專利名稱：轎車數(shù)字磁電減振阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛懸掛領(lǐng)域，是一種車用減振阻尼器，更具 體地說是一種轎車數(shù)字磁電減振阻尼器。
背景技術(shù)：
轎車用減振阻尼器是用于衰減振動，實(shí)現(xiàn)阻尼效能的元件，是 提高乘坐舒適性的關(guān)鍵部件?，F(xiàn)有的磁流變減振器、電磁減振器、 液壓減振器等減振器都是消耗振動能或吸收電能實(shí)現(xiàn)阻尼效能的。 目前使用最多的傳統(tǒng)液壓減振器存在著漏油、壽命短、有噪聲、受 氣溫影響大、振動動能得不到利用、高速行駛產(chǎn)生減振空程、接地 指數(shù)不受控等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本申請人充分考慮道路不平，起車、剎車、彎道等產(chǎn)生的各種 搖擺，重心偏移，振動沖擊，側(cè)傾、俯仰、橫擺、跳動等問題，以 提高車輛行駛過程中主動適應(yīng)道路的能力，隔離路面的不平使行駛 更舒適，行經(jīng)不平路面時(shí)保持輪胎與路面接觸，提高行駛平順性， 操縱穩(wěn)定性，乘坐舒適性，使用經(jīng)濟(jì)性，行駛安全性，控制自適性 為目的，提供一種通過減振信息智能化實(shí)現(xiàn)對磁電控制，達(dá)到柔性 減振的同時(shí)收集振動動能，適應(yīng)減振性能好，減少油耗，使用壽命 長的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種轎車數(shù)字磁審減振阻尼器，其特征是它包括外筒30，在
外筒30上固連有減振彈簧托盤15，在外筒30下端固連有與車輪連接的連接板29，在外筒30內(nèi)置有定子，在定子內(nèi)置有豎向移動的 動子，所述定子的結(jié)構(gòu)是，包括由齒磁板18，在齒磁板18上置有 軛磁環(huán)17和內(nèi)環(huán)21組成的腔室，在所述腔室內(nèi)設(shè)置繞組線圈19 構(gòu)成的定子單元22，若干定子單元22依次疊加，每極下若干定子 單元22的繞組線圈19按繞向順向連接；所述動子的結(jié)構(gòu)是，包括 軸4，在所述的軸4從下至上依次連接有活塞25、主磁下引導(dǎo)極20、 永磁體16和主磁上引導(dǎo)極13，軸4的外伸端設(shè)有與車架44連接的 轉(zhuǎn)盤3;在所述定子最上面置有阻磁板45，在阻磁板45與上筒蓋 41下的阻磁環(huán)53之間由上內(nèi)支撐環(huán)12分隔的外封閉腔內(nèi)置有集成 控制器11。
所述集成控制器11的結(jié)構(gòu)是，包括型號為ATmegal6的單片機(jī)， 電子開關(guān)S1 S7，橋式整流二極管D1 D4，單向續(xù)流二極管D5 D7，電感L和電容C， ATmegal6單片機(jī)的PA3輸入腳與運(yùn)行狀態(tài)傳 感器46連接，ATmegal6單片機(jī)的PA4輸入腳與車輪轉(zhuǎn)速傳感器47 連接，ATmegal6單片機(jī)的PA5輸入腳與車輪振幅傳感器48連接， ATmegal6單片機(jī)的PA6輸入腳與車輪振頻傳感器49連接，ATmega16 單片機(jī)的PA7輸入腳與輪胎壓力傳感器50連接，ATmegal6單片機(jī) 的PCO控制腳與電子開關(guān)Sl的Gl端連接，ATmegal6單片機(jī)的PC1 控制腳與電子開關(guān)S2的G2端和電子開關(guān)S3的G3端連接，ATmega16 單片機(jī)的PC2控制腳與電子開關(guān)S4的G4端和電子開關(guān)S5的G5端 連接，ATmegal6單片機(jī)的PD5輸出腳與電子開關(guān)S6的G6端和電子 開關(guān)S7的G7端連接，所述的繞組線圈19的一端通過電子開關(guān)S2 的漏極D、源極S與車用蓄電池U的正極連接，且通過電子開關(guān)S5 的源極S、漏極D與車用蓄電池U的負(fù)極連接，繞組線圈19的另一 端通過電子開關(guān)S3的源極S、漏極D與車用蓄電池U的負(fù)極連接，電子開關(guān)S4的漏極源極S與車用蓄電池U的正極連接，橋式整
流二極管D1 D4的二極管Dl和D2連接端與繞組線圈19的一端連 接，橋式整流二極管D1 D4的二極管D3和D4連接端與繞組線圈 19的另一端連接，橋式整流二極管D1 D4的D2和D4連接端與電 子開關(guān)Sl的源極S、漏極D通過電感L與橋式整流二極管D1 D4 的Dl和D3連接端連接，電感L通過單向續(xù)流二極管D6與電容C 連接，電容C通過單向續(xù)流二極管D5與車用蓄電池U連接。 所述的外筒30上端與防塵罩6連接。
在所述的軸4上套置與轉(zhuǎn)盤3相接觸且套在防塵罩6上至少一 個(gè)極限減振體5。
