CN209654511U - 一种车辆及其全地形车的主动悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全地形车的主动悬挂装置，包括控制装置、可控电源、加速度传感器、磁流变减震器和减震弹簧，其中，加速度传感器与控制装置电信号连接，控制装置与可控电源电信号连接，可控电源与磁流变减震器电信号连接，减震弹簧套设在磁流变减震器上。其中，控制装置可以为电子控制器。使用时，加速度传感器将检测到的加速度信号传递给控制装置，电子控制器作出车辆的动作判断，并发出控制信号给可控电源，可控电源输出电流信号改变磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，改变磁流变减震器阻尼系数，从而使悬架振动处于稳定状态，以提高乘坐舒适性。本实用新型还提供一种采用上述全地形车的主动悬挂装置的车辆。

Description

一种车辆及其全地形车的主动悬挂装置

技术领域

本实用新型涉及车辆减震技术领域，尤其涉及一种车辆及其全地形车的主动悬挂装置。

背景技术

传统全地形车采用的普通阻尼器由于阻尼系数恒定，不能随全地形车载重及行驶路面的好坏的不同而改变，使得全地形车在加速时有“翘头”，减速时有“点头”现象，在转弯时有侧倾角大的现象，如此很大程度上降低了全地形车的乘坐舒适性。

因此，如何提供一种全地形车的主动悬挂装置，以提高乘坐舒适性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种全地形车的主动悬挂装置，以提高乘坐舒适性。本实用新型的另一目的在于提供一种采用上述全地形车的主动悬挂装置的车辆。本实用新型的另一目的在于提供一种基于上述全地形车的主动悬挂装置的减震方法。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全地形车的主动悬挂装置，包括控制装置、可控电源、加速度传感器、磁流变减震器和减震弹簧，其中，

所述加速度传感器与所述控制装置电信号连接，所述控制装置与所述可控电源电信号连接，所述可控电源与所述磁流变减震器电信号连接，所述减震弹簧套设在所述磁流变减震器上。

优选的，上述加速度传感器为1个。

优选的，上述加速度传感器为多个，所述磁流变减震器为多个，所述减震弹簧为多个。

优选的，上述加速度传感器为四个，所述磁流变减震器为四个，所述减震弹簧为四个。

优选的，上述控制装置为电子控制器。

优选的，上述的全地形车的主动悬挂装置还包括用于安装在转向轴上的转角传感器，所述转角传感器与所述控制装置电信号连接。

本实用新型还提供一种车辆，包括车架，还包括如上述所述的全地形车的主动悬挂装置，其中，所述加速度传感器设置在全地形车的驾驶员座位下面的车架上。

本实用新型还提供一种车辆，包括车架，还包括如上述任意一项所述的全地形车的主动悬挂装置，其中，四个所述加速度传感器分别安装在四个所述磁流变减震器的顶部的车架上。

优选的，上述车架为全地形车车架。

优选的，上述车辆为全地形车。

本实用新型还提供一种减震方法，基于上述所述的车辆，

当车辆转向时，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出转向判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号提高所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于转向外侧的磁流变减震器阻尼系数变大，

当转向结束后，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出无转向判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号降低所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于转向外侧的磁流变减震器阻尼系数变小。

本实用新型还提供一种减震方法，基于上述所述的车辆，

当车辆减速时，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出减速判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号提高所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于车辆前方的磁流变减震器阻尼系数变大，

当减速结束后，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出无减速判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号降低所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于车辆前方的磁流变减震器阻尼系数变小。

本实用新型还提供一种减震方法，基于上述所述的车辆，

当车辆加速时，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出加速判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号提高所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于车辆后方的磁流变减震器阻尼系数变大，

当加速结束后，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出无加速判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号降低所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于车辆后方的磁流变减震器阻尼系数变小。

本实用新型还提供一种减震方法，基于上述所述的车辆，

当车辆跳跃时，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出跳跃判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号提高所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于所有的磁流变减震器阻尼系数变大，

当跳跃结束后，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述控制装置作出无跳跃判断，并发出控制信号给所述可控电源，

所述可控电源输出电流信号降低所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，使得处于所有的磁流变减震器阻尼系数变小。

本实用新型提供的全地形车的主动悬挂装置，包括控制装置、可控电源、加速度传感器、磁流变减震器和减震弹簧，其中，所述加速度传感器与所述控制装置电信号连接，所述控制装置与所述可控电源电信号连接，所述可控电源与所述磁流变减震器电信号连接，所述减震弹簧套设在所述磁流变减震器上。其中，控制装置可以为电子控制器。

