CN202847361U - 电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置，包括一悬臂，悬臂一端通过轴承固定在车架上，另一端则通过法兰与车轮连接；悬臂与车架之间安装有减震弹簧，所述悬臂与车架的固定端附近安装传动齿轮并连接阻尼电机和电机控制器，所述车架上固定有用于检测车身姿态的电子陀螺仪。

Description

电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置

技术领域

本实用新型涉及电动车辆减震装置，尤其涉及一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置。

背景技术

现有的汽车主动悬挂装置有空气悬挂、油气弹簧(电液式)、电磁悬挂等等；都具有机构复杂，元器件多、减震运动行程小的缺点；这些悬挂装置多使用液压阻尼元件，液压阻尼元件的阻尼系数和特征频率由阻尼元件的形状、尺寸及液压油的物理特性决定，其具有较尖锐的幅频响应特性，适应工作的频率范围很窄，也就是说它只能在特定的速度和路面条件及规定的承载条件下达到设计的减震效果，这就限制了主动悬挂装置的性能发挥。而且所有这些主动悬挂装置都不能回收路面冲击与振动的能量，不具备节能效果。为了检测车身姿态，有些主动减震系统使用了超声波传感器等检测底盘到地面的距离，这些方法受路面介质的影响很大，应用效果不理想。

现有的汽车用悬挂装置多采用横向悬臂或者横向连杆约束，这一方式限制了减震器的运动行程，并且占用车桥底部空间，限制了车辆的通过能力。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的上述不足，提供了一种各车轮之间完全没有相互干涉，使用电机作为阻尼元件同时也是伺服动作元件，可以主动动作以调整车身姿态并且可以回收回收路面冲击与振动能量的，通过电子陀螺仪感测车身空间姿态而完全不受路面情况影响的汽车悬挂装置。它的阻尼系数可以根据速度、路面状况、承载条件实时作出调整，以保证乘坐舒适，抑制“点头、抬头、侧倾”现象，它的主动动作功能可以增强行驶稳定性，提高越野通过能力。

本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置，包括一悬臂，悬臂一端通过轴承固定在车架上，另一端则通过法兰与车轮连接；悬臂与车架之间安装有减震弹簧，车架载重通过弹簧传递到悬臂与车轮；在做减震运动时，悬臂围绕轴承上下做圆周摆动，其圆周平面与车辆行驶方向重合；

所述悬臂与车架的固定端附近安装传动齿轮并连接阻尼电机和电机控制器，传动齿轮将悬臂的上下摆动传递到阻尼电机的转子，使电机发电，电机控制器通过控制定子电流即可控制阻尼力矩；反之，当控制电路向电机施加驱动电压时，电机的主动动作通过齿轮传递到悬臂，使之上下运动即可调整悬挂高度；

所述车架上固定有用于检测车身姿态的电子陀螺仪，当车身向任一方向倾斜时，陀螺向电机控制器发出姿态调整信号，驱动阻尼电机作出调整动作或改变阻尼力矩，使车身姿态回复平稳。

优选地，所述的电子陀螺仪包含三个或三个以上的备份陀螺传感器，在其中之一失效时，系统会自动检测出失效的部件并保证基本行驶安全，同时提示驾驶员更换部件。

优选地，所述的电子陀螺仪、电机控制器由三裕度电子信号总线连接起来。

优选地，所述的电机为稀土永磁无刷电机，通过减速机齿轮组与悬臂交联。

本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型的悬挂减震装置具有较大的运动行程，在路面不平或过障碍时可以吸收较大的冲击过载，并且可以吸收冲击能量用以为动力电池组充电。可以抑制行驶中车身摇摆，抑制加速、制动、转弯时的抬头、低头现象，增加姿态稳性，令行驶中车身更平稳。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详述：

如图1、图2所示，一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置，包括一悬臂1，悬臂1一端通过轴承2固定在车架3上，另一端则通过法兰4与车轮5连接；悬臂1与车架3之间安装有减震弹簧6，车架3载重通过弹簧6传递到悬臂1与车轮5；在做减震运动时，悬臂1围绕轴承2上下做圆周摆动，其圆周平面与车辆行驶方向重合；