在所述的阻磁板45與上筒蓋41下的阻磁環(huán)53之間，由上內(nèi)支 撐環(huán)12分隔的內(nèi)封閉腔內(nèi)置有止滑握9，所述止滑握9的結(jié)構(gòu)是， 由環(huán)狀鐵心32和環(huán)狀銜鐵33且呈缺口對置于軸4上，吸合鐵心39 上套置吸合線圈38，吸合鐵心39和套置的吸合線圈38置于環(huán)狀鐵 心32與環(huán)狀銜鐵33之間的缺口內(nèi)且與環(huán)狀鐵心32固連，在環(huán)狀鐵 心32與環(huán)狀銜鐵33之間的缺口內(nèi)置有復(fù)位彈簧40，吸合線圈38 的一端通過電子開關(guān)S6的漏極D、源極S與車用蓄電池U的正極連 接，吸合線圈38的另一端通過電子開關(guān)S7的源極S、漏極D與車 用蓄電池U的負(fù)極連接，單向續(xù)流二極管D7的正極與吸合線圈38 的一端連接，單向續(xù)流二極管D7的負(fù)極與吸合線圈38的另一端連 接。
在所述的上筒蓋41上設(shè)有貯油室8，在貯油室8內(nèi)置有套置于 軸4上的含油潤滑體10。
所述的貯油室8通過置于外筒30與定子之間的導(dǎo)油管31 放 置在外筒30內(nèi)的絕緣潤滑油28連通。在所述外筒30的筒底42上設(shè)有定子的下內(nèi)支撐環(huán)35和下外支 撐環(huán)43，在下內(nèi)支撐環(huán)35上設(shè)有潤滑油導(dǎo)流口 37。 在所述的活塞25上設(shè)有單向閥24和油氣通孔26。 本實(shí)用新型的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器的有益效果體現(xiàn)在
1. 由于在外筒內(nèi)置有具有繞組線圈的定子，在定子內(nèi)置有豎向 移動的永磁體的動子，動子軸的上端與車架連接，外筒的下端經(jīng)連 接板與車輪連接，當(dāng)車架與車輪有振動便產(chǎn)生相對運(yùn)動，永磁體的 磁力線切割繞組線圈產(chǎn)生電勢，在該電勢作用下產(chǎn)生電流，在永磁 體產(chǎn)生的磁場中受力，且力始終與永磁體運(yùn)動方向相反，實(shí)現(xiàn)阻尼 效能。
2. 繞組線圈中通過的電流是受控的，當(dāng)該電勢驅(qū)動的電流越大， 產(chǎn)生的力越大，阻尼效能越大，收集的振動動能越多，反之阻尼效 能越??；在永磁體的運(yùn)動下，電流與電勢方向相反時(shí)，該電流產(chǎn)生 的是有利于振動的力，非阻尼力，即與振動方向相同的力，是電能 釋放；通過控制繞組線圈中的電流方向，就能實(shí)現(xiàn)阻尼力和振動力 的控制。
3. 能夠?qū)崿F(xiàn)減振信息數(shù)字化，將檢測到的信息轉(zhuǎn)換為控制信息， 比現(xiàn)有的液壓減振器實(shí)現(xiàn)阻尼效能反應(yīng)敏銳、精確，有足夠的時(shí)間 進(jìn)行計(jì)算、調(diào)整、控制，實(shí)現(xiàn)減振力的數(shù)字化智能主動控制，因此 減振阻尼效果好。
4. 能夠通過集成控制器來完成磁電的控制，實(shí)現(xiàn)減振阻尼器中 所需的控制力，實(shí)現(xiàn)琴想的阻尼效能，又將不可避免的振動動能充 分利用，轉(zhuǎn)化振動動能為電能，變害為利。
5由于設(shè)置了動子軸潤滑、活塞潤滑和油氣通孔的結(jié)構(gòu)，能夠 實(shí)現(xiàn)動子軸、活塞的自動潤滑，油氣通孔還具有極限緩沖作用。6.能夠在實(shí)現(xiàn)柔性減振的同時(shí)收集振動動能，具有減振阻尼性 能好，減少油耗，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為轎車數(shù)字磁電減振阻尼器結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖2為圖1中A-A剖面放大示意圖。
圖3為圖1中剖面放大示意圖。
圖4為圖1的I局部放大示意圖。
圖5為圖1中C-C剖面示意圖。
圖6為上筒蓋41結(jié)構(gòu)部分放大示意圖。
圖7為筒底42結(jié)構(gòu)部分放大示意圖。
圖8為集成控制器11電路原理圖。
圖9為圖8中電子開關(guān)S1的電壓變換波形圖。
圖中1連接螺帽，2墊圈，3轉(zhuǎn)盤，4軸，5極限減振體，6 防塵罩，7上端蓋，8貯油室，9止滑握，IO含油潤滑體，11集成 控制器，12上內(nèi)支撐環(huán)，13主磁上引導(dǎo)極，14阻磁氣隙，15減振 彈簧托盤，16永磁體，17軛磁環(huán)，18齒磁板，19繞組線圈，20 主磁下引導(dǎo)極，21內(nèi)環(huán)，22定子單元，23油盤，24單向閥，25活 塞，26油氣通孔，27油盤邊環(huán)，28潤滑油，29連接板，30外筒， 31導(dǎo)油管，32環(huán)狀鐵心，33環(huán)狀銜鐵，34渦旋凈化環(huán)板，35下內(nèi) 支撐環(huán)，36上外支撐環(huán)，37潤滑油導(dǎo)流口， 38吸合線圈，39吸合 鐵心，40復(fù)位彈簧，41上筒蓋，42筒底，43下外支撐環(huán)，44車架， 45阻磁板，46運(yùn)行狀態(tài)傳感器，47車輪轉(zhuǎn)速傳感器，48車輪振幅 傳感器，49車輪振頻傳感器，50輪胎壓力傳感器，53阻磁環(huán)，54 工作氣隙，55加強(qiáng)環(huán)。