使用时，所述加速度传感器将检测到的加速度信号传递给所述控制装置，所述电子控制器作出车辆的动作判断，并发出控制信号给所述可控电源，所述可控电源输出电流信号改变所述磁流变减震器内的励磁线圈电流的大小，改变磁流变减震器阻尼系数，从而使悬架振动处于稳定状态，以提高乘坐舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的全地形车的主动悬挂装置的连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置的连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的磁流变减震器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的转角传感器的连接结构示意图。

上图1-5中：

加速度传感器1、车架2、磁流变减震器3、励磁线圈300、工作缸301、阻尼通道302、阻尼液303、磁通304、活塞305、活塞杆306、减震弹簧4、悬架5、电子控制器6、可控电源7、压力传感器100、信号处理器101、单片机102。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图2-图5，图2为本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置的连接示意图；图4为本实用新型实施例提供的磁流变减震器的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的转角传感器的连接结构示意图。

术语解释：

可变阻尼减震器：阻尼会根据车辆行驶状态的不同会主动调整的减震器。

磁流变减震器：可变阻尼减震器的其中一种，该减震器活塞上绕有线圈，当电磁线圈中无电流通过时，活塞内通道中的电磁液未被磁化，不规则排列的磁性颗粒呈均匀分布状况，产生的阻尼力与普通减震油相同，一旦控制单元发出脉冲信号，线圈内便会产生电压，形成一个磁场，并改变粒子的排列方式。这些粒子马上会按垂直于活塞运动方向排列，阻碍油在活塞微通道内流动，提高阻尼效果。活塞线圈中输入的电流越大，形成的磁场强度越强，磁性颗粒被磁化的程度越好，产生的阻尼力就越大。

本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置，包括控制装置、可控电源7、加速度传感器1、磁流变减震器3和减震弹簧4，其中，加速度传感器1与控制装置电信号连接，控制装置与可控电源7电信号连接，可控电源7与磁流变减震器3电信号连接，减震弹簧4套设在磁流变减震器3上。控制装置为电子控制器6。

使用时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出车辆的动作判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号改变磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，改变磁流变减震器3阻尼系数，从而使悬架振动处于稳定状态，实现提高车辆乘坐舒适性的目的。

为了进一步优化上述方案，上述的全地形车的主动悬挂装置还包括用于安装在转向轴上的转角传感器，转角传感器与控制装置电信号连接，转角传感器用于检测转向轴的转向速度和转动方向。

其中，加速度传感器可以为1个，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括车架，还包括如上述任意一项实施例所述的全地形车的主动悬挂装置，加速度传感器为1个时，加速度传感器1设置在全地形车的驾驶员座位下面的车架上。

其中，加速度传感器1可以为多个，磁流变减震器3为多个，减震弹簧4为多个。以全地形车为例，全地形车有四个车轮，因此，加速度传感器1为四个，磁流变减震器3为四个，减震弹簧4为四个。本实用新型实施例还提供一种车辆，包括车架，还包括如上述任意一项所述的全地形车的主动悬挂装置，加速度传感器1为四个时，四个加速度传感器分别安装在四个磁流变减震器3的顶部的车架上。

具体的，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括车架2和多个悬架5，还包括如上述任意一项实施所述例的全地形车的主动悬挂装置，其中，

加速度传感器为1个时，加速度传感器1设置在全地形车的驾驶员座位下面的车架上，

加速度传感器1为四个时，四个加速度传感器分别安装在四个磁流变减震器3的顶部的车架上，

磁流变减震器3的一端与车架2连接，其另一端与悬架5连接。车架2为全地形车车架。

每个车轮的悬架5对应设置一个加速度传感器1，一个磁流变减震器3和一个减震弹簧4。

在实际应用时，车辆具有包括但不限于转向、加速、减速和跳跃等状态，当车辆发生转向、加速、减速和跳跃时，加速度传感器1所得到的加速度是不同的，由此电子控制器6可以作出相应判断。

本实用新型实施例还提供一种减震方法，基于上述任意一项实施例所述的车辆，

当车辆转向时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出转向判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号提高磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于转向外侧的磁流变减震器3阻尼系数变大，

当转向结束后，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出无转向判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号降低磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于转向外侧的磁流变减震器3阻尼系数变小。

本实用新型实施例还提供一种减震方法，基于上述任意一项实施例所述的车辆，

当车辆减速时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出减速判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号提高磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于车辆前方的磁流变减震器3阻尼系数变大，

