Активная подвеска транспортного средства

 

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1461650 А 2 (д 4 В 60 (..! 25/00 описяник изоБРКтьниЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (з

30 1И

150

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЖЗБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 167044 (21 ) 4065574 / 27(- 11 (22) 05. 05.86 (46) 28.02.89. Б1ол. Ло 8 (75) Н. Л. Егин и A. Е. Новиков (53) 629. 13.012.82 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ )167044. кл. В 60 6 25/00, 1983. (54) АКТИВНАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к подвескам транспортнык средств. Цель изобретения —— повышение эффективности путем повышения точности регулирования сопротивления амортизатора. Активная подвеска транспортного

1461650 средства состоит из емкостного датчика 1, установленного перед передним колесом транспортного средства, и емкостного датчика 2, установленного на днище транспортного средства на равных расстояниях от поверхности 3 земли. Электрод 4 контактирует с поверхностью 3 и подключен к первой диагонали мостовой схемы. Вторая диагональ мостовой схемы запитывается.от генератора 7 высокой частоты, а в первую диагональ включен детектор 8, выход которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя 9. Инвертирующий вход усилителя 9 подключен к массе через терморезистор 10, а к выходу усилителя — через потенциометры 11 и 12. Инвертирующий вход второго операционного усилителя 15 подключен к массе через резистор 16, а к выходу усилителя через потенциометр 17 и резистор 18. Неинвертирующий вход операционного усилителя 15 подключен к источнику тока через входной делитель, который образован. резистором 19 и потенциометром 20, кинематически связанным с датчиком 21 скорости движения транспортного средства. Выход операционного усилителя 9 подключен к первой

Изобретение относится к подвескам транспортных средств, в частности к активным подвескам.

Цель изобретения — повышение эффективности путем повышения точности регулирования сопротивления амортизатора

На фиг. 1 приведена принципиальная схема активной подвески транспортного средства; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Активная подвеска транспортного средства состоит из емкостного датчика 1, установленного перед передним колесом транспортного средства, и емкостного датчика 2, установленного на днище транспортного средства на равных расстояниях от поверхности земли. Имеется электрод 4, контактирующий с поверхностью 3 и подключенный к первой диагонали мостовой схемы, состоящей из потенциометров 5 и 6 и датчиков 1 и 2. Другая диагональ мостовой схемы запитывается от генератора 7 высокой частоты, а в первую диагональ включен детектор 8, выход которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя 9. Инвертирующий вход усилителя 9 подключен к массе через терморезистор 10, а к выходу усилителя — через потенциометры 11 и 12, которые образуют цепь отрицательной обратной связи (ООС). По5

25 обмотке 22 электромагнитного клапана гидравлического амортизатора 23, а выход операционного усилителя 15 — к второй обмотке 24 электромагнитного клапана. Обмотка 22 расположена на магнитопроводе с зубцами 25, а обмотка 24 — на магнитопроводе с зубцами 26, которые расположены над зубчатым магнитопроводом 27 цилиндрической задвижки 28. В средней части задвижка 28 закреплена через подшипник 29 на штоке 30 амортизатора 23, а в нижней части задвижка 28 подвижно установлена в кольцевой выемке 31 поршня 32 амортизатора 23. Поршень 32 имеет входные

33 и выходные 34 каналы, которые сообщают пространство под поршнем 32 амортизатора 23 с пространством над поршнем 32 амортизатора 23 через отверстия 35 в цилиндрической задвижке 28. При этом зубцы

25 и 26 магнитопровода встречно смещены относительно зубцов магнитопровода 27 задвижки 28, первые концы обмоток 22 и

24 выведены через внутреннюю полость 36, выполненную в штоке 30 амортизатора, а вторые концы соединены с массой. В нижней части поршень 32 снабжен уплотняющим кольцом 37. 2 ил. тенциометр 11 имеет шкалу 13, проградуированную в единицах перевозимого груза, например в килограммах, а потенциометр

12 корректирует величину износа амортизатора и имеет шкалу 14, проградуированную в единицах износа деталей, например в микронах.