具體實(shí)施方式
下面利用附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 參照圖l，本實(shí)用新型的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器具有外筒30， 在外筒30上固連有減振彈簧托盤15，在外筒30下端固連有加強(qiáng)環(huán)
55和與車輪連接的連接板29。在外筒30內(nèi)置有定子，在定子內(nèi)置 有豎向移動的動子。所述定子的結(jié)構(gòu)是，包括由齒磁板18，在齒磁 板18上置有軛磁環(huán)17和內(nèi)環(huán)21組成的腔室，在所述腔室內(nèi)設(shè)置繞 組線圈19構(gòu)成的定子單元22，若干定子單元22依次疊加。所述動 子的結(jié)構(gòu)是，包括軸4，在所述的軸4從下至上依次連接有活塞25、 主磁下引導(dǎo)極20、永磁體16和主磁上引導(dǎo)極13，軸4的外伸上端 連接有連接螺帽1、墊圈2和轉(zhuǎn)盤3，轉(zhuǎn)盤3與車架44連接。主磁 上引導(dǎo)極13和主磁下引導(dǎo)極20結(jié)構(gòu)相同，高度相等，定子疊加長 度是動子永磁體16與主磁上引導(dǎo)極13和主磁下引導(dǎo)極20其中的一 個(gè)主磁引導(dǎo)極的長度和的2倍，定子均分成兩極，定子每極疊加長 度是動子永磁體16與主磁上引導(dǎo)極13和主磁下引導(dǎo)極20其中的一 個(gè)主磁引導(dǎo)極的長度和，每極下若干定子單元22的繞組線圈19按 繞向順向連接，先實(shí)現(xiàn)若干定子單元22的電勢相加，再將兩極下繞 組正向串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)總電勢相加。在所述定子最上面置有阻磁板45， 在阻磁板45與上筒蓋41下有阻磁環(huán)53之間由上內(nèi)支撐環(huán)12分隔 的外封閉腔內(nèi)置有集成控制器11。所述的外筒30上端與防塵罩6 連接。在所述的軸4上套置與轉(zhuǎn)盤3相接觸且套在防塵罩6上至少 一個(gè)極限減振體5。本實(shí)用新型采用橡膠制成6個(gè)厚度不等的極限 減振體疊在一起，能夠提高極限減振耐沖擊效果。在所述的上筒蓋 41上固連有上端蓋7，上端蓋7與上筒蓋41之間形成貯油室8，在 貯油室8內(nèi)置有套置于軸4上的含油潤滑體10。含油潤滑體10采 用毛氈或泡沫均可。上筒蓋41采用低碳鋼制作。上內(nèi)支撐環(huán)12、上外支撐環(huán)36、阻磁環(huán)53和阻磁板45采用不導(dǎo)磁不銹鋼制作。上 筒蓋41與上外支撐環(huán)36和上內(nèi)支撐環(huán)12經(jīng)焊接成一體。永磁體 16為釹鐵硼合金、鋁鎳鈷合金、稀土鈷永磁材料、鐵氧體永磁材料、 粘結(jié)永磁材料、燒結(jié)永磁材料等系列永磁材料軸向充磁，本實(shí)施例 采用釹鐵硼永磁材料制作成管狀且軸向充磁穿套在軸4上，上下分 別與主磁上引導(dǎo)極13、主磁下引導(dǎo)極20固連。主磁上引導(dǎo)極13和 主磁下引導(dǎo)極20釆用冷軋硅鋼片、電工軟鐵等材質(zhì)，本實(shí)施例主磁 上引導(dǎo)極13和主磁下引導(dǎo)極20采用冷軋硅鋼片疊成。連接螺帽1、 墊圈2、軸4和活塞25均采用不導(dǎo)磁的不銹鋼制作，最佳采用 1Crl8Ni9Ti不銹鋼制作。轉(zhuǎn)盤3采用汽車專用耐磨軸承。永磁體16 通過主磁上引導(dǎo)極13，穿過工作氣隙54，經(jīng)過定子齒磁板18、軛 磁環(huán)17，再從另一側(cè)定子的軛磁環(huán)17、齒磁板18，穿過工作氣隙 54，主磁下引導(dǎo)極20，永磁體16構(gòu)成若干磁回路，形成主磁回路， 實(shí)現(xiàn)最大的磁通能量傳遞。永磁體16與定子內(nèi)壁有較大阻磁氣隙 14是為了加大磁阻，防止永磁體16經(jīng)其它路徑形成不做功的漏磁 通。內(nèi)環(huán)21采用耐高溫、耐磨塑料制作。若干定子單元22形成電 能采集單元，電能采集單元獲得的電勢與振動頻率、感應(yīng)線圈19 匝數(shù)、永磁體16磁場強(qiáng)度有關(guān)。在永磁體16的N、 S兩極下的若干 定子單元22的繞組線圈19各自依次按繞向順向連接，實(shí)現(xiàn)每個(gè)極 下電勢疊加；再將兩個(gè)極的若干繞組線圈19依次實(shí)現(xiàn)順向連接，保 證正向串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)極的電勢疊加，以獲得最大電勢。
