CN205417074U - 新型全主动悬架装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型全主动悬架装置，包括：工作缸筒，其侧壁设置有第一容置空间以及第二容置空间，每一第一容置空间的两侧分别设置有一第二容置空间；GMM棒，容置于第一容置空间，每一GMM棒包括本体以及延伸部，本体容置于所述第一容置空间，延伸部从工作缸筒的侧壁向内突出；励磁线圈，容置于第二容置空间；铰链式平行四边形放大机构，沿工作缸筒的中心轴设置于工作缸筒中，并通过铰链固定于GMM棒的延伸部上；第一推拉杆，容置于工作缸筒中并与铰链式平行四边形放大机构的一端固定连接；以及第二推拉杆，容置于工作缸筒中并与铰链式平行四边形放大机构的另一端固定连接。本实用新型还提供一种含有上述新型全主动悬架装置的汽车。

Description

新型全主动悬架装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及一种新型全主动悬架装置及含有该新型全主动悬架装置的汽车，特别涉及一种具基于GMM的新型全主动悬架装置及汽车。

背景技术

车辆悬架性能的好坏直接影响车辆的乘坐舒适性、安全性。随着人们对车辆舒适性和安全性的要求越来越高，传统的被动悬架已经不能满足人们的需求了，这就需要一种新型的车辆悬架，而主动悬架的诞生恰恰能够满足这种需要。主动悬架一般由执行机构和控制部分构成，根据被控系统的动态特性，采用外部输入能量的控制方法使被控系统实现减振。随着社会的发展，人们对车辆的乘坐舒适性和行驶安全性要求越来越高，主动悬架普遍使用的是一个大的趋势，因此对于主动悬架的研究具有较强的学术意义和经济价值。

目前全主动悬架系统使用的最先进的是磁流变减震器，根据磁流变效应设计的磁流变液减震器结构紧凑、功耗低、阻尼力大、动态范围广，且阻尼力可通过调节外加磁场大小来控制。但是由于磁流变减震器中存在磁流变液易泄露、受工作环境温度的影响大等缺点。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型全主动悬架装置及汽车，可以有效解决上述问题。

本实用新型提供一种新型全主动悬架装置，包括：

工作缸筒，所述工作缸筒的侧壁设置有至少一个第一容置空间以及至少两个第二容置空间，其中，每一第一容置空间的两侧分别设置有一个第二容置空间；

至少一GMM棒，分别容置于每一第一容置空间，其中，每一GMM棒包括一本体以及一延伸部，所述本体容置于所述第一容置空间，所述延伸部从所述工作缸筒的侧壁向内突出；

至少两个励磁线圈，分别容置于每一第二容置空间；

铰链式平行四边形放大机构，沿所述工作缸筒的中心轴设置于所述工作缸筒中，并通过铰链固定于所述至少一超磁致伸缩材料（GMM）棒的延伸部上；

第一推拉杆，所述第一推拉杆的一端容置于所述工作缸筒中并与所述铰链式平行四边形放大机构的一端固定连接；以及

第二推拉杆，所述第二推拉杆的一端容置于所述工作缸筒中并与所述铰链式平行四边形放大机构的另一端固定连接。

进一步的，所述工作缸筒的侧壁设置有两个第一容置空间以及四个第二容置空间，所述两个第一容置空间关于所述工作缸筒的中心轴对称。

进一步的，所述新型全主动悬架装置包括两个GMM棒以及四个励磁线圈，所述铰链式平行四边形放大机构通过铰链固定于所述两条GMM棒的延伸部上。

进一步的，所述铰链式平行四边形放大机构的中心点通过铰链固定于所述两条GMM棒的延伸部上。

进一步的，所述第一推拉杆和所述第二推拉杆的外径和所述工作缸筒的内径相匹配。

所述新型全主动悬架装置进一步包括多个线圈骨架，所述励磁线圈分别绕设于所述线圈骨架。

一种汽车，包括：

车身；

车轮；

至少一个上述的新型全主动悬架装置，所述新型全主动悬架装置弹性连接于车身和车轮之间；

至少一个高度传感器，用于检测所述车身的高度；以及

汽车电子控制单元，与所述高度传感器及所述新型全主动悬架装置电连接，所述汽车电子控制单元用于根据所述高度传感器的信号，控制所述新型全主动悬架装置工作以调节所述车身的高度。

进一步的，所述汽车电子控制单元控制所述新型全主动悬架装置中的所述至少两个励磁线圈，使所述至少一GMM棒缩短，从而拉动所述铰链式平行四边形放大机构收缩以使所述第一推拉杆和所述第二推拉杆向中间收缩，从而使车身的高度降低。

