新型全主動懸架裝置及汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種新型全主動懸架裝置，包括：工作缸筒，其側(cè)壁設(shè)置有第一容置空間以及第二容置空間，每一第一容置空間的兩側(cè)分別設(shè)置有一第二容置空間；GMM棒，容置于第一容置空間，每一GMM棒包括本體以及延伸部，本體容置于所述第一容置空間，延伸部從工作缸筒的側(cè)壁向內(nèi)突出；勵磁線圈，容置于第二容置空間；鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)，沿工作缸筒的中心軸設(shè)置于工作缸筒中，并通過鉸鏈固定于GMM棒的延伸部上；第一推拉桿，容置于工作缸筒中并與鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的一端固定連接；以及第二推拉桿，容置于工作缸筒中并與鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的另一端固定連接。本實用新型還提供一種含有上述新型全主動懸架裝置的汽車。
【專利說明】
新型全主動懸架裝置及汽車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型涉及一種新型全主動懸架裝置及含有該新型全主動懸架裝置的汽車，特別涉及一種具基于GMM的新型全主動懸架裝置及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛懸架性能的好壞直接影響車輛的乘坐舒適性、安全性。隨著人們對車輛舒適性和安全性的要求越來越高，傳統(tǒng)的被動懸架已經(jīng)不能滿足人們的需求了，這就需要一種新型的車輛懸架，而主動懸架的誕生恰恰能夠滿足這種需要。主動懸架一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制部分構(gòu)成，根據(jù)被控系統(tǒng)的動態(tài)特性，采用外部輸入能量的控制方法使被控系統(tǒng)實現(xiàn)減振。隨著社會的發(fā)展，人們對車輛的乘坐舒適性和行駛安全性要求越來越高，主動懸架普遍使用的是一個大的趨勢，因此對于主動懸架的研究具有較強的學(xué)術(shù)意義和經(jīng)濟(jì)價值。
[0003]目前全主動懸架系統(tǒng)使用的最先進(jìn)的是磁流變減震器，根據(jù)磁流變效應(yīng)設(shè)計的磁流變液減震器結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、阻尼力大、動態(tài)范圍廣，且阻尼力可通過調(diào)節(jié)外加磁場大小來控制。但是由于磁流變減震器中存在磁流變液易泄露、受工作環(huán)境溫度的影響大等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種新型全主動懸架裝置及汽車，可以有效解決上述問題。
[0005]本實用新型提供一種新型全主動懸架裝置，包括:
[0006]工作缸筒，所述工作缸筒的側(cè)壁設(shè)置有至少一個第一容置空間以及至少兩個第二容置空間，其中，每一第一容置空間的兩側(cè)分別設(shè)置有一個第二容置空間；
[0007]至少一GMM棒，分別容置于每一第一容置空間，其中，每一GMM棒包括一本體以及一延伸部，所述本體容置于所述第一容置空間，所述延伸部從所述工作缸筒的側(cè)壁向內(nèi)突出；
[0008]至少兩個勵磁線圈，分別容置于每一第二容置空間；
[0009]鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)，沿所述工作缸筒的中心軸設(shè)置于所述工作缸筒中，并通過鉸鏈固定于所述至少一超磁致伸縮材料(GMM)棒的延伸部上；
[0010]第一推拉桿，所述第一推拉桿的一端容置于所述工作缸筒中并與所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的一端固定連接;以及
[0011]第二推拉桿，所述第二推拉桿的一端容置于所述工作缸筒中并與所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的另一端固定連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述工作缸筒的側(cè)壁設(shè)置有兩個第一容置空間以及四個第二容置空間，所述兩個第一容置空間關(guān)于所述工作缸筒的中心軸對稱。
[0013]進(jìn)一步的，所述新型全主動懸架裝置包括兩個GMM棒以及四個勵磁線圈，所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)通過鉸鏈固定于所述兩條GMM棒的延伸部上。
[0014]進(jìn)一步的，所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的中心點通過鉸鏈固定于所述兩條GMM棒的延伸部上。