Имеется второй операционный усилитель

15, инвертирующий вход которого подключен к массе через резистор 16, а к выходу усилителя — через потенциометр 17 и резистор 18, которые образуют цепи ООС. Неинвертирующий вход операционного усилителя

15 подключен к источнику тока +12В через входной делитель, который образован резистором 19 и потенциометром 20, кинематически связанным с датчиком 21 скорости движения транспортного средства, например со спидометром автомобиля. Выход операционного усилителя 9 подключен к первой обмотке 22 электромагнитного клапана гидравлического амортизатора 23, а выход операционного усилителя 15 подключен ко второй обмотке 24 электромагнитного клапана. Обмотка 22 расположена на магнитопроводе с зубцами 25,,а обмотка 24— на магнитопроводе с зубцами 26, которые расположены йад зубчатым магнитопроводом 27 цилиндрическрй задвижки 28. В сред1461650 ней части задвижка 28 закреплена через подшипник 29 на штоке 30 амортизатора

23, а в нижней части задвижка 28 подвижно установлена в кольцевой выемке 31 поршня 32 амортизатора 23. Поршень 32 имеет входные 33 и выходные 34 каналы, которые сообщают пространство под поршнем 32 амортизатора 23 с пространством над поршнем 32 амортизатора 23 через отверстия 35 в цилиндрической задвижке 28.

При этом зубцы 25 и 26 магнитопровода встречно смещены относительно зубцов магнитопровода 27 задвижки 28, первые концы обмоток 22 и 24 выведены через внутреннюю полость 36, выполненную в штоке

30 амортизатора, а вторые концы указанных обмоток соединены с массой. В нижней части поршень 32 снабжен уплотняющим кольцом 37.

Подвеска работает следую|цим образом.

При движении транспортного средства по ровному участку дороги расстояние от поверхности 3 земли до пластины датчика 1 и 2 одинаково, поэтому мостовая схема сбалансирована, поскольку активное сопротивление потенциометров 5 и 6 равно реактивному сопротивлению емкостных датчи- 25 ков 1 и 2. Напряжение на вход детектора 8 не поступает, также отсутствует напряжение на входе усилителя 9 и на его выходе, поэтому на первую обмотку 22 электромагнитного клапана амортизатора 23 напряжение не поступает, зубцы 25 не намагничены и не взаимодействуют с зубцами магнитопровода 27 задвижки 28. При этом на вторую обмотку 24 электромагнитного клапана амортизатора 23 поступает напряжение с выхода усилителя 15, поскольку на его неинвертирующий вход с делителя, образованного потенциометром 20 и резистором 19, подается положительный уровень от источника +12В. Зубцы 26 намагничиваются и взаимодействуют с зубцами магнитопровода 27 задвижки 28, которая поворачива- 40 ется на подшипнике 29 таким образом, что зубцы 26 совмещаются с зубцами магнитопровода 27. При этом отверстия 35 в задвижке 28 полностью сообщают между собой входные 33 и выходные 34 каналы в поршне 32, поэтому гидравлический аморти- 45 затор 23 имеет минимальное сопротивление.

Это обеспечивает гашение низкочастотных колебаний и инфранизких колебаний .кузова транспортного средства, которые вредно влияют на работоспособность водителя и появляются при движении по дорогам с хоро- 50 шим покрытием, на которой неровности имеют большой радиус и плавно меняющийся профиль. Также хорошо на указанном режиме работы амортизатор гасит высокочастотные колебания в подвеске, которые возникают на дорогах с покрытием от воздей55 ствия микронеровностей.

При появлении на дороге перед транспортным средством неровности в виде впадины или выступа, радиус которой вызывает удары в подвеске или колебания корпуса средней частоты со значительными ам.плитудами, расстояние между пластиной датчика 1 и поверхностью 3 дороги изменяется по сравнению с расстоянием от датчика 2 до поверхности 3 дороги. Баланс мостовой схемы нарушается и на его. диагонали появляется сигнал. пропорциональный величине неровности на дороге. |тот сигнал поступает на детектор 8, который выделяет из него низкочастотную и информационную составляющую сигнала и отсекает высокочастотную несущую составляющую генератора 7. Полезный сигнал, по форме идентичный форме неровности на дороге, подается на первую обмотку 22 электромагнитного клапана. Зубцы намагничиваются и, взаимодействуя с зубцами магнитопровода

