板15、套筒13和直線電機上端蓋5圍成的空間為下阻尼液腔22,所述次級活塞 桿11的頂部固定連接有位于下阻尼液腔22內(nèi)的小活塞14,所述上阻尼液腔21和下阻尼液腔 22內(nèi)均設(shè)置有阻尼液25,所述次級活塞桿11的底部固定連接有次級保護(hù)端蓋10,所述密封 隔離板15上設(shè)置有阻尼液通孔26,所述活塞筒3內(nèi)壁上設(shè)置有從上到下連通上阻尼液腔21 和下阻尼液腔22的阻尼液通道27,所述阻尼液通道27上連接有比例電磁閥4;所述作動器控 制器19的輸入端接有用于對車身加速度進(jìn)行檢測的加速度傳感器20、用于對簧載質(zhì)量速度 進(jìn)行檢測的簧載質(zhì)量速度傳感器23和用于對非簧載質(zhì)量速度進(jìn)行檢測的非簧載質(zhì)量速度 傳感器24,所述活塞筒3的外壁上設(shè)置有控制盒28,所述作動器控制器19設(shè)置在控制盒28 內(nèi),所述控制盒28內(nèi)還設(shè)置有整流器29、用于為車載蓄電池32充電的蓄電池充電電路30、用 于為初級線圈6提供穩(wěn)定的輸入電流的第一可控恒流源電路31和用于為比例電磁閥4提供 穩(wěn)定的輸入電流的第二可控恒流源電路33,所述蓄電池充電電路30接在整流器29與車載蓄 電池32之間,所述第一可控恒流源電路31和第二可控恒流源電路33均與車載蓄電池32的輸 出端和作動器控制器19的輸出端連接,多個所述初級線圈6串聯(lián)后與第一可控恒流源電路 31的輸出端連接,所述比例電磁閥4與第二可控恒流源電路33的輸出端連接,所述整流器29 的輸入端與多個串聯(lián)后的初級線圈6連接。
[0055] 如圖1所示,本實施例中,所述作動器上端蓋2的底部設(shè)置有套裝在減振器活塞桿 18上的密封圈17。通過設(shè)置密封圈17,能夠更好地密封上阻尼液腔21內(nèi)的阻尼液。
[0056] 如圖1所示,本實施例中,所述阻尼液通孔26的數(shù)量為2~10個。
[0057]如圖1所示,本實施例中,所述上吊耳1通過螺紋連接的方式與減振器活塞桿18的 頂部固定連接。
[0058]本發(fā)明的多模式電磁饋能式車輛主動懸架作動器的控制方法,包括以下步驟: [0059]步驟I、加速度傳感器20對車身加速度進(jìn)行實時檢測,簧載質(zhì)量速度傳感器23對簧 載質(zhì)量速度進(jìn)行實時檢測,非簧載質(zhì)量速度傳感器24對非簧載質(zhì)量速度進(jìn)行實時檢測;作 動器控制器19對加速度傳感器20檢測到的車身加速度信號、簧載質(zhì)量速度傳感器23檢測到 的簧載質(zhì)量速度信號和非簧載質(zhì)量速度傳感器24檢測到的非簧載質(zhì)量速度信號進(jìn)行周期 性采樣;具體實施時,所述采樣周期為〇. 25s~Is;
[0060] 步驟Π 、作動器控制器19將其第i次采樣得到的車身加速度a1與預(yù)先設(shè)定的工作 模式切換車身加速度閾值進(jìn)行比較,當(dāng)車身加速度aM、于等于工作模式切換車身加速度閾 值時,所述作動器控制器19不輸出對所述永磁直線電機模塊的控制信號,所述車輛主動懸 架作動器工作在饋能半主動工作模式下,具體的工作過程為:車身振動帶動上吊耳1運動, 上吊耳1帶動大活塞16運動,大活塞16通過阻尼液25帶動小活塞14和次級活塞桿11運動,多 個初級線圈6與次級活塞桿11發(fā)生相對運動,多個初級線圈6切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢, 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢通過整流器29整流后,再經(jīng)過蓄電池充電電路30給車載蓄電池32充電; 同時,所述作動器控制器19根據(jù)混合天棚地棚控制的方法對其采樣得到的簧載質(zhì)量速度信 號和非簧載質(zhì)量速度信號進(jìn)行分析處理,得到比例電磁閥4需要的輸入電流/"即作動器控 制器19控制第二可控恒流源電路33的輸出電流/;,改變比例電磁閥4的輸入電流/丨,進(jìn)而調(diào) 節(jié)比例電磁閥4的開度,調(diào)節(jié)阻尼液通道27的阻尼力,進(jìn)而實現(xiàn)對所述車輛主動懸架作動器 阻尼力大小的實時調(diào)節(jié);