[0015]進(jìn)一步的，所述第一推拉桿和所述第二推拉桿的外徑和所述工作缸筒的內(nèi)徑相匹配。
[0016]所述新型全主動懸架裝置進(jìn)一步包括多個線圈骨架，所述勵磁線圈分別繞設(shè)于所述線圈骨架。
[0017]一種汽車，包括:
[0018]車身；
[0019]車輪；
[0020]至少一個上述的新型全主動懸架裝置，所述新型全主動懸架裝置彈性連接于車身和車輪之間；
[0021]至少一個高度傳感器，用于檢測所述車身的高度；以及
[0022]汽車電子控制單元，與所述高度傳感器及所述新型全主動懸架裝置電連接，所述汽車電子控制單元用于根據(jù)所述高度傳感器的信號，控制所述新型全主動懸架裝置工作以調(diào)節(jié)所述車身的高度。
[0023]進(jìn)一步的，所述汽車電子控制單元控制所述新型全主動懸架裝置中的所述至少兩個勵磁線圈，使所述至少一 GMM棒縮短，從而拉動所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)收縮以使所述第一推拉桿和所述第二推拉桿向中間收縮，從而使車身的高度降低。
[0024]進(jìn)一步的，所述汽車電子控制單元控制所述新型全主動懸架裝置中的所述至少兩個勵磁線圈，使所述至少一 GMM棒伸長，從而拉動所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)伸長以使所述第一推拉桿和所述第二推拉桿向兩邊伸長，從而使車身的高度升高。
[0025]進(jìn)一步的，四個新型全主動懸架裝置以及四個高度傳感器。
[0026]本實用新型提供的所述新型全主動懸架裝置及汽車，具有以下優(yōu)點:
[0027](I)本實用新型提供的所述新型全主動懸架裝置通過主動控制新型懸架的伸縮使車身根據(jù)路況來調(diào)整整車的高度，使車輛行駛更加平穩(wěn)，增加車上乘客的舒適性。
[0028](2)本實用新型提供的所述新型全主動懸架裝置是一種環(huán)保系統(tǒng)。解決了原有的主動懸架系統(tǒng)磁流變減震器中磁流變液易泄露、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)速度不夠靈敏等缺點。大大簡化了汽車懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減輕了車身的重量。
[0029](3)本實用新型提供的所述新型全主動懸架裝置通過控制懸架中GMM棒的伸縮來控制車身的升降過程，這樣簡單的結(jié)構(gòu)便可實現(xiàn)對車身高度調(diào)節(jié)的精確化控制。
[0030](4)本實用新型提供的所述新型全主動懸架裝置抗壓強度和承載能力大，工作可靠，特別適合小轎車等商務(wù)車輛主動懸架系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型實施例提供的新型全主動懸架裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2為本實用新型實施例提供的新型全主動懸架裝置中工作缸筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3為本實用新型實施例提供的新型全主動懸架裝置中GMM棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4為本實用新型實施例提供的新型全主動懸架裝置中鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖5為本實用新型實施例提供的汽車的框架圖。
[0036]圖6為本實用新型實施例提供的汽車的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0038]為了解決這些問題，本實用新型設(shè)計出了一種基于GMM的新型主動懸架系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化、反應(yīng)靈敏，結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，能夠及時根據(jù)汽車的運動狀態(tài)和路面狀況，更加迅速地調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼，使懸架處于最佳減震狀態(tài)。
[0039]超磁致伸縮材料(GMM)是一種具有極大的磁致伸縮系數(shù)的磁致伸縮材料，在常溫下由于磁化狀態(tài)的改變，其長度和體積會發(fā)生較大變化。這種材料具有很高的耐熱溫度，抗壓強度和承載能力大，磁致伸縮性能強。在室溫下，機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換率高、能量密度大、響應(yīng)速度快、可靠性好、驅(qū)動方式簡單。因此將GMM運用于汽車的懸架系統(tǒng)中，形成一種全新的全主動懸架，它可以彌補現(xiàn)有汽車懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作成本高，使懸架系統(tǒng)輕便、易于控制。