27 задвижки 28, поворачивают е на подшипнике 29 таким образом, чтобы зубцы 25 максимально совместились с зубцами магнигопровода 27. Однако указанное смещение задвижки 28 нарушает совмещение зубцов магнитопроводов 26 и 27. которые притягиваются друг другу под действиеM тока, протекающего через обмотку 24 в цепи усилителя 15. Поэтому задвижка 28 устанавливается в положение динамического равновесия, когда силы притяжения ее зубцов и встречно смещенным зубцам 25 и 26 равны между собой. При этом задвижка 28 смеlöàåòñÿ относительно первоначальнoго положения Hp. величину, пропорциональную величине с детектора 8, т. е. пропорционально величине неровности на дороге. Отверстия 35 задвижки 28 смещаются и частично перекрывают входные 33 и выходные 34 каналы поршня 32, через которые жидкости протекают меньше, поэтому сопротивление амортизатора увеличивается на величину, пропорциональную величине неровности на дороге. При этом давление жидкости на задвижку 28 в каждом отдельном канале 33 и 34 компенсируется противоположныы давлением на задвижку 28 s противоположном канале 33 и 34 (см. фиг. 2), что повышает точность регулирования.

Поскольку интенсивность воздействия olной и той же неровности дг роги на Ilo;Iвеску и амортизатор зависит от cf

А-А

Фиг,2

Составитель Ю. Наумов

Редактор A..1оги3пич Техрел И. Верее Корректор В. Романенко

Заказ 555/14 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Госуларственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж - 35, Раугиская на<к, л. 4/5 !!роизно потаенно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 портного сре IcTIIII, Тс ì боль!не Ве 1ичина сопротивления, поэтому меньше положительный уровень от источника +12B поступает на неинвертирующий вход усилителя !5, меньше уровень напряжения с выхода усилителя 5 на обмотку 24 электромагнитного клапана. Поэтому динамическое равновесие задвижки 28 смешается в сторону притяжения зубцов обмотки 22, что приводит к более значительному перекрытию отверстиями 35 задвижки 28 каналов 33 и 34 в поршне 32, и увеличения жесткости амортизатора 23 на величину, необходимую для ликвидации пробоев в подвеске при данной скорости движения транспортного средства.

Для установки указанного соответствия при калибровке устройства используют потенциметр !7 в цепи ООС усилителя !5, который затем контрят. Для корректировки сопротивления амортизатора в зависимости от величины перевозимого груза служит потенциометр 11 со шкалой 13, проградуированной в единицах перевозимого груза, а для корректировки износа деталей амортизатора, например появление зазора между поршнем 32 и корпусом амортизатора 23, что снижает его жесткость, служит потенциометр 12 со шкалой !4, проградуированной в единицах износа амортизатора (в микронах). Потенциометры !1 и 12 установлены в цепи ООС усилителя 9 и использу!отся водителем в процессе эксплуатации амортизатора. Увеличение указанных величин и в соответствии с ними величин отенциометров 11 и !2 приводит к снижению глубины ООС усилителя 9 и увеличению его усиления, что увеличивает постоянную составляющую тока подмагничивания через обмотку 22 электромагнитного клапана и приводит к увеличению сопротивления амортизатора на необходимую величину. Также автоматически сопротивление амортизатора 23 меняется в зависимости от температуры жидкости за счет изменения сопротивления терморезистора 10 делителя в цепи ООС усилителя 9. Понижение температуры увеличивает вязкость жидкости, что неоправданно повышает сопро. тивление амортизатора. Поэтому для устранения этого недостатка терморезистор 10 корректирует делитель цепи OOC таким образом, что инвертируюший вход усилителя 9 становится менее заземленным, поэтому глубина ООС возрастает, сигнал с выхода усилителя 9 снижается и сопротивление амортизатора 23 также снижается на необходимую величину. Наоборот, перегрев амортизатора и снижение вязкости жидкости ниже допустимой компенсируется терморезистором 10 и цепью ООС усилителя 9 за счет увеличения сопротивления амортизатора на необходимую величину. При этом вибрации и удары не нарушают положение задвижки 28, которая жестко установлена по вертикали и сбалансирована по горизонтали, что повышает точность регулирования.

Формула изобретения

Активная подвеска транспортного средства Ilo авт. св. № 1167044, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем улучшения точности регулирования сопротивления амортизатора, она снабжена датчиком скорости, дополнительным усилителем, а клапан — дополнительной обмоткой, при этом один вход дополнительного усилителя подключен к датчику скорости и к одному полюсу источника питания, другой вход подключен к «массе», а выход соединен с дополнительной обмоткой электромагнитного клапана, который включает в себя установленный с возможностью поворота относительно штока цилиндр с отверстиями в его стенках для соединения проходящих через поршень каналов и жестко закрепленный на цилиндре кольцевой зубчатый магнитопровод, при этом обмотки смонтированы на штоке, а их части, чередуясь, расположены по окружности напротив

40 зубчатых выступов магнитопровода.