电磁馈能式车辆主动悬架作动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车悬架系统技术领域，具体涉及一种电磁馈能式车辆主动悬架作动器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]车辆悬架性能的好坏直接影响车辆的乘坐舒适性、行驶安全性。随着人们对车辆舒适性和安全性的要求越来越高，由于传统被动悬架是以摩擦的形式将振动能量转变为热能耗散掉，从而产生阻尼力来衰减汽车的振动，其刚度阻尼等参数一旦确定是固定不变的，不能随着车辆行驶工况的改变而实时变化，只能保证汽车在一种特定的道路状态和行驶速度下达到最佳性能，而同时又必须兼顾平顺性和操纵稳定性要求，所以，只能确定一个尽量满足各方面要求的折中方案，这就使汽车行驶平顺性和乘坐舒适性受到了一定的影响。显然，传统的被动悬架己经不能满足人们的需求，这就需要一种新型的车辆悬架，而主动悬架的诞生洽洽能够满足这种需要。
[0003]主动悬架是一个由传感器和有源控制器组成的闭环控制系统，根据车辆的运动状况和路面状况主动做出反应，来抑制车身的振动和摆动，该悬架既无固定的刚度又无固定的阻尼系数，可以随着道路条件的变化和行驶需要的不同要求而自动地改变弹簧刚度和减振器阻尼系数，适时地调节悬架的参数，使悬架始终处于最佳的减振状态和行驶姿态。
[0004]主动悬架系统的核心关键部件一一作动器，它协同传感器和控制器共同组成振动主动控制系统，其作用是将控制器输出的电量等信号转变为应变、位移、力等机械量，以实现对控制对象的应变驱动、位移驱动、力驱动的目的。其性能的优劣对车辆主动悬架控制的实现起着决定性的作用，所以日益得到研究者们的高度重视。目前，对于主动悬架作动器的研究大致分为三类，一是空气主动悬架作动器，二是液压主动悬架作动器，三是电磁主动悬架作动器，而空气和液压作动器都存在着结构复杂、泄漏密封、重量重和成本高及安全可靠性等诸多方面的问题，为保证主动悬架的良好性能，作动器必须具有灵敏度高、稳定可靠、能耗低、位移大等特点，而随着电磁学理论的不断完善以及大功率电子器件性能的不断提升，同时其价格也日趋低廉，采用电磁方式来实现主动悬架力发生器，正好满足了以上要求，并已经取得了良好的效果。尤其是电磁直线作动器有很多优点:简单结构紧凑、响应时间短、控制精度高、无接触摩擦、无润滑、适应频带宽、输出位移和输出力较大、可控性好，与此同时，电磁主动悬架还具有将能量回收的潜力，这也与当前提倡的“节能、环保”这一主题相吻合。
[0005]但是，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器还存在结构复杂、响应慢、可靠性差、能耗大、成本高等缺陷，而且，尤其是当作动器失效时，既不能实现提高车辆乘坐舒适性、操作稳定性的目标，反而又可能使行驶情况恶化，鉴于此，设计了一种新型的电磁直线作动器，不仅能发挥一般电磁作动器的作用，而且，当作动器失效时，可以起到被动减振器的作用，从而衰减由地面不平经车轮传至车身的振动，可谓一举两得。
[0006]例如申请号为201210266690.6的中国专利公开了一种电磁悬架，该电磁悬架提供一种电磁悬架装置，其采用在定子的外周侧配置绕组并且在转子的内周侧配置永磁铁的线性电动机，在第一活塞杆与第二活塞杆之间的间隙部配置配线。由此，避免配线与第二活塞杆的接触，保护配线。其结果是，能够确保电磁悬架装置的电气系统的可靠性。但该实用新型没有考虑到当电磁作动器发生失效时，悬架性能将会变得非常的恶劣，整车的操稳性和平顺性变差，严重时会影响行驶安全性;而且没有考虑在提高平顺性的情况下尽可能的达到馈能节能这一主题。