參照圖1和2，在所述的阻磁板45與上筒蓋41內(nèi)置的阻磁環(huán) 53之間由上內(nèi)支撐環(huán)12分隔的內(nèi)封閉腔內(nèi)置有止滑握9。所述止滑 握9的結(jié)構(gòu)是，由環(huán)狀鐵心32和環(huán)狀銜鐵33且呈缺口對置于軸4 上，吸合鐵心39上套置吸合線圈38，吸合鐵心39和套置的吸合線圈38置于環(huán)狀鐵心32與環(huán)狀銜鐵33之間的缺口內(nèi)且與環(huán)狀鐵心 32固連，在環(huán)狀鐵心32與環(huán)狀銜鐵33之間的缺口內(nèi)置有復(fù)位彈簧 40。在阻磁板45和上筒蓋41內(nèi)置的阻磁環(huán)53采用不導(dǎo)磁不銹鋼是 為了保證止滑握9的環(huán)狀鐵心32和環(huán)狀銜鐵33在吸合線圈38通電 握緊時(shí)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，且與上筒蓋41不吸合、不粘連。止滑握 9在阻磁板45與上筒蓋41內(nèi)置的阻磁環(huán)53之間由上內(nèi)支撐環(huán)12 分隔的內(nèi)封閉腔內(nèi)采用動配合裝配。環(huán)狀鐵心32和環(huán)狀銜鐵33采 用冷軋硅鋼片、電工軟鐵等材質(zhì)，本實(shí)施例環(huán)狀鐵心32和環(huán)狀銜鐵 33采用冷軋硅鋼片疊成。
參照圖1 7，所述的貯油室8通過置于外筒30與定子之間的 導(dǎo)油管31與放置在外筒30內(nèi)的潤滑油28相通。所述活塞25的結(jié) 構(gòu)是，具有油盤23和油盤邊環(huán)27，在所述的活塞25上設(shè)有單向閥 24和油氣通孔26。在所述外筒30的筒底42上設(shè)有定子的下內(nèi)支撐 環(huán)35和下外支撐環(huán)43，在下內(nèi)支撐環(huán)35上設(shè)有潤滑油導(dǎo)流口 37。 上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成自潤滑裝置的供油原理是利用較大振動時(shí)活塞25快 速壓在潤滑油28上產(chǎn)生壓力實(shí)現(xiàn)供油的。受壓的潤滑油28分成兩 部分流動， 一部分潤滑油28進(jìn)入導(dǎo)油管31補(bǔ)充到貯油室8給軸4 潤滑； 一部分潤滑油28通過單向閥24和油氣通孔26進(jìn)入活塞25 的油盤23中，存儲在活塞25的油盤23中的潤滑油28在車輛行使 或振動中不斷溢出給活塞25潤滑。較大振動時(shí)，油盤23中潤滑油 28溢出快補(bǔ)充的也快，較小振動時(shí)，油盤23中潤滑油28溢出慢補(bǔ) 充的也慢，油盤23給活塞25的潤滑是有保證的?；钊?5采用不導(dǎo) 磁的不銹鋼制成?；钊?5上設(shè)置的單向閥24具有兩項(xiàng)功能， 一是 為了單向供潤滑油，二是在活塞25極限振動沖擊時(shí)起到更好的緩沖 作用，提高減振性能。活塞25上設(shè)置的油氣通孔26具有多重功能，一是控制潤滑油的油位，二是使進(jìn)入活塞25上腔多出的潤滑油泄回
下腔，三是上下腔氣體相通。單向閥24采用市售產(chǎn)品。含油潤滑體 10的貯油室8在出廠時(shí)已經(jīng)注滿油，車輛顛簸振動時(shí)，還可通過導(dǎo) 油管31汲取潤滑油28自動補(bǔ)充給貯油室8。外筒30與筒底42采 用低碳鋼一體制作。下內(nèi)支撐環(huán)35和下外支撐環(huán)43采用不導(dǎo)磁的 不銹鋼與筒底42焊接成一體，起到磁屏蔽、提高整體機(jī)械強(qiáng)度和定 子鐵心的定位作用。加強(qiáng)環(huán)55是為了提高連接板29的機(jī)械強(qiáng)度而 設(shè)定的，加強(qiáng)環(huán)55采用低碳鋼制作。導(dǎo)油管31最佳采用紫銅管。 在下內(nèi)支撐環(huán)35上設(shè)有潤滑油導(dǎo)流口 37形成內(nèi)外兩個(gè)相通的Jlt油 室，潤滑油可通過潤滑油導(dǎo)流口 37從內(nèi)貯油室流入外貯油室內(nèi)，也 可以通過潤滑油導(dǎo)流口 37從外貯油室流入內(nèi)貯油室內(nèi)，在渦旋凈化 環(huán)板34的作用下，以利于潤滑油中污物沉積于外貯油室內(nèi)。渦旋凈 化環(huán)板34采用不導(dǎo)磁的不銹鋼制作。潤滑油28采用絕緣潤滑油材 質(zhì)，即起潤滑作用，又有絕緣、防止導(dǎo)磁材料氧化等作用。
參照圖1、 8和9，所述集成控制器11的結(jié)構(gòu)是，包括AVR系 列中的型號為ATmegal6的單片機(jī)，電子開關(guān)S1 S7，橋式整流二 極管D1 D4，單向續(xù)流二極管D5 D7，電感L與電容C通過單向續(xù) 流二極管D6連接，電容C通過單向續(xù)流二極管D5與車用蓄電池U 連接。ATmegal6單片機(jī)的PA3 PA7輸入腳輸入的是車輛控制信息， ATmegal6單片機(jī)的PA3輸入腳與運(yùn)行狀態(tài)傳感器46連接，ATmega16 單片機(jī)的PA4輸入腳與車輪轉(zhuǎn)速傳感器47連接，ATmegal6單片機(jī) 的PA5輸入腳與車輪振幅傳感器48連接，ATmegal6單片機(jī)的PA6 輸入腳與車輪振頻傳感器49連接，ATmegal6單片機(jī)的PA7輸入腳 與輪胎壓力傳感器50連接。所述集成控制器11所采用的單片機(jī)為 ATmegal6，但并非唯一指定，根據(jù)本實(shí)用新型所述集成控制器11獲得啟示，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用不同種類、型號的單片機(jī)，對