进一步的，所述汽车电子控制单元控制所述新型全主动悬架装置中的所述至少两个励磁线圈，使所述至少一GMM棒伸长，从而拉动所述铰链式平行四边形放大机构伸长以使所述第一推拉杆和所述第二推拉杆向两边伸长，从而使车身的高度升高。

进一步的，四个新型全主动悬架装置以及四个高度传感器。

本实用新型提供的所述新型全主动悬架装置及汽车，具有以下优点：

（1）本实用新型提供的所述新型全主动悬架装置通过主动控制新型悬架的伸缩使车身根据路况来调整整车的高度，使车辆行驶更加平稳，增加车上乘客的舒适性。

（2）本实用新型提供的所述新型全主动悬架装置是一种环保系统。解决了原有的主动悬架系统磁流变减震器中磁流变液易泄露、结构复杂、反应速度不够灵敏等缺点。大大简化了汽车悬架系统的结构，减轻了车身的重量。

（3）本实用新型提供的所述新型全主动悬架装置通过控制悬架中GMM棒的伸缩来控制车身的升降过程，这样简单的结构便可实现对车身高度调节的精确化控制。

（4）本实用新型提供的所述新型全主动悬架装置抗压强度和承载能力大，工作可靠，特别适合小轿车等商务车辆主动悬架系统。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的新型全主动悬架装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的新型全主动悬架装置中工作缸筒的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的新型全主动悬架装置中GMM棒的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的新型全主动悬架装置中铰链式平行四边形放大机构的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的汽车的框架图。

图6为本实用新型实施例提供的汽车的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

为了解决这些问题，本实用新型设计出了一种基于GMM的新型主动悬架系统，该系统能够实现轻量化、反应灵敏，结构简单，制作成本低，能够及时根据汽车的运动状态和路面状况，更加迅速地调节悬架的刚度和阻尼，使悬架处于最佳减震状态。

超磁致伸缩材料（GMM）是一种具有极大的磁致伸缩系数的磁致伸缩材料，在常温下由于磁化状态的改变，其长度和体积会发生较大变化。这种材料具有很高的耐热温度，抗压强度和承载能力大，磁致伸缩性能强。在室温下，机械能和电能之间的转换率高、能量密度大、响应速度快、可靠性好、驱动方式简单。因此将GMM运用于汽车的悬架系统中，形成一种全新的全主动悬架，它可以弥补现有汽车悬架系统结构复杂、制作成本高，使悬架系统轻便、易于控制。

请参照图1-4，本实用新型提供一种新型全主动悬架装置100，包括：

工作缸筒10，所述工作缸筒10的侧壁设置有至少一个第一容置空间（图中未标示）以及至少两个第二容置空间（图中未标示），其中，每一第一容置空间的两侧分别设置有一个第二容置空间；本实施例中，包括两个第一容置空间以及四个第二容置空间，其中，所述两个第一容置空间关于所述工作缸筒的中心轴对称。

至少一超磁致伸缩材料（GMM）棒11，分别容置于每一第一容置空间，其中，每一GMM棒11包括一本体112以及一延伸部114，所述本体112容置于所述第一容置空间，所述延伸部114从所述工作缸筒10的侧壁向内突出；本实施例中，包括两个GMM棒11，且所述两个GMM棒11关于所述工作缸筒的中心轴对称设置。

至少两个励磁线圈12，分别容置于每一第二容置空间；本实施例中包括四个励磁线圈12，其中，每一GMM棒11的两侧分别设置一个励磁线圈12。进一步的，所述新型全主动悬架装置100包括多个线圈骨架13，所述励磁线圈12分别绕设于所述线圈骨架13上。

铰链式平行四边形放大机构14，沿所述工作缸筒10的中心轴设置于所述工作缸筒10中，并通过铰链15固定于所述至少一GMM棒的延伸部114上。当所述新型全主动悬架装置100仅包括一个GMM棒11时，所述铰链式平行四边形放大机构14的一侧固定于所述GMM棒11的延伸部114上，另一侧固定于所述工作缸筒10的侧壁上。本实施例中，包括两个GMM棒11，所述铰链式平行四边形放大机构14的两侧均分别固定于两个GMM棒11的延伸部114上。优选的，所述铰链式平行四边形放大机构14的中心点通过铰链固定于所述两条GMM棒11的延伸部114上。

第一推拉杆15，所述第一推拉杆15的一端容置于所述工作缸筒10中并与所述铰链式平行四边形放大机构14的一端固定连接。

第二推拉杆16，所述第二推拉杆16的一端容置于所述工作缸筒10中并与所述铰链式平行四边形放大机构14的另一端固定连接。所述第一推拉杆15和所述第二推拉杆16的外径和所述工作缸筒10的内径相匹配。

请参照图5-6，本实用新型实施例还提供一种汽车，包括：

车身200；

车轮300；

至少一个上述的新型全主动悬架装置100，所述新型全主动悬架装置100弹性连接于车身200和车轮300之间，所述新型全主动悬架装置100中的第一推拉杆15与车身200连接，所述新型全主动悬架装置100中的第二推拉杆16与车轮300连接；