当减速结束后，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出无减速判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号降低磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于车辆前方的磁流变减震器3阻尼系数变小。

本实用新型实施例还提供一种减震方法，基于上述任意一项实施例所述的车辆，

当车辆加速时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出加速判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号提高磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于车辆后方的磁流变减震器3阻尼系数变大，

当加速结束后，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出无加速判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号降低磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于车辆后方的磁流变减震器3阻尼系数变小。

本实用新型实施例还提供一种减震方法，基于上述任意一项实施例所述的车辆，

当车辆跳跃时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出跳跃判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号提高磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于所有的磁流变减震器3阻尼系数变大，

当跳跃结束后，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出无跳跃判断，并发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出电流信号降低磁流变减震器3内的励磁线圈300电流的大小，使得处于所有的磁流变减震器3阻尼系数变小。

本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置，是一种具有可变阻尼减震器的全地形车全地形车的主动悬挂装置，包括分别安装在四个可变阻尼减震器上端的全地形车车架上的四个加速度传感器1，设置在全地形车车架和悬架5之间的可变阻尼减震器，以及套设在可变阻尼减震器外端的减震弹簧4。

其中，可变阻尼减震器包括工作缸301，工作缸内设有阻尼液303以及可上下往复运动的活塞杆306，活塞杆306上设有活塞305，活塞305中部沿周向开设有一凹槽，该凹槽底部沿圆周方向绕设有励磁线圈300，活塞305外周面与工作缸301内壁之间设有供阻尼液303通过的阻尼通道302，工作缸301内还设有磁通304。

工作时，四个加速度传感器1将信号传输给电子控制器6，电子控制器6处理信号来控制可控电源7的电流输出，从而改变励磁线圈300的电流大小，使得可变阻尼减震器的输出阻尼进行变化，从而使悬架振动处于稳定状态，提高车辆乘坐舒适性。

阻尼液303采用磁流变液，磁流变液作为一种新型智能材料，在外加磁场变化的情况下其粘度发生响应的变化，如此一来可以通过控制磁流变液周围的磁场强度来改变磁流变液的粘度，进而改变阻尼系数。

具体工作过程中，在外加磁场的作用下，磁流变液中随机分布的磁极化分子沿磁场方向定向移动，使粒子首尾相接，形成链状或网状，从而改变磁流变液的流动特性，以此改变阻尼器的阻尼系数，即实现磁流变减震器3的阻尼系数的变化。

全地形车的减震系统是由减震弹簧4和减震器共同组成的。减震器并不是用来支持车身的重量，而是用来抑制减震弹簧4弹簧吸震后反弹时的震荡和吸收路面冲击的能量。

在转弯、刹车、加速和在经过不平路面时，虽然减震弹簧4可以过滤全地形车行驶状态变化产生的震动，但减震弹簧4自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震弹簧4起缓和冲击的作用，将“大能量一次冲击”变为“小能量多次冲击”,而减震器就是逐步将“小能量多次冲击”减小。

具体工作时：

当全地形车转向时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出转向判断，根据控制程序发出控制信号给可控电源7，可控电源7输出较大的电流信号，以此来改变可变阻尼减震器，即磁流变减震器内励磁线圈300电流的大小，使得外侧减震器阻尼系数变大，因此使得可变阻尼减震器输出阻尼力变大，

当转向结束后，加速度传感器1检测到的加速度信号变弱，电子控制器6控制可控电源7的输出电流变小，进而使得外侧可变阻尼减震器的阻尼力减小，如此反复进行控制，使得车身稳定性提高，进而全地形车的乘坐舒适性提高。

当全地形车减速时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出减速判断，根据控制程序发出控制信号给可控电源7，位于车辆前方的减震器的可控电源7输出较大的电流信号，以此来改变可变阻尼减震器内励磁线圈300电流的大小，使得阻尼系数变大，因此使得前轮可变阻尼减震器输出阻尼力变大，

当减速结束后，加速度传感器1检测到的加速度信号会变弱，电子控制器6控制前减震器可控电源7的输出电流变小，进而使得可变阻尼减震器的阻尼力减小，如此反复控制，使得车身稳定性提高，全地形车的乘坐舒适性提高。

当全地形车加速时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出加速判断，根据控制程序发出控制信号给可控电源7，位于车辆后方的减震器的可控电源7输出较大的电流信号，以此来改变可变阻尼减震器内励磁线圈300电流的大小，使得阻尼系数变大，因此使得后可变阻尼减震器输出阻尼力变大，

