CN219029195U

CN219029195U - 一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置

Info

Publication number: CN219029195U
Application number: CN202222680786.9U
Authority: CN
Inventors: 甘达; 兰靛靛; 刘显贵; 林鸿森
Original assignee: Xiamen University of Technology
Current assignee: Xiamen University of Technology
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2023-05-16
Anticipated expiration: 2032-10-12

Abstract

本实用新型提供了一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置，包括设置于车身底板与车轮之间的第一主动悬架和设置于驾驶座椅与所述车身底板之间的第二主动悬架，以及用以控制所述第一悬架和所述第二悬架的控制组件；所述第一主动悬架和所述第二主动悬架均沿纵向垂直于所述车身底板的方向设置；所述控制组件包括有控制器以及多个加速度传感器以及位移传感器，所述控制器通过传感器传递的电信号控制所述第一悬架和所述第二悬架作用力的大小，实现车架与车轮之间以及座椅与车架之间的协同控制减振，以达到垂直方向的最佳减振效果，保证司机的正常驾驶。

Description

一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置

技术领域

本实用新型涉及车辆悬架技术领域，具体而言，涉及一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置。

背景技术

悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的振动，以保证汽车能平顺地行驶。

在实际生活中，车架与车轮之间的悬架能有效的缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的振动，但是车架与车轮之间的悬架减振的范围是有限的，对于在一些恶劣的环境中工作的货车或大客车，车身与车轮之间的悬架未能减缓的振动会通过座椅传递给驾驶员，造成驾驶员的颠簸，当所述驾驶座椅垂直方向的振动在4Hz到12.5Hz时会严重影响驾驶员的正常行驶；在4Hz到8Hz范围内，人的内脏器官产生共振，8Hz到12.5Hz范围内对人的脊椎系统影响很大，长期的以往甚至影响驾驶员的健康。

专利号为CN212685332U提供了一种半主动减振座椅悬架，其悬架为斜向设置，一定程度上可以减少低频振动，但阻尼力的方向受限，减振性能有限，其没有实现车辆悬架以及座椅悬架的协同控制减振，以达到最佳减振目的，保证司机的正常驾驶。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置以解决上述问题。

本实用新型采用了如下方案：

本申请提供了一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置,其特征在于，包括有设置于车身底板与车轮之间的第一主动悬架和设置于驾驶座椅与所述车身底板之间的第二主动悬架，以及用以控制所述第一悬架和所述第二悬架的控制组件；所述第一主动悬架和所述第二主动悬架均沿纵向垂直于所述车身底板的方向设置；

所述控制组件包括有控制器、设置于所述第一悬架底部的第一加速度传感器、设置于所述车身底板上的第二加速度传感器、设置于所述驾驶座椅上的第三加速度传感器、以及设置于所述车身底板上的位移传感器。

进一步地，所述第一主动悬架包括连接于所述车身底板与所述车轮之间的第一作动器和第一弹簧；所述第二主动悬架包括有连接于所述驾驶座椅与所述车身底板之间第二作动器、至少一个第二弹簧，以及多个剪杆机构。

进一步地，所述第一作动器和所述第二作动器为电磁作动器。

进一步地，所述第一主动悬架的第一弹簧套设于所述第一作动器上。

进一步地，所述第二主动悬架的第二作动器设置于所述驾驶座椅底部且靠近所述驾驶座椅的靠背处；所述第二弹簧设置于所述驾驶座椅远离所述靠背的底部。

进一步地，包括有连接所述驾驶座椅底部的上板、对称设置于所述驾驶座椅底部的两个所述剪杆机构，所述剪杆机构包括有两个剪杆，两个所述剪杆同侧的一端分别通过铰轴连接于所述上板以及所述车身底板上，另一端设置有滚轮，所述滚轮分别与所述上板的底部以及所述车身底板接触。