所述悬臂1与车架3的固定端附近安装传动齿轮7并连接阻尼电机8和电机控制器9，传动齿轮7将悬臂1的上下摆动传递到阻尼电机8的转子，使阻尼电机8发电，电机控制器9通过控制定子电流即可控制阻尼力矩；反之，当电机控制器9向阻尼电机8施加驱动电压时，阻尼电机8的主动动作通过齿轮传递到悬臂1，使之上下运动即可调整悬挂高度；

所述车架3上固定有用于检测车身姿态的电子陀螺仪10，当车身向任一方向倾斜时，电子陀螺仪10向电机控制器9发出姿态调整信号，驱动阻尼电机8作出调整动作或改变阻尼力矩，使车身姿态回复平稳。

所述的电子陀螺仪10包含三个或三个以上的备份陀螺传感器，在其中之一失效时，系统会自动检测出失效的部件并保证基本行驶安全，同时提示驾驶员更换部件；所述的电子陀螺仪10、电机控制器9由三裕度电子信号总线连接起来；所述的电机8为稀土永磁无刷电机，通过减速机齿轮组与悬臂1交联。

在电机8被动运转时，定子线圈中产生感应电压，电机控制器9可以控制定子线圈释放感应电流，使电机产生阻力，这一阻力传递到悬臂1上成为阻尼力矩，通过控制感应电流的量值，阻尼力矩可以随时改变，每4毫秒即可进行一次阻尼转换，响应速度超过其它如电液式或电磁式阻尼装置；在一定情况下，释放出的感应电流还可以用来为动力电池组充电。

车辆行驶中，路面的冲击通过弹簧6和阻尼电机8传递到车身，为了减小冲击，希望阻尼越小越好，但是过小的阻尼会使车身摇摆，稳性下降；在本实施例中，通过电子陀螺仪10检测车身空间姿态，通过迅速转换阻尼力矩抑制车身姿态变化，当悬臂1的运动使车身姿态误差增大时，减小阻尼，当悬臂的运动使车身姿态误差减小时则立即增大阻尼，由此将车身姿态的变化控制在较小范围，使乘员感觉舒适平稳；例如：在平稳行驶中，控制器控制电机处于小阻尼状态，当车轮受到冲击向上摆动，压缩减震弹簧6同时使阻尼电机8转动，产生感应电压，冲击消失后减震弹簧6回弹使悬臂复位，由于冲击能量未完全释放，悬臂1将会继续自由振荡，使车身晃动，因此在悬臂1开始复位时电机控制器9立即进入大阻尼状态，控制阻尼电机8释放电流，这一电流产生阻尼力矩抑制悬臂的振荡使其在50ms内迅速收敛，使车架3回复平稳。

当车架前倾时，姿态检测陀螺仪检测到空间角度的变化，发出矫正信号，通过电机控制器使车架前部的两组阻尼电机8动作，使其悬臂1向下摆动，从而抑制车架3前倾。当车架3左倾时，则控制左侧的两组阻尼电机8向下摆动以抑制左倾。同理，在任何方向的倾斜都可受到抑制。

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (4)

1.一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置，其特征在于：包括一悬臂，悬臂一端通过轴承固定在车架上，另一端则通过法兰与车轮连接；悬臂与车架之间安装有减震弹簧，所述悬臂与车架的固定端附近安装传动齿轮并连接阻尼电机和电机控制器，所述车架上固定有用于检测车身姿态的电子陀螺仪。

2.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置，其特征在于：所述的电子陀螺仪包含三个或三个以上的备份陀螺传感器。

3.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置，其特征在于：所述的电子陀螺仪、电机控制器由三裕度电子信号总线连接起来。

4.根据权利要求1所述的一种电子陀螺增稳的纵臂电动阻尼主动悬挂减震装置，其特征在于：所述的电机为稀土永磁无刷电机，通过减速机齿轮组与悬臂交联。 

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