复合式主动悬架执行器及车辆的制作方法

本发明涉及车辆，具体涉及复合式主动悬架执行器及车辆。

背景技术：

1、悬架系统是连接车身与车轮的弹性传力装置，其主要作用为承受车身重量，并有效缓冲由不平路面传递给车架的冲击力，衰减行驶中的振动，从而保证乘车的平顺性与舒适性。另外，悬架系统还负责传递车轮与车架之间的纵向、侧向力及力矩，配合转向系统确保车辆的操纵稳定性。

2、主动悬架的刚度和阻尼特性能够根据汽车的行驶条件进行动态自适应调节，使悬架系统能够适应不同工况的减振需求，比如采用直线电机的电磁主动悬架等。执行器是主动悬架的核心部件，能够将电子控制单元的指令转化为机械动作，从而实现主动调节悬架高度、刚度和阻尼力的功能。

3、目前，为了提升悬架舒适性，通常会在悬架系统中将主动悬架的作动器与空气弹簧联合使用，形成复合式主动悬架执行器。现有技术中的复合式主动悬架执行器，空气弹簧布置时，其囊体部通常直接围设在执行器主体的外侧上。然而，由于空气弹簧的囊体部的直径很大（且是悬架执行器中直径最大的零部件），将囊体部直接围设在执行器的外侧上相当于两者径向尺寸的直接叠加，如此导致现有技术中的复合式主动悬架执行器的径向尺寸过大，在安装时需要占用底盘较大的布置空间（尤其是底盘横向空间），安装难度较大，也不利于底盘上的其它零部件的布置。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术实施例提供了一种复合式主动悬架执行器及车辆，以解决相关技术中复合式主动悬架执行器的径向尺寸过大导致占用底盘布置空间过大、安装难度大的问题。

2、为了达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种复合式主动悬架执行器，包括相连的作动器和空气弹簧组件，作动器设有能够容纳气体的第一腔室；空气弹簧组件具有用于容纳气体的第二腔室，第二腔室与第一腔室连通以形成供气体在两者之间流通的气室。

4、本技术实施例提供的复合式主动悬架执行器，在作动器上设置第一腔室，能够通过该第一腔室容纳一定体积的气体，同时，空气弹簧组件中具有第二腔室，该第二腔室也能够容纳一定体积的气体。重要的是，作动器的第一腔室与该第二腔室互相连通并形成气室，当执行器工作时，随着作动器的运动，气室内的气体可相应地在第一腔室与第二腔室之间互相流通。如此设置，本技术实施例提供的复合式主动悬架执行器，相当于将现有技术中的空气弹簧组件的气囊中的全部气体容积分割成两部分，其中一部分放置到作动器内的第一腔室，以充分利用作动器的内部空间，另一部分为空气弹簧组件自身气囊所形成的第二腔室，如此第二腔室的容积自然可以减小，从而相应减小空气弹簧组件的直径，进而在将空气弹簧组件与作动器进行组合装配时，能够减少装配形成的复合式主动悬架执行器的整体径向尺寸，因此能够减小复合式