本实用新型提供了一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置，包括设置于车身底板与车轮之间的第一主动悬架和设置于驾驶座椅与所述车身底板之间的第二主动悬架，以及用以控制所述第一悬架和所述第二悬架的控制组件；所述第一主动悬架和所述第二主动悬架均沿纵向垂直于所述车身底板的方向设置；所述控制组件包括有控制器以及多个加速度传感器以及位移传感器，所述控制器通过传感器传递的电信号控制所述第一悬架和所述第二悬架作用力的大小，实现车辆悬架和座椅悬架的协同控制减振，以达到垂直方向的最佳减振效果，保证司机的正常驾驶。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置示意图；

图2是本实用新型实施例一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置的电磁作动器结构示意图；

图标：上板1、第三加速度传感器2、滚轮3、第一剪杆4、第二弹簧5、第二剪杆6、第二加速度传感器7、车身底板8、第一弹簧9、第一作动器10、车轮11、第一加速度传感器12、位移传感器13、控制器14、第二作动器15、驾驶座椅16、铁芯21、缸体22、电磁线圈23、衔铁24

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

结合图1和图2所示，本实施例提供了一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置,包括有设置于车身底板8与车轮11之间的第一主动悬架和设置于驾驶座椅16与所述车身底板8之间的第二主动悬架，以及用以控制所述第一悬架和所述第二悬架的控制组件；

在本实施例中，所述第一主动悬架包括连接于所述车身底板8与所述车轮11之间的第一作动器10和第一弹簧9，所述第一作动器10与所述第一弹簧9并列设置于所述车身底板8与所述车轮11之间；所述驾驶座椅16底部还安装有上板1，所述第二主动悬架包括有连接于所述上板1与所述车身底板8之间第二作动器15、一个第二弹簧5，以及两个剪杆机构；所述第二作动器15设置于靠近所述驾驶座椅16的靠背处，当司机坐在所述驾驶座椅16上时其重量大部分置于所述驾驶座椅16的靠背处，因此所述第二作动器15在起到支撑座椅的同时，可更直接的调节座椅的缓冲；所述第二弹簧5设置于所述驾驶座椅16远离所述靠背的底部，起到辅助缓冲的作用；两个所述剪杆机构分别置于所述驾驶座椅16的左右两侧，且对称设置；所述剪杆机构包括有相互交叉设置的第一剪杆4和第二剪杆6，所述第一剪杆4和所述第二剪杆6同侧的一端分别通过铰轴连接于所述上板1以及所述车身底板8上，另一端设置有滚轮3，所述滚轮3分别与所述上板1以及所述车身底板8接触，所述剪杆机构可以起到一定的支撑作用，同时所述滚轮3的设置使所述驾驶座椅16在上下起伏时，所述滚轮3能在所述上板1和所述车身底板8上进行滚动，使得所述驾驶座椅16在上下起伏时更顺畅。

所述第一作动器10和所述第二作动器15为电磁作动器，且所述第一作动器10和所述第二作动器15均沿纵向垂直于地面设置，因为路面的振动激励经过所述轮胎、第一主动悬架、所述车身底板8、所述第二主动悬架到达所述驾驶座椅16，当所述驾驶座椅16垂直方向的振动在4Hz到12.5Hz时会严重影响驾驶员的正常驾驶，长期的以往甚至影响人体健康，因此所述第一作动器10和所述第二作动器15均沿纵向垂直于所述车身底板8设置用以减少垂直方向的振动。

如图2所示，所述电磁作动器包括有缸体22、置于所述缸体22内的衔铁24，所述衔铁24上设置有铁芯21、缠绕于所述铁芯21的电磁线圈23等，所述电磁作动器为现有技术其工作原理等在此不做具体的说明。