至少一个高度传感器20，用于检测所述车身200的高度；以及

汽车电子控制单元30，与所述高度传感器20及所述新型全主动悬架装置100电连接，所述汽车电子控制单元30用于根据所述高度传感器20的信号，控制所述新型全主动悬架装置100工作以调节所述车身200的高度。

本实用新型的汽车在工作时，所述汽车电子控制单元30控制所述新型全主动悬架装置100中的所述至少两个励磁线圈12，使所述至少一GMM棒11缩短，从而拉动所述铰链式平行四边形放大机构14收缩以使所述第一推拉杆15和所述第二推拉杆16向中间收缩，从而使车身200的高度降低，悬架处于“软”状态，提高了汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。进一步的，所述汽车电子控制单元30控制所述新型全主动悬架装置100中的所述至少两个励磁线圈12，使所述至少一GMM棒11伸长，从而拉动所述铰链式平行四边形放大机构14伸长以使所述第一推拉杆15和所述第二推拉杆15向两边伸长，从而使车身200的高度升高，悬架处于“硬”状态，提高了汽车的抗侧倾特性。进一步的，开关40可以用于控制所述新型全主动悬架装置100处于“软”状态或处于“硬”状态。所述汽车进一步包括故障显示单元50，ESP控制单元70以及LWR控制单元80均通过一节点60与所述汽车电子控制单元30电连接，用于控制转向角，偏转率，制动信号，横向加速度，车速，环境温度以及加速度扭矩等。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种新型全主动悬架装置，其特征在于，包括：

工作缸筒，所述工作缸筒的侧壁设置有至少一个第一容置空间以及至少两个第二容置空间，其中，每一第一容置空间的两侧分别设置有一个第二容置空间；

至少一GMM棒，分别容置于每一第一容置空间，其中，每一GMM棒包括本体以及延伸部，所述本体容置于所述第一容置空间，所述延伸部从所述工作缸筒的侧壁向内突出；

至少两个励磁线圈，分别容置于每一第二容置空间；

铰链式平行四边形放大机构，沿所述工作缸筒的中心轴设置于所述工作缸筒中，并通过铰链固定于所述至少一GMM棒的延伸部上；

第一推拉杆，所述第一推拉杆的一端容置于所述工作缸筒中并与所述铰链式平行四边形放大机构的一端固定连接；

第二推拉杆，所述第二推拉杆的一端容置于所述工作缸筒中并与所述铰链式平行四边形放大机构的另一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的新型全主动悬架装置，其特征在于，所述工作缸筒的侧壁设置有两个第一容置空间以及四个第二容置空间，所述两个第一容置空间关于所述工作缸筒的中心轴对称。

3.根据权利要求2所述的新型全主动悬架装置，其特征在于，所述新型全主动悬架装置包括两个GMM棒以及四个励磁线圈，所述铰链式平行四边形放大机构通过铰链固定于所述两条GMM棒的延伸部上。

4.根据权利要求3所述的新型全主动悬架装置，其特征在于，所述铰链式平行四边形放大机构的中心点通过铰链固定于所述两条GMM棒的延伸部上。

5.根据权利要求1所述的新型全主动悬架装置，其特征在于，所述第一推拉杆和所述第二推拉杆的外径和所述工作缸筒的内径相匹配。

6.根据权利要求1所述的新型全主动悬架装置，其特征在于，进一步包括多个线圈骨架，所述励磁线圈分别绕设于所述线圈骨架。

7.一种汽车，其特征在于，包括：

车身；

车轮；

至少一个如权利要求1所述的新型全主动悬架装置，所述新型全主动悬架装置弹性连接于车身和车轮之间；

至少一个高度传感器，用于检测所述车身的高度；

汽车电子控制单元，与所述高度传感器及所述新型全主动悬架装置电连接，所述汽车电子控制单元用于根据所述高度传感器的信号，控制所述新型全主动悬架装置工作以调节所述车身的高度。

8.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车电子控制单元控制所述新型全主动悬架装置中的所述至少两个励磁线圈，使所述至少一GMM棒缩短，从而拉动所述铰链式平行四边形放大机构收缩以使所述第一推拉杆和所述第二推拉杆向中间收缩，从而使车身的高度降低。

9.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车电子控制单元控制所述新型全主动悬架装置中的所述至少两个励磁线圈，使所述至少一GMM棒伸长，从而拉动所述铰链式平行四边形放大机构伸长以使所述第一推拉杆和所述第二推拉杆向两边伸长，从而使车身的高度升高。

10.根据权利要求7所述的汽车，其特征在于，包括四个新型全主动悬架装置以及四个高度传感器。