于運(yùn)行狀態(tài)傳感器46、車輪轉(zhuǎn)速傳感器47、車輪振幅傳感器48、 車輪振頻傳感器49和輪胎壓力傳感器50采集的信息可以是模擬量 或數(shù)字量信號，還可以根據(jù)需要增加或減少傳感器數(shù)量，不論采集 的信息是模擬量還是數(shù)字量，還是傳感器數(shù)量增減，信息輸入到單 片機(jī)的對應(yīng)功能端口，端口不夠可以擴(kuò)展，都可以實(shí)現(xiàn)對信息的采 集、分析與控制。本實(shí)施例中運(yùn)行狀態(tài)傳感器46、車輪轉(zhuǎn)速傳感器 47、車輪振幅傳感器48、車輪振頻傳感器49和輪胎壓力傳感器50 采集的信息為模擬量，通過PA3 PA7輸入腳端口的具有模擬量直接 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的第二功能ADC3 ADC7輸入腳實(shí)現(xiàn)模擬量信息的輸 入。ATmegal6單片機(jī)的PCO控制腳與電子開關(guān)Sl的Gl連接， ATmegal6單片機(jī)的PC1控制腳與電子開關(guān)S2的G2和電子開關(guān)S3 的G3連接，ATmegal6單片機(jī)的PC2控制腳與電子開關(guān)S4的G4和 電子開關(guān)S5的G5連接，ATmegal6單片機(jī)的PD5控制腳的第二功能 0C1A作為輸出引腳接電子開關(guān)S6的G6和S7的G7端連接，所述的 繞組線圈19的一端分別經(jīng)電子開關(guān)S2的漏極D、源極S與車用蓄 電池U的正極連接，且與電子開關(guān)S5的源極S、漏極D與車用蓄電 池U的負(fù)極連接，繞組線圈19的另一端分別經(jīng)電子開關(guān)S3的源極 S、漏極D與車用蓄電池U的負(fù)極連接和電子開關(guān)S4的漏極D、源 極S與車用蓄電池U的正極連接，橋式整流二極管D1 D4的二極管 Dl和D2連接端與繞組線圈19的一端連接，橋式整流二極管Dl D4的二極管D3和D4連接端與繞組線圈19的另一端連接，橋式整 流二極管D1 D4的D2和D4連接端與電子開關(guān)Sl的源極S、漏極D 通過電感L與橋式整流二極管D1 D4的Dl和D3連接端連接，電感 L與電容C通過單向續(xù)流二極管D6連接，電容C通過單向續(xù)流二極管D5與車用蓄電池U連接。電子開關(guān)S1 S7是場效應(yīng)管，場效應(yīng) 管有絕緣柵型N溝道、絕緣柵型P溝道、結(jié)型型N溝道、結(jié)型P溝 道。本實(shí)施例采用絕緣柵型M0S場效應(yīng)管。
ATmegal6單片機(jī)的輸出腳PB0 PB7與點(diǎn)陣液晶顯示模塊的 DB0 DB7連接，ATmegal6單片機(jī)的輸出腳PD4、 PD6、 PD7與點(diǎn)陣液 晶顯示模塊的C/D、 WR、 RD依次連接。
轎車數(shù)字磁電減振阻尼器的集成控制器11使用的單片機(jī)是指 AVR、 MCS-51、 PIC、 Motorola、 Microchip、 M0T20xx、 EM78、 Scenix、 ZiLog、 ns等系列單片機(jī)，本實(shí)施例采用AVR系列中的ATmegal6單 片機(jī)。采用場效應(yīng)管作為受ATmegal6單片機(jī)的輸出腳PC0、 PC1、 PC2控制的電子開關(guān)為Sl、 S2、 S3、 S4、 S5，其中PC0控制的S1， PC1控制的S2、 S3， PC2控制的S4、 S5。 PC0控制的Sl功能是實(shí)現(xiàn) 電能收集，根據(jù)檢測信息，在電感U電容C一定條件下，調(diào)整電 能采集頻率以及控制PC0腳輸出高電平的時(shí)間寬度和頻率，實(shí)現(xiàn)振 動動能轉(zhuǎn)化為電能的收集且通過Sl向車用蓄電瓶U充電。當(dāng)振動幅 頻值較小時(shí)，橋式整流二極管D1 D4的電勢E小于車用蓄電瓶電勢 U和續(xù)流二極管D5的管壓降時(shí)，通過ATmegal6單片機(jī)內(nèi)置的程序 計(jì)算出最佳值，PC0腳輸出高電平的時(shí)間寬度加大，提高占空比d， 根據(jù)公式U=[d/ (1-d) ]E可知，當(dāng)占空比d=tQn/T〉0. 5時(shí)，該電路 具有直流升壓作用，也能實(shí)現(xiàn)振動動能收集通過電子開關(guān)Sl向電瓶 充電。式中T為導(dǎo)通周期，t。n為電感電流導(dǎo)通時(shí)間，d為占空比。 當(dāng)振幅較大、頻率較高時(shí)，橋式整流二極管D1 D4的電勢E大于車 用蓄電瓶電勢U和續(xù)流二極管D5的管壓降時(shí)，通過ATmegal6單片 機(jī)內(nèi)置的程序計(jì)算出最佳值，PC0腳輸出高電平的時(shí)間寬度變小， 減小占空比d，根據(jù)公式U=[d/(l-d)]E可知，當(dāng)占空比d=tQn/T〈0. 5時(shí)，該電路具有直流降壓作用，降壓范圍是根據(jù)所述的繞組線圈19 允許安全電流決定的，這樣不論電勢E的大小，即能實(shí)現(xiàn)振動動能 收集且通過電子開關(guān)Sl向電瓶U充電，又控制充電電流在安全允許 范圍內(nèi)，所以集成控制器11具有很大范圍實(shí)現(xiàn)振動動能收集功能。
