弹簧和车身高度调节的方法，虽然有一定成效，但无法根除被动悬架的弊端。由于弹性件受到冲击时会产生长时间持续的振动。容易使驾驶员疲劳而发生车祸，故减振元件必须快速衰减振动。

随着道路交通的不断发展，汽车车速有了很大的提高，被动悬架的缺陷逐渐成为提高汽车性能的瓶颈，为此人们开发了能兼顾舒适和操纵稳定的主动悬架。它是一个闭环控制系统，根据车辆的运动状态和路面状况主动作出反应，以抑制车体的运动，使悬架始终处于最优减振状态。所以主动悬架的特点就是能根据外界输入或车辆本身状态的变化进行动态自适应调节。因此，主动悬架的平顺性和操纵稳定性是最好的，是汽车悬架必然的发展方向。

由于采用导向构件，因此其减震单元是固定的，减震单元固定的缺陷主要表现为：正常行驶时，在改善垂直振动影响时会带来一定的水平晃动，而刹车或者启动时，不能满足水平减震，改善车辆晃动的弊端，这种弊端常见于需要频繁制动和启动的公交车上，引起晕车等不适反应。因此，现有的汽车悬架系统不能同时满足主动减震、垂直减震和水平减震的要求。

发明内容

本实用新型目的是提供一种结构简单，能够改善汽车系统的减震品质和整车行驶平顺性以及乘车舒适性，主动安全性能更好，具有可变阻尼、水平减震与垂直减震功能的汽车分离式主动悬挂控制系统。

一种汽车分离主动悬挂系统，包括车身、底盘，车身位于底盘的上部，车身与底盘之间设置支撑柱结构，车身上设置上悬浮结构，底盘上设置下悬浮结构，上悬浮结构上设置上悬浮磁力控制ECU，下悬浮结构上设置下悬浮磁力控制ECU，上悬浮磁力控制ECU、下悬浮磁力控制ECU、支撑柱结构分布与中央控制ECU连接。

本实用新型的支撑柱结构为液压结构或千斤顶结构。

基于本实用新型的汽车分离主动悬挂系统的控制方法，包括如下步骤：

第一步：汽车启动后，中央控制ECU首先监测汽车行驶速度，判断是否处于行驶状态，若判断为是，则启动上悬浮磁力控制ECU、下悬浮磁力控制ECU，使得车身与底盘之间通过磁悬浮分离，同时中央控制ECU监测车身与底盘之间的高度，当达到预定值时，中央控制ECU控制支撑柱结构收起；若判断为否，则继续监测汽车的行驶速度；

第二步：汽车行驶过程中，中央控制ECU判断汽车的行驶状态，根据需要发给上悬浮磁力控制ECU、下悬浮磁力控制ECU的控制信号；

第三步：汽车停车后，中央控制ECU监测汽车的行驶速度，判断汽车是否停车，若判断为是，则控制支撑柱结构展开，同时关闭上悬浮磁力控制ECU、下悬浮磁力控制ECU；若判断为否，则执行第二步。

本实用新型包括：车身、独立底盘和悬浮结构，位于车身内的上悬浮磁力控制ECU，位于底盘内的下悬浮磁力控制ECU，内置中央控制ECU，位于底盘上的支撑柱；悬浮结构由上悬浮结构及下悬浮结构构成，其中：上悬浮结构与车身相固结，下悬浮结构与独立底盘相固结。当泊车时，支撑柱结构可以支撑起车身，使悬浮结构停止工作，节约电能；当行车时，支撑柱结构收起，悬浮结构工作，通过分离的上悬浮结构以及下悬浮结构，实现可变阻尼的减震作用；位于水平相对的上悬浮结构与下悬浮结构，通过磁力的控制可以实现悬架系统的垂直减震功能；位于车前部与车后部的上悬浮结构与下悬浮结构部分，由于是倾斜相对的，可以产生水平相对的作用力，实现对水平震动的减震作用。从而实现垂直减震与水平减震功能，改善悬架系统的减震平顺性和整车操纵稳定性，缓解驾驶疲劳，提高乘车舒适性与行车安全性。

本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：

(1)本实用新型采用分离式的磁悬浮悬架系统，与传统悬架系统相比，没有了弹簧减震单元，导向机构，在实现传统悬架系统的基础上，可以实现无级变阻尼控制的主动减震功能，使得车辆减震效果更平稳，提高悬架系统的减震平顺性和轻稳定性，减轻驾驶员由车辆振动产生的疲劳感。

(2)本实用新型采用彼此分离的悬浮结构，同时具有支撑柱，可实现泊车时采用支撑柱支撑车身，更加节约能源；行车时，悬浮结构工作，通过ECU的控制，可实现根据外界输入或车辆本身状态的变化，进行动态自适应调节的变阻尼主动控制功能。