[0040]請參照圖1-4，本實用新型提供一種新型全主動懸架裝置100，包括:
[0041]工作缸筒10，所述工作缸筒10的側(cè)壁設(shè)置有至少一個第一容置空間(圖中未標(biāo)示)以及至少兩個第二容置空間(圖中未標(biāo)示)，其中，每一第一容置空間的兩側(cè)分別設(shè)置有一個第二容置空間；本實施例中，包括兩個第一容置空間以及四個第二容置空間，其中，所述兩個第一容置空間關(guān)于所述工作缸筒的中心軸對稱。
[0042]至少一超磁致伸縮材料(GMM)棒11，分別容置于每一第一容置空間，其中，每一GMM棒11包括一本體112以及一延伸部114，所述本體112容置于所述第一容置空間，所述延伸部114從所述工作缸筒10的側(cè)壁向內(nèi)突出；本實施例中，包括兩個GMM棒11，且所述兩個GMM棒11關(guān)于所述工作缸筒的中心軸對稱設(shè)置。
[0043]至少兩個勵磁線圈12，分別容置于每一第二容置空間；本實施例中包括四個勵磁線圈12，其中，每一GMM棒11的兩側(cè)分別設(shè)置一個勵磁線圈12。進(jìn)一步的，所述新型全主動懸架裝置100包括多個線圈骨架13，所述勵磁線圈12分別繞設(shè)于所述線圈骨架13上。
[0044]鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14，沿所述工作缸筒10的中心軸設(shè)置于所述工作缸筒10中，并通過鉸鏈15固定于所述至少一GMM棒的延伸部114上。當(dāng)所述新型全主動懸架裝置100僅包括一個GMM棒11時，所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14的一側(cè)固定于所述GMM棒11的延伸部114上，另一側(cè)固定于所述工作缸筒10的側(cè)壁上。本實施例中，包括兩個GMM棒11，所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14的兩側(cè)均分別固定于兩個GMM棒11的延伸部114上。優(yōu)選的，所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14的中心點通過鉸鏈固定于所述兩條GMM棒11的延伸部114上。
[0045]第一推拉桿15，所述第一推拉桿15的一端容置于所述工作缸筒10中并與所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14的一端固定連接。
[0046]第二推拉桿16，所述第二推拉桿16的一端容置于所述工作缸筒10中并與所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14的另一端固定連接。所述第一推拉桿15和所述第二推拉桿16的外徑和所述工作缸筒10的內(nèi)徑相匹配。
[0047]請參照圖5-6，本實用新型實施例還提供一種汽車，包括:
[0048]車身200;
[0049]車輪300;
[0050]至少一個上述的新型全主動懸架裝置100，所述新型全主動懸架裝置100彈性連接于車身200和車輪300之間，所述新型全主動懸架裝置100中的第一推拉桿15與車身200連接，所述新型全主動懸架裝置100中的第二推拉桿16與車輪300連接；
[0051 ]至少一個高度傳感器20，用于檢測所述車身200的高度；以及
[0052]汽車電子控制單元30，與所述高度傳感器20及所述新型全主動懸架裝置100電連接，所述汽車電子控制單元30用于根據(jù)所述高度傳感器20的信號，控制所述新型全主動懸架裝置100工作以調(diào)節(jié)所述車身200的高度。
[0053]本實用新型的汽車在工作時，所述汽車電子控制單元30控制所述新型全主動懸架裝置100中的所述至少兩個勵磁線圈12，使所述至少一GMM棒11縮短，從而拉動所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14收縮以使所述第一推拉桿15和所述第二推拉桿16向中間收縮，從而使車身200的高度降低，懸架處于“軟”狀態(tài)，提高了汽車行駛平順性和乘坐舒適性。進(jìn)一步的，所述汽車電子控制單元30控制所述新型全主動懸架裝置100中的所述至少兩個勵磁線圈12，使所述至少一 GMM棒11伸長，從而拉動所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)14伸長以使所述第一推拉桿15和所述第二推拉桿15向兩邊伸長，從而使車身200的高度升高，懸架處于“硬”狀態(tài)，提高了汽車的抗側(cè)傾特性。進(jìn)一步的，開關(guān)40可以用于控制所述新型全主動懸架裝置100處于“軟”狀態(tài)或處于“硬”狀態(tài)。所述汽車進(jìn)一步包括故障顯示單元50，ESP控制單元70以及LWR控制單元80均通過一節(jié)點60與所述汽車電子控制單元30電連接，用于控制轉(zhuǎn)向角，偏轉(zhuǎn)率，制動信號，橫向加速度，車速，環(huán)境溫度以及加速度扭矩等。