ATmegal6單片機(jī)的PC1控制的電子開關(guān)S2和S3， ATmegal6單片機(jī) 的PC2控制的S4和S5，它們的功能是在整車統(tǒng)一程序的控制下， 分別實(shí)現(xiàn)對每個(gè)車輪的提升力和下沉力的控制。集成控制器11采用 的電子元器件均為市售產(chǎn)品。
參照圖8、 9，橋式整流二極管D1 D4整流后的電流通過電子 開關(guān)Sl，由電感L轉(zhuǎn)化為電感能量，能在ATmegal6單片機(jī)的PC0 腳為低電平且電子開關(guān)Sl截止時(shí)，電感L能量向電容C和車用蓄電 池U釋放，對電容C和車用蓄電池U進(jìn)行充電。單向續(xù)流二極管D5 的作用是防止車用蓄電瓶U向電容C整流電路電流倒流，同時(shí)又能 保證電容C向車用蓄電瓶U正常充電。通過ATmegal6單片機(jī)PA3 輸入腳輸入的是運(yùn)行狀態(tài)傳感器46收集的運(yùn)行狀態(tài)信息，ATmega16 單片機(jī)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)信息由內(nèi)置的程序分析計(jì)算出具體數(shù)字值，若 PC1腳輸出高電平，則激活電子開關(guān)S2和S3，從車用蓄電瓶U吸收 電能，電流流向轎車數(shù)字磁電減振阻尼器的繞組線圈19，產(chǎn)生控制 側(cè)傾、俯仰、橫擺、跳動現(xiàn)象中需要的向上提升力，提升力時(shí)間由 ATmegal6單片機(jī)內(nèi)置的程序計(jì)算出最佳值；若ATmegal6單片機(jī)PC2 控制腳輸出高電平，則激活電子開關(guān)S4和S5，從車用蓄電瓶U吸 收電能，電流流向轎車數(shù)字磁電減振阻尼器的繞組線圈19，產(chǎn)生控 制側(cè)傾、俯仰、橫擺、跳動現(xiàn)象中需要向下的下沉力，下沉力時(shí)間 由ATmegal6單片機(jī)內(nèi)置的程序計(jì)算出最佳值，根據(jù)車體狀況進(jìn)行控 制。如俯仰時(shí)，PC1控制腳輸出高電平，激活左前輪、右前輪的電子開關(guān)S2和S3，從車用蓄電瓶U吸收電能，電流流向轎車數(shù)字磁
電減振阻尼器的繞組線圈19產(chǎn)生向上的提升力，并計(jì)算出提升力的 控制時(shí)間.之后立即將ATmegal6單片機(jī)PC1控制腳降為低電平，關(guān) 閉電子開關(guān)S2和S3，隨后ATmegal6單片機(jī)PC2腳輸出高電平，激 活左前輪、右前輪的電子開關(guān)S4、 S5，從車用蓄電瓶U吸收電能， 電流流向轎車數(shù)字磁電減振阻尼器的繞組線圈19產(chǎn)生向下的下沉 力，并計(jì)算出下沉力的控制時(shí)間。由丁通過ATmegal6單片機(jī)控制， 主動產(chǎn)生與先俯后仰的相反的力，從而實(shí)現(xiàn)對俯仰的控制。其它控 制側(cè)傾、橫擺、跳動現(xiàn)象中需要的力的原理與控制俯仰的原理相同。 參照圖1、 2和8，設(shè)置止滑握9是為了滿足諸如控制側(cè)傾、俯 仰、橫擺和跳動等特殊場合使用的極限安全措施。止滑握9平時(shí)在 復(fù)位彈簧40的支撐力的作用下處于常開狀態(tài)，在特殊場合使用時(shí)， ATmegal6單片機(jī)的PD5控制腳的第二功能是0C1A作為輸出引腳與 電子開關(guān)S6的G6和S7的G7端連接，將ATmegal6單片機(jī)根據(jù)PA3 PA7輸入的信息計(jì)算出最佳控制的數(shù)字值，經(jīng)ATmegal6單片機(jī)的內(nèi) 部數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量經(jīng)ATmegal6單片機(jī)的PD5控制腳的第二功能 0C1A腳輸出，電子開關(guān)S6和S7控制吸合線圈38產(chǎn)生止滑握力。 止滑握9的握緊力是可調(diào)的，ATmegal6單片機(jī)輸出值調(diào)整范圍為十 六進(jìn)制的00H至FFH，當(dāng)輸出值在00H至FFH間是使用電子開關(guān)S6 和S7的輸出特性的放大區(qū)實(shí)現(xiàn)功率放大，輸出值為00H時(shí)功率最小 握緊力也最小，輸出值為FFH時(shí)功率最大握緊力也最大，即實(shí)現(xiàn)握 緊力的可調(diào)，在輸出值達(dá)到FFH為最大值時(shí)電子開關(guān)S6和S7起到 電子開關(guān)的作用。