(3)该悬架系统可实现水平减震功能，改善加速和减速，制动和启动等带来的水平振动，改善由水平振动引起的晕车现象，提高行车安全性。

附图说明

图1是本实用新型的悬挂结构示意图。

图2是本实用新型控制装置的分布图。

图3是本实用新型的磁力ECU的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

如图1所示，一种汽车分离主动悬挂系统，包括车身、底盘，车身位于底盘的上部，车身与底盘之间设置支撑柱结构7，车身上设置上悬浮结构1，底盘上设置下悬浮结构6，上悬浮结构1上设置上悬浮磁力控制ECU4，下悬浮结构6上设置下悬浮磁力控制ECU5，上悬浮磁力控制ECU4、下悬浮磁力控制ECU5、支撑柱结构7分布与中央控制ECU3连接。

本实用新型的支撑柱结构7为液压结构或千斤顶结构。

第一步：汽车启动后，中央控制ECU3首先监测汽车行驶速度，判断是否处于行驶状态，若判断为是，则启动上悬浮磁力控制ECU4、下悬浮磁力控制ECU5，使得车身与底盘之间通过磁悬浮分离，同时中央控制ECU3监测车身与底盘之间的高度，当达到预定值时，中央控制ECU3控制支撑柱结构7收起；若判断为否，则继续监测汽车的行驶速度；

第二步：汽车行驶过程中，中央控制ECU3判断汽车的行驶状态，根据需要发给上悬浮磁力控制ECU4、下悬浮磁力控制ECU5的控制信号；

第三步：汽车停车后，中央控制ECU3监测汽车的行驶速度，判断汽车是否停车，若判断为是，则控制支撑柱结构7展开，同时关闭上悬浮磁力控制ECU4、下悬浮磁力控制ECU5；若判断为否，则执行第二步。

本实用新型具有可变阻尼、水平减震与垂直减震功能的一种汽车分离式主动悬架系统包括独立底盘和悬浮结构，位于车身内的上悬浮磁力控制ECU4，位于底盘内的下悬浮磁力控制ECU5，内置中央控制ECU3，位于底盘上的支撑柱7；悬浮结构由上悬浮结构1及下悬浮结构6构成，其中：上悬浮结构1与车身相固结，下悬浮结构6与独立底盘相固结。当泊车时，支撑柱结构7可以支撑起车身，使悬浮结构停止工作，节约电能；当行车时，支撑柱结构7收起，悬浮结构工作，通过分离的上悬浮结构1以及下悬浮结构6，实现可变阻尼的减震作用；位于水平相对的上悬浮结构1与下悬浮结构6，通过磁力的控制可以实现悬架系统的垂直减震功能；位于车前部与车后部的上悬浮结构1与下悬浮结构6部分，由于是倾斜相对的，可以产生水平相对的作用力，实现对水平震动的减震作用。从而实现垂直减震与水平减震功能，改善悬架系统的减震平顺性和整车操纵稳定性，缓解驾驶疲劳，提高乘车舒适性与行车安全性。

本实用新型的布局分布图如图2所示，内置中央控制ECU3位于与车身相固结的上悬浮结构1内，上悬浮磁力控制ECU4位于车身内，下悬浮磁力控制ECU5位于与底盘相固结的下磁悬浮结构6内。内置中央控制ECU3根据车辆运行状态，结合内部控制程序，确定悬浮结构需要实现的措施，确定需要发给上悬浮磁力控制ECU4和下悬浮磁力控制ECU5的控制信号；上悬浮磁力控制ECU4通过内置中央控制ECU3的信号结合内部程序，通过控制其内分布的电磁线圈2内电流，下悬浮磁力控制ECU5通过内置中央控制ECU3的信号结合内部程序，通过控制其内分布的电磁线圈2内电流，上下结合共同实现悬架系统对减震效果的控制。

本实用新型的悬浮结构局部视图如图3所示，电磁线圈2分布于悬浮结构的上悬浮结构1的下表面与下悬浮结构6的上表面，且上下电磁线圈2相对形成磁力对子，通过控制上下两电磁线圈2内的电流大小、方向，从而改变电磁线圈2间的力的大小、方向，实现可根据振动的不同来施加大小可变的吸引力、排斥力，从而实现车辆悬架系统根据外界输入或车辆本身状态的变化，进行动态自适应调节的变阻尼主动控制功能。

Claims

1.一种汽车分离主动悬挂系统，包括车身、底盘，车身位于底盘的上部，其特征在于车身与底盘之间设置支撑柱结构(7)，车身上设置上悬浮结构(1)，底盘上设置下悬浮结构(6)，上悬浮结构(1)上设置上悬浮磁力控制ECU(4)，下悬浮结构(6)上设置下悬浮磁力控制ECU(5)，上悬浮磁力控制ECU(4)、下悬浮磁力控制ECU(5)、支撑柱结构(7)分布与中央控制ECU(3)连接。

2.根据权利要求1所述的汽车分离主动悬挂系统，其特征在于上述支撑柱结构(7)为液压结构。

3.根据权利要求1所述的汽车分离主动悬挂系统，其特征在于上述支撑柱结构(7)为千斤顶结构。