当加速结束后，加速度传感器1检测到的加速度信号变弱，电子控制器6控制后减震器可控电源7的输出电流变小，进而使得后可变阻尼减震器的阻尼力减小，如此反复控制，使得车身稳定性提高，全地形车的乘坐舒适性提高。

当全地形车跳跃时，加速度传感器1将检测到的加速度信号传递给电子控制器6，电子控制器6作出跳跃判断，根据控制程序发出控制信号给可控电源7，前后减震器的可控电源7输出较大的电流信号，以此来改变前后可变阻尼减震器内励磁线圈300电流的大小，使得阻尼系数变大，因此使得前后可变阻尼减震器输出阻尼力变大，

当跳跃结束后，加速度传感器1将检测到的加速度信号变弱，电子控制器6控制后减震器的可控电源7的输出电流变小，进而使得前后可变阻尼减震器的阻尼力减小，如此反复控制，使得车身稳定性提高，全地形车的乘坐舒适性提高。

本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置，能够解决现有技术中电磁悬挂通过轮胎位移传感器等多种传感器，硬件和软件成本较高，以及汽车压力传感器和轮胎位移传感器都安装在摇臂上，处于车辆上较低的位置。这种安装方式可能适合汽车这种在较好环境和路面上使用，但是并不适用于全地形车这种涉水、爬坡和跑泥路、跳跃等常规工况，非常容易损坏的技术问题。如图1所示，图1为现有技术中的全地形车的主动悬挂装置的连接示意图，其采用压力传感器100进行车况采集，依次经过信号处理器101、单片机102后，对可控电源7进行控制。

能够实现：

1、仅采用四个加速度传感器1检测整车姿态，成本低，就已经满足了全地形车磁流变减震器控制的要求，

且解决了现有技术中的传统汽车的磁流变减震器的位移传感器和压力传感器安装在摇臂上，位置较低，对于全地形车工况来说易坏的缺点，保证了质量。

2、设计了全地形车专用的磁流变全地形车的主动悬挂装置，紧急制动时，瞬时产生的动能量可通过电磁场的能量迅速消耗掉，控制轮胎紧贴地面，明显提高制动效率，刹车稳定性好，驾乘更安全。

3、根据路况，可自动调节阻尼，以减少车神晃动和倾斜，满足舒适性和平稳性。

4、仅采用四个加速度传感器检测整车姿态，成本低，但控制准确。如果仅使用1个加速度传感器，也能达到相似的效果，但是1个加速度传感器与4个加速度传感器相比，控制精度差很多。

5、传统汽车磁流变减震器位移传感器安装在摇臂上，本实用新型实施例提供的全地形车的主动悬挂装置中的加速度传感器安装在减震器顶端车架上，适用于全地形车涉水、撞击等工况下对传感器的保护。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种全地形车的主动悬挂装置，其特征在于，包括控制装置、可控电源、加速度传感器、磁流变减震器和减震弹簧，

其中，

所述加速度传感器与所述控制装置电信号连接，所述控制装置与所述可控电源电信号连接，所述可控电源与所述磁流变减震器电信号连接，所述减震弹簧套设在所述磁流变减震器上。

2.根据权利要求1所述的全地形车的主动悬挂装置，其特征在于，所述加速度传感器为1个。

3.根据权利要求1所述的全地形车的主动悬挂装置，其特征在于，所述加速度传感器为多个，所述磁流变减震器为多个，所述减震弹簧为多个。

4.根据权利要求3所述的全地形车的主动悬挂装置，其特征在于，所述加速度传感器为四个，所述磁流变减震器为四个，所述减震弹簧为四个。

5.根据权利要求1所述的全地形车的主动悬挂装置，其特征在于，还包括用于安装在转向轴上的转角传感器，所述转角传感器与所述控制装置电信号连接。

6.根据权利要求1所述的全地形车的主动悬挂装置，其特征在于，所述控制装置为电子控制器。

7.一种车辆，包括车架，其特征在于，还包括如上述权利要求2所述的全地形车的主动悬挂装置，

其中，

所述加速度传感器设置在全地形车的驾驶员座位下面的车架上。

8.一种车辆，包括车架，其特征在于，还包括如上述权利要求4-6任意一项所述的全地形车的主动悬挂装置，

其中，

四个所述加速度传感器分别安装在四个所述磁流变减震器的顶部的车架上。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车架为全地形车车架。

10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车辆为全地形车。