止滑握9抱軸4產(chǎn)生止滑握力，防止軸4在軸向 產(chǎn)生移動。在ATmegal6單片機(jī)的程序控制中只許在同一時(shí)間內(nèi)PC0、 PC1、 PC2輸出腳和PD5腳的第二功能0C1A腳出現(xiàn)一個(gè)輸出值，即絕對不允許同一時(shí)間內(nèi)四個(gè)輸出腳PC0、 PC1、 PC2和PD5腳的第二 功能0C1A腳出現(xiàn)兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)腳的輸出值，ATmegal6單片機(jī) 的輸出腳PC0、 PC1、 PC2和PD5腳的第二功能0C1A腳在輸出值優(yōu)先 權(quán)排隊(duì)問題在程序中體現(xiàn)。
ATmegal6單片機(jī)的編碼顯示采用的液晶顯示模塊有彩色液晶 顯示模塊、EDT單色液晶顯示模塊、EDT彩色液晶顯示模塊、VP 系列點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊、QH系列點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊、 MDLS系列點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊、VP系列點(diǎn)陣圖形液晶顯示模 塊、QH系列點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊、MGLS系列點(diǎn)陣圖形液晶顯 示模塊、PDA系列點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊、MOBI系列點(diǎn)陣圖形液 晶顯示模塊、清華系列產(chǎn)品顯示效果示例、清華字符產(chǎn)品系列、清 華圖形產(chǎn)品系列、T0PWAY產(chǎn)品系列。ATmegal6單片機(jī)的編碼顯示 通信方式有并口液晶顯示模塊、串口液晶顯示模塊。本實(shí)施例采用 的型號為內(nèi)置T6963C的MGLS240128T的并口點(diǎn)陣液晶顯示模塊，顯 示信息受ATmegal6單片機(jī)控制。
本實(shí)用新型轎車數(shù)字磁電減振阻尼器的軟件程序依據(jù)自動控制 技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)編制，軟件程序編制是本領(lǐng)域技術(shù)人員 所熟悉的技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是它包括外筒(30)，在外筒(30)上固連有減振彈簧托盤(15)，在外筒(30)下端固連有與車輪連接的連接板(29)，在外筒(30)內(nèi)置有定子，在定子內(nèi)置有豎向移動的動子，所述定子的結(jié)構(gòu)是，包括由齒磁板(18)，在齒磁板(18)上置有軛磁環(huán)(17)和內(nèi)環(huán)(21)組成的腔室，在所述腔室內(nèi)設(shè)置繞組線圈(19)構(gòu)成的定子單元(22)，若干定子單元(22)依次疊加，每極下若干定子單元(22)的繞組線圈(19)按繞向順向連接；所述動子的結(jié)構(gòu)是，包括軸(4)，在所述的軸(4)從下至上依次連接有活塞(25)、主磁下引導(dǎo)極(20)、永磁體(16)和主磁上引導(dǎo)極(13)，軸(4)的外伸端設(shè)有與車架(44)連接的轉(zhuǎn)盤(3)；在所述定子最上面置有阻磁板(45)，在阻磁板(45)與上筒蓋(41)下的阻磁環(huán)(53)之間由上內(nèi)支撐環(huán)(12)分隔的外封閉腔內(nèi)置有集成控制器(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是所述集成 控制器(11)的結(jié)構(gòu)是，包括型號為ATmegal6的單片機(jī)，電子開關(guān)S1 S7， 橋式整流二極管D1 D4，單向續(xù)流二極管D5 D7，電感L和電容C， ATmegal6 單片機(jī)的PA3輸入腳與運(yùn)行狀態(tài)傳感器(46)連接，ATmegal6單片機(jī)的PA4輸 入腳與車輪轉(zhuǎn)速傳感器(47)連接，ATmegal6單片機(jī)的PA5輸入腳與車輪振幅 傳感器(48)連接，ATmegal6單片機(jī)的(PA6)輸入腳與車輪振頻傳感器(49) 連接，ATmegal6單片機(jī)的PA7輸入腳與輪胎壓力傳感器(50)連接，ATmegal6 單片機(jī)的PCO控制腳與電子開關(guān)Sl的Gl端連接，ATmegal6單片機(jī)的PC1控制 腳與電子開關(guān)S2的G2端和電子開關(guān)S3的G3端連接，ATmegal6單片機(jī)的PC2 