所述控制组件包括有控制器14、设置于所述第一悬架底部的第一加速度传感器12、设置于所述车身底板8上的第二加速度传感器7、设置于所述上板1的第三加速度传感器2、以及设置于所述车身底板8上的位移传感器13，当车辆经过路面凹凸不平的路段时，路面的振动与冲击经过轮胎到达所述第一悬架时，所述第一加速度传感器12检测到所述轮胎位移的加速度信号，这些信号经放大后反馈给所述控制器14，所述控制器14经过计算，输出最优的控制信号进而控制所述第一悬架的所述电磁作动器的电磁线圈23产生电磁力，从而提供主动的控制力，进而控制阻尼大小；当路面的振动经过所述第一悬架到达所述车身底板8和所述驾驶座椅16时，所述第二加速度传感器7和所述位移传感器13检测到的所述车身底板8位移的信号和加速度的信，以及所述第三加速度传感器2检测到所述驾驶座椅16位移的加速度信号，这些信号经放大后反馈给所述控制器14，所述控制器14经过计算，输出最优的控制信号进而控制所述第二悬架的所述电磁作动器的电磁线圈23产生电磁力，从而提供主动的控制力，来抵消振动的能量，达到减振的目的；通过传感器的信号所述控制器14主动控制协调座椅悬架和车辆悬架，在保证驾驶员的舒适与稳定驾驶的同时以消耗最少的能量达到最优减振的效果。

本实用新型提供了一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置，包括设置于所述车身底板与车轮11之间的第一主动悬架和设置于驾驶座椅16与所述车身底板之间的第二主动悬架，以及用以控制所述第一悬架和所述第二悬架的控制组件；所述第一主动悬架和所述第二主动悬架均沿纵向垂直于所述车身底板的方向设置；所述控制组件包括有控制器14以及多个加速度传感器以及位移传感器13，所述控制器14通过传感器传递的电信号控制所述第一悬架和所述第二悬架作用力的大小，实现车辆悬架与座椅悬架的协同控制减振，以达到垂直方向的最佳减振效果，保证司机的正常驾驶。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims

1.一种车辆及座椅主动悬架协同控制装置,其特征在于，包括有设置于车身底板与车轮之间的第一主动悬架和设置于驾驶座椅与所述车身底板之间的第二主动悬架，以及用以控制所述第一主动悬架和所述第二主动悬架的控制组件；所述第一主动悬架和所述第二主动悬架均沿纵向垂直于所述车身底板的方向设置；

所述控制组件包括有控制器、设置于所述第一主动悬架底部的第一加速度传感器、设置于所述车身底板上的第二加速度传感器、设置于所述驾驶座椅上的第三加速度传感器、以及设置于所述车身底板上的位移传感器。

2.根据权利要求1所述的车辆及座椅主动悬架协同控制装置，其特征在于，所述第一主动悬架包括连接于所述车身底板与所述车轮之间的第一作动器和第一弹簧；所述第二主动悬架包括有连接于所述驾驶座椅与所述车身底板之间第二作动器、至少一个第二弹簧，以及多个剪杆机构。

3.根据权利要求2所述的车辆及座椅主动悬架协同控制装置，其特征在于，所述第一作动器和所述第二作动器为电磁作动器。

4.根据权利要求2所述的车辆及座椅主动悬架协同控制装置，其特征在于，所述第一主动悬架的第一弹簧套设于所述第一作动器上。

5.根据权利要求2所述的车辆及座椅主动悬架协同控制装置，其特征在于，所述第二主动悬架的第二作动器设置于所述驾驶座椅底部且靠近所述驾驶座椅的靠背处；所述第二弹簧设置于所述驾驶座椅远离所述靠背的底部。

6.根据权利要求2所述的车辆及座椅主动悬架协同控制装置，其特征在于，包括有连接所述驾驶座椅底部的上板、对称设置于所述驾驶座椅底部的两个所述剪杆机构，所述剪杆机构包括有两个剪杆，两个所述剪杆同侧的一端分别通过铰轴连接于所述上板以及所述车身底板上，另一端设置有滚轮，所述滚轮分别与所述上板的底部以及所述车身底板接触。