间旋转副连接，所述第二太阳轮308上表面固结摩擦材料，并与第二外齿圈304啮合;第二超越离合器306正装在主轴307上、且与第二外齿圈304啮合，第一超越离合器305反装在主轴307上、且与四个第二行星轮303啮合，第二行星轮303固定在第二行星架302上并与第二外齿圈304啮合，第二行星架302固定在弹性支撑元件104上，摩擦盘301焊接在主轴307下端。
[0028]双向离合模块包括两个离合器，离合器由电磁铁401、离合器轴402、螺旋弹簧403与U型摩擦盘404组成，如图4所示，U型摩擦盘404上下端面均固结摩擦材料，电磁铁401和螺旋弹簧403依次套装在离合器轴402上、并位于U型摩擦盘404的凹槽内，两个离合器分别装在第二齿轮轴111上端、馈能电机的电机轴309下端，离合器轴为中空结构，合器轴402套在电机轴、第二齿轮轴外部，电机轴、第二齿轮轴分别与离合器轴402通过键连接。
[0029]单双向旋转变模块与第一外齿圈204内壁之间安装有弹性元件104和双列角接触轴承102，第二行星架302固定在弹性支撑元件104上。控制力输出模块外套有外壳101，两者之间设有减少摩擦的双列角接触轴承102和起缓冲作用的弹性元件104。外壳101通过螺栓安装在车架105上。
[0030]实例1:在车辆行驶过程中，当悬架工作在馈能模式时，电磁铁401不工作。U型摩擦盘404分别与摩擦盘301和第二太阳轮307结合。若钢板弹簧109处于压缩状态，即车架与车桥相互远离时，吊耳108通过旋转副带动第一齿轮106顺时针旋转，第一齿轮带动第二齿轮107逆时针旋转，因为第一齿轮106的直径大于第二齿轮107，因此第二齿轮107的旋转角速度大于第一齿轮106。通过第二齿轮轴111和摩擦盘301将力和力矩传递到超越离合器，此时第一超越离合器305空转，第二超越离合器306带动第二外齿圈304旋转，再通过第二太阳轮308和离合器带动电机轴309旋转，电机因此产生的三相交流电经处理后储存在超级电容或电池中供汽车行驶过程中使用。若钢板弹簧处于伸张状态，即车架远离车桥时，第一齿轮106逆时针旋转带动第二齿轮107顺时针旋转，此时第二超越离合器306空转，第一超越离合器305带动第二行星轮303和第二外齿圈304旋转，再通过第二太阳轮308和离合器将力和力矩传输到电机轴308，从而带动电机旋转发电。
[0031]当悬架工作在主动模式时，电磁铁工作。离合器与摩擦盘301和第二太阳轮307分离，分别与第一太阳轮201和第一外齿圈204结合，根据簧上质量加速度信号和簧下加速度信号，系统控制器进行运算判断钢板弹簧109工作在压缩状态或拉伸状态。根据钢板弹簧109工作时所需要的阻尼的大小，电子控制单元控制外部蓄电池将电流输入旋转电机，旋转电机根据电流大小输出相应作动力。输出作动力通过第一外齿圈204，行星轮系和振动幅度放大模块传递到钢板弹簧109，起到抑制车身振动的作用，可以有效地提高驾驶平顺性和操纵稳定性。
[0032]所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.主动钢板弹簧馈能悬架，其特征在于:包括钢板弹簧模块、振动幅度放大模块、单双向旋转变模块、控制力输出模块、双向离合模块和馈能电机， 所述钢板弹簧模块由吊耳(108)、钢板弹簧(109)和双向筒式减振器(110)组成，钢板弹簧(109) —端连接在车架(105)上，另一端连接吊耳(108)，中部连接双向筒式减振器(110); 所述振动幅度放大模块由相嗤合的第一齿轮和第二齿轮组成，第一齿轮(106)的直径大于第二齿轮(107)，第一齿轮和第二齿轮分别固定于第一齿轮轴、第二齿轮轴(111)上，所述第一齿轮轴焊接在车架(105)上，第二齿轮轴(111)穿过车架(105)，与车架(105)通过旋转副连接；吊耳(108)的一端通过旋转副偏心连接在第一齿轮(106)上； 控制力输出模块由第一太阳轮(201)、第一行星架(202)、第一行星轮(203)、第一外齿圈(204)、第二齿轮轴(111)组成，所述第一太阳轮(201)固定在第二齿轮轴(111)上，第一行星轮(203)与第一太阳轮(201)啮合且套装在第一行星架(202)上，与第一行星架(202)通过旋转副连接。