控制腳與電子開關(guān)S4的G4端和電子開關(guān)S5的G5端連接，ATmegal6單片機(jī)的 PD5輸出腳與電子開關(guān)S6的G6端和電子開關(guān)S7的G7端連接，所述的繞組線 圈(19)的一端通過電子開關(guān)S2的漏極D、源極S與車用蓄電池U正極連接，且通過電子開關(guān)S5的源極S、漏極D與車用蓄電池U負(fù)極連接，繞組線圈(19) 的另一端通過電子開關(guān)S3的源極S、漏極D與車用蓄電池U負(fù)極連接，電子開 關(guān)S4的漏極D、源極S與車用蓄電池U正極連接，橋式整流二極管D1 D4的 二極管D1和D2連接端與繞組線圈(19)的一端連接，橋式整流二極管D1 D4 的二極管D3和D4連接端與繞組線圈(19)的另一端連接，橋式整流二極管Dl D4的D2和D4連接端與電子開關(guān)Sl的源極S、漏極D通過電感L與橋式整流二 極管D1 D4的Dl和D3連接端連接，電感L通過單向續(xù)流二極管D6與電容C 連接，電容C通過單向續(xù)流二極管D5與車用蓄電池U連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是所述的外 筒(30)上端與防塵罩(6)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是在所述的 軸(4)上套置與轉(zhuǎn)盤(3)相接觸且套在防塵罩(6)上至少一個(gè)極限減振體(5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是在所述的 阻磁板(45)與上筒蓋(41)下的阻磁環(huán)(53)之間，由上內(nèi)支撐環(huán)(12)分 隔的內(nèi)封閉腔內(nèi)置有止滑握(9)，所述止滑握(9)的結(jié)構(gòu)是，由環(huán)狀鐵心(32) 和環(huán)狀銜鐵(33)且呈缺口對置于軸(4)上，吸合鐵心(39)上套置吸合線圈(38)，吸合鐵心(39)和套置的吸合線圈(38)置于環(huán)狀鐵心(32)與環(huán)狀銜 鐵(33)之間的缺口內(nèi)且與環(huán)狀鐵心(32)固連，在環(huán)狀鐵心(32)與環(huán)狀銜 鐵(33)之間的缺口內(nèi)置有復(fù)位彈簧(40)，吸合線圈(38)的一端通過電子開 關(guān)S6的漏極D、源極S與車用蓄電池U的正極連接，吸合線圈(38)的另一端 通過電子開關(guān)S7的源極S、漏極D與車用蓄電池U的負(fù)極連接，單向續(xù)流二極 管D7的正極與吸合線圈(38)的一端連接，單向續(xù)流二極管D7的負(fù)極與吸合 線圈(38)的另一端連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是在所述的 上筒蓋(41)上設(shè)有貯油室(8)，在貯油室(8)內(nèi)置有套置于軸(4)上的含油 潤滑體(10)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是所述的jC油室(8)通過置于外筒(30)與定子之間的導(dǎo)油管(31)與放置在外筒(30) 內(nèi)的絕緣潤滑油(28)連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是在所述外 筒(30)的筒底(42)上設(shè)有定子的下內(nèi)支撐環(huán)(35)和下外支撐環(huán)(43)，在 下內(nèi)支撐環(huán)(35)上設(shè)有潤滑油導(dǎo)流口 (37)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特征是在所述的 活塞(25)上設(shè)有單向閥(24)和油氣通孔(26)。
專利摘要一種轎車數(shù)字磁電減振阻尼器，其特點(diǎn)是它包括在外筒上固連的車減振托盤和與車輪連接的連接板，在外筒內(nèi)置有定子，在定子內(nèi)置有豎向移動的動子，定子包括在齒磁板上置的軛磁環(huán)和內(nèi)環(huán)組成的腔室，在腔室內(nèi)設(shè)置繞組線圈構(gòu)成的定子單元，若干定子單元依次疊加，每極下若干定子單元的繞組線圈按繞向順向連接；動子包括軸從下至上依次連接的活塞、主磁下引導(dǎo)極、永磁體和主磁上引導(dǎo)極，軸的外伸端設(shè)置的轉(zhuǎn)盤與車架連接；在定子最上面置有阻磁板，在阻磁板與上筒蓋下的阻磁環(huán)之間由上內(nèi)壓支撐環(huán)分隔的外封閉腔內(nèi)置有集成控制器，通過減振信息數(shù)字化實(shí)現(xiàn)對磁電控制，達(dá)到柔性減振的同時(shí)收集振動動能，減振阻尼性能好，減少油耗，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60G13/00GK201362150SQ20082007253
公開日2009年12月16日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者畢國忠, 畢馨文 申請人:畢國忠