[0054]注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項】
1.一種新型全主動懸架裝置，其特征在于，包括: 工作缸筒，所述工作缸筒的側(cè)壁設(shè)置有至少一個第一容置空間以及至少兩個第二容置空間，其中，每一第一容置空間的兩側(cè)分別設(shè)置有一個第二容置空間； 至少一GMM棒，分別容置于每一第一容置空間，其中，每一GMM棒包括本體以及延伸部，所述本體容置于所述第一容置空間，所述延伸部從所述工作缸筒的側(cè)壁向內(nèi)突出； 至少兩個勵磁線圈，分別容置于每一第二容置空間； 鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)，沿所述工作缸筒的中心軸設(shè)置于所述工作缸筒中，并通過鉸鏈固定于所述至少一 GMM棒的延伸部上； 第一推拉桿，所述第一推拉桿的一端容置于所述工作缸筒中并與所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的一端固定連接； 第二推拉桿，所述第二推拉桿的一端容置于所述工作缸筒中并與所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的另一端固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全主動懸架裝置，其特征在于，所述工作缸筒的側(cè)壁設(shè)置有兩個第一容置空間以及四個第二容置空間，所述兩個第一容置空間關(guān)于所述工作缸筒的中心軸對稱。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型全主動懸架裝置，其特征在于，所述新型全主動懸架裝置包括兩個GMM棒以及四個勵磁線圈，所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)通過鉸鏈固定于所述兩條GMM棒的延伸部上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型全主動懸架裝置，其特征在于，所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)的中心點通過鉸鏈固定于所述兩條GMM棒的延伸部上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全主動懸架裝置，其特征在于，所述第一推拉桿和所述第二推拉桿的外徑和所述工作缸筒的內(nèi)徑相匹配。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全主動懸架裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括多個線圈骨架，所述勵磁線圈分別繞設(shè)于所述線圈骨架。7.一種汽車，其特征在于，包括: 車身； 車輪； 至少一個如權(quán)利要求1所述的新型全主動懸架裝置，所述新型全主動懸架裝置彈性連接于車身和車輪之間； 至少一個高度傳感器，用于檢測所述車身的高度； 汽車電子控制單元，與所述高度傳感器及所述新型全主動懸架裝置電連接，所述汽車電子控制單元用于根據(jù)所述高度傳感器的信號，控制所述新型全主動懸架裝置工作以調(diào)節(jié)所述車身的高度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車，其特征在于，所述汽車電子控制單元控制所述新型全主動懸架裝置中的所述至少兩個勵磁線圈，使所述至少一 GMM棒縮短，從而拉動所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)收縮以使所述第一推拉桿和所述第二推拉桿向中間收縮，從而使車身的高度降低。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車，其特征在于，所述汽車電子控制單元控制所述新型全主動懸架裝置中的所述至少兩個勵磁線圈，使所述至少一 GMM棒伸長，從而拉動所述鉸鏈?zhǔn)狡叫兴倪呅畏糯髾C(jī)構(gòu)伸長以使所述第一推拉桿和所述第二推拉桿向兩邊伸長，從而使車身的高度升高。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車，其特征在于，包括四個新型全主動懸架裝置以及四個高度傳感器。
【文檔編號】B60G17/015GK205417074SQ201620233368
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】劉顯貴, 鐘龍飛, 王健, 許建民, 李穎新
【申請人】廈門理工學(xué)院