所述第一行星架(202)固定在车架(105)上，第一行星轮(203)还与第一外齿圈(204)下端啮合，第一外齿圈(204)的上端套装在馈能电机的电机轴(309)上，所述第一外齿圈上端内表面固结摩擦材料； 单双向旋转变模块位于第一外齿圈(204)内部，单双向旋转变模块包括摩擦盘(301)、第二行星架(302)、第二行星轮(303)、第二外齿圈(304)、第一超越离合器(305)、第二超越离合器(306)、主轴(307)以及第二太阳轮(308)，第二太阳轮(308)装在主轴(307)上端，两者之间旋转副连接，所述第二太阳轮(308)上表面固结摩擦材料，并与第二外齿圈(304)啮合;第二超越离合器(306)正装在主轴(307)上、且与第二外齿圈(304)啮合，第一超越离合器(305)反装在主轴(307)上、且与第二行星轮(303)啮合，第二行星轮(303)固定在第二行星架(302)上并与第二外齿圈(304)啮合，摩擦盘(301)焊接在主轴(307)下端； 双向离合模块包括两个离合器，离合器由电磁铁(401)、离合器轴(402)、螺旋弹簧(403)与U型摩擦盘(404)组成，U型摩擦盘(404)上下端面均固结摩擦材料，电磁铁(401)和螺旋弹簧(403)依次套装在离合器轴(402)上、并位于U型摩擦盘(404)的凹槽内，两个离合器分别装在第二齿轮轴(111)上端、馈能电机的电机轴(309)下端，离合器轴为中空结构，电机轴、第二齿轮轴分别与离合器轴(402)通过键连接。2.根据权利要求1所述的主动钢板弹簧馈能悬架，其特征在于:单双向旋转变模块与第一外齿圈(204)内壁之间安装有弹性元件(104)和双列角接触轴承(102)，第二行星架(302)固定在弹性支撑元件(104)上。3.根据权利要求1所述的主动钢板弹簧馈能悬架，其特征在于:还包括外壳(101)，所述外壳罩在控制力输出模块外部。4.根据权利要求1所述的主动钢板弹簧馈能悬架，其特征在于:外壳(101)与控制力输出模块之间安装有弹性元件(104)和双列角接触轴承(102)。5.根据权利要求1所述的主动钢板弹簧馈能悬架，其特征在于:离合器轴(402)套在电机轴、第二齿轮轴外部，电机轴、第二齿轮轴与离合器轴(402)通过键连接。
【专利摘要】本发明提供了一种钢板弹簧馈能悬架系统。包括依次连接的钢板弹簧模块、振动幅度放大模块、双向旋转变单向模块、控制力输出模块、双向离合模块和馈能电机。所述钢板弹簧一端连接在车架上，另一端连接吊耳。所述吊耳一端偏心连接在振动幅度放大模块上。车辆行驶过程中，利用振动幅度放大模块放大吊耳行程，带动馈能电机旋转产生电流，经过处理后存储在电池或超级电容中供汽车使用。同时馈能电机也可主动输出控制力，抑制车身振动。利用旋转电机和减振器配合可以提高车辆操纵稳定性和驾驶平顺性。
【IPC分类】B60G11/04, B60G13/04
【公开号】CN105539044
【申请号】CN201610101805
【发明人】汪若尘, 谢辰阳, 孟祥鹏, 陈龙, 江浩斌
【申请人】江苏大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月25日