[0007]另外，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器的控制方法往往偏重主动悬架的某一方面性能，没有综合能量自供式主动悬架作动器的总体性能，导致作动器在工作过程中主动控制效果不明显，在能量回馈模式与主动控制模式之间转换速度过于频繁，造成系统严重的迟滞效应，对蓄电池的寿命也有较大的影响。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电磁馈能式车辆主动悬架作动器，其结构简单，实现方便且成本低，工作稳定性和可靠性高，馈能效率高，能够有效地延长车载蓄电池的使用寿命，实用性强，便于推广使用。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种电磁馈能式车辆主动悬架作动器，其特征在于:包括电磁式直线电机模块和可变阻尼减振器模块，所述电磁式直线电机模块包括初级线圈、初级铁芯片和次级活塞杆，所述可变阻尼减振器模块包括减振器活塞杆、活塞、活塞筒和阻尼油，所述活塞筒的上部连接有活塞筒上端盖，所述活塞筒的下部连接有活塞筒下端盖和下吊耳，所述减振器活塞杆穿过活塞筒上端盖伸入活塞筒内部，所述减振器活塞杆为内部中空的活塞杆，所述初级铁芯片的数量为多个且从上到下均匀布设在减振器活塞杆的内壁上，所述初级线圈缠绕在多个初级铁芯片之间的间隙内，所述减振器活塞杆的上端连接有活塞杆上端盖，所述活塞杆上端盖上连接有上吊耳，所述减振器活塞杆的下端连接有活塞杆下端盖，所述次级活塞杆的下端连接在活塞筒下端盖上，所述次级活塞杆的上端穿过活塞杆下端盖伸入到减振器活塞杆内中上部，所述次级活塞杆的外表面上包裹有铜皮，所述活塞筒内部套装有下端抵在活塞筒下端盖顶部、上端位于活塞筒中部的套筒，所述套筒的顶部设置有卡合连接在活塞筒内部且套装在减振器活塞杆上的下密封圈，所述活塞筒上端盖的底部设置有卡合连接在活塞筒内部且套装在减振器活塞杆上的上密封圈，所述阻尼油填充在活塞筒内上密封圈与下密封圈之间的空间内，所述活塞套装在减振器活塞杆上且位于活塞筒内上密封圈与下密封圈之间的空间内，所述活塞上设置有供阻尼油通过的节流孔，所述活塞上转动连接有节流孔大小调节阀片，所述活塞上固定连接有用于带动节流孔大小调节阀片转动的节流孔大小调节电机，所述节流孔大小调节电机的输出轴上固定连接有第一齿轮，所述节流孔大小调节阀片上设置有与第一齿轮啮合的齿。
[0010]上述的电磁馈能式车辆主动悬架作动器，其特征在于:所述上吊耳与活塞杆上端盖螺纹连接。
[0011 ]上述的电磁馈能式车辆主动悬架作动器，其特征在于:所述次级活塞杆的下端螺纹连接在活塞筒下端盖上。
[0012]上述的电磁馈能式车辆主动悬架作动器，其特征在于:所述活塞通过螺栓与减振器活塞杆固定连接。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低。
[0015]2、当电源输出功率不足时，本实用新型能够工作在馈能模式下；而当电源供电充足，本实用新型工作在主动耗能模式下，馈能模式与主动耗能模式独立进行，能够在电源电量不足的时候馈能，电量充足的时候发挥主动控制，即实现节能又提高减振性能。
[0016]3、本实用新型的电磁馈能式车辆主动悬架作动器以减振器活塞杆为界线，分成了两个部分，当车身振动带动减振器活塞杆运动时，减振器活塞杆与次级活塞杆发生相对运动，初级线圈切割磁感线产生感应电动势，产生的感应电动势能够通过整流器整流后，再经过蓄电池充电电路给车载蓄电池充电，实现馈能；相反，当车载蓄电池输出电能，并通过可控恒流源电路给次级线圈供电时，所述电磁式直线电机模块部分将会产生作动力，通过作动器控制器根据采集到的振动信号输出控制信号，控制输入给次级线圈的电流，从而控制电磁式直线电机模块的输出位移，实现了悬架的主动控制。
[0017]4、当电磁式直线电机模块出现故障，发生失效时以及当作动器处于馈能模式下，本实用新型的车辆主动悬架作动器仍然可以实现悬架系统的半主动控制，作动器控制器通过控制节流孔大小调节电机的转动角度，调节节流孔大小调节阀片，从而对节流孔大小进行调节，实现悬架系统的半主动控制。
[0018]5、本实用新型能够实现不论馈能模式或者主动模式下都能实现悬架的有效控制，既实现了良好的减振效果，又实现了能量回馈，而且在作动器主动模式下，将可变阻尼减振器模块中的节流孔调节到最大，降低主动悬架工作时的阻尼力，能够有效减小能耗，并延长了作动器的使用寿命。
[0019]6、本实用新型的工作稳定性和可靠性高，不易发生故障，无需经常维护维修。
[0020]7、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0021]综上所述，本实用新型结构