[0061] 當(dāng)車身加速度&1大于工作模式切換車身加速度閾值時,所述作動器控制器19輸出 對所述永磁直線電機模塊的控制信號,所述車輛主動懸架作動器工作在主動耗能工作模式 下,具體的工作過程為:首先,所述作動器控制器19控制第二可控恒流源電路33的輸出電流 為將比例電磁閥4的開度調(diào)節(jié)到最大時需要的輸入電流,使阻尼液通道27的阻尼力變?yōu)?最小,減小所述永磁直線電機模塊主動響應(yīng)時所需的主動力;然后,所述作動器控制器19根 據(jù)PID控制的方法對其第i-Ι次采樣得到的車身加速度信號a1+1和第i次采樣得到的車身加 速度信號a 1進(jìn)行分析處理,得到多個初級線圈6需要的輸入電流/丨,即作動器控制器19控制 第一可控恒流源電路31的輸出電流^,改變多個初級線圈6的輸入電流右,進(jìn)而調(diào)節(jié)所述永 磁直線電機模塊的主動響應(yīng)力大小,所述永磁直線電機模塊產(chǎn)生的主動響應(yīng)力傳遞給車 身。
[0062] 本實施例中,步驟Π 中所述作動器控制器19根據(jù)混合天棚地棚控制的方法對其采 樣得到的簧載質(zhì)量速度信號和非簧載質(zhì)量速度信號進(jìn)行分析處理,得到比例電磁閥4需要 的輸入電流A的具體過程為:
[0063] 步驟一、作動器控制器19根據(jù)公式
計算得到第i次采樣得到的簧載 質(zhì)量速度#對應(yīng)的單獨天棚控制下的阻尼力匕其中,Csky為單獨天棚控制阻尼系數(shù)且Csky 的取值為1000~3000,i的取值為自然數(shù);
[0064] 步驟二、作動器控制器19根據(jù)公式
計算得到第i次采樣得到的非簧載 質(zhì)量速度< 對應(yīng)的單獨地棚控制下的阻尼力仏其中,Cg為單獨地棚控制阻尼系數(shù)且匕的 取值為200~800;
[0065] 步驟三、作動器控制器19根據(jù)公式
計算得到最終的混合天棚地 棚控制下的阻尼力Fi,其中,α為天棚控制的比例權(quán)值且α的取值為〇 . 6~1,β為地棚控制的 比例權(quán)值且β的取值為〇~〇. 5,α+β = 1;
[0066] 步驟四、作動器控制器19根據(jù)公式
計算得到混合天 棚地棚控制下的阻尼力F1所對應(yīng)的比例電磁閥4需要的輸入電流/"其中,h和Cj均為阻尼 力擬合系數(shù),且bj的取值為200~1.2 X 106, Cj的取值為-3 X IO6~-600,j的取值為0~6的整 數(shù)。
[0067] 本實施例中,步驟Π 中所述作動器控制器19根據(jù)PID控制的方法對其第i-Ι次采樣 得到的車身加速度信號a1+1和第i次采樣得到的車身加速度信號a 1進(jìn)行分析處理,得到多個 初級線圈6需要的輸入電流I11的具體過程為:
[0068]步驟A、作動器控制器19根據(jù)公式對其第i-Ι次采樣得到的車身加速 度a1+1和預(yù)先設(shè)定的理想車身加速度&"作差,得到第i-Ι次采樣時車身加速度a 1+1與預(yù)先設(shè) 定的理想車身加速度am的偏差θη ;其中,i的取值為大于1的自然數(shù),am的取值為0~0.5; [0069]步驟B、作動器控制器19根據(jù)公對其第i次采樣得到的車身加速度a 1和 預(yù)先設(shè)定的理想車身加速度am作差,得到第i次采樣時車身加速度a1與預(yù)先設(shè)定的理想車身 加速度a m的偏差ei;其中,i的取值為自然數(shù),am的取值為0~0.5;
[0070] 步驟C、作動器控制器19根據(jù)公式
計算得到多個初 級線圈6需要的輸入電流/;'::其中,Kp為比例控制參數(shù)且心的取值為150,1為積分控制參數(shù) 且Ki的取值為5,Kd為微分控制參數(shù)且Kd的取值為0.6,k的取值為0~i的整數(shù)。
[0071] 以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種多模式電磁饋能式車輛主動懸架作動器,其特征在于:包括作動器本體和作動 器控制器(19),所述作動器本體包括活塞筒(3)、永磁直線電機模塊和可調(diào)阻尼減振器模 塊,所述活塞筒(3)的頂部固定連接有作動器上端蓋(2),所述活塞筒(3)的底部固定連接有 下吊耳(9);所述永磁直線電機模塊包括設(shè)置在活塞筒(3)內(nèi)下部的次級活塞桿(11),以及 套裝在次級活塞桿(11)中上部的直線電機上端蓋(5)和套裝在次級活塞桿(11)下部的直線 電機下端蓋(8),所述直線電機上端蓋(5)和直線電機下端蓋(8)均與活塞筒(3)內(nèi)壁固定連 接,所述直線電機上端蓋(5)和直線電機下端蓋(8)之間設(shè)置有套裝在次級活塞桿(11)外圍 且相互間隔設(shè)置的多塊硅鋼片(7)和多個初級線圈(6),所述次級活塞桿(11)的外壁上固定 連接有永磁體(12);所述可調(diào)阻尼減振器模塊包括從上到下穿過作動器上端蓋(2)伸入活 塞筒(3)內(nèi)的減振器活塞桿(18)和設(shè)置在活塞筒(3)內(nèi)且罩在次級活塞桿(11)頂部的套筒 (13),所述減振器活塞桿(18)的頂部固定連接有上吊耳(1),所述套筒(13)固定連接在直線 電機上端蓋(5)頂部,所述套筒(13)的頂部固定連接有與活塞筒(3)的內(nèi)壁固定連接的密封 隔離板(15),所述作動器上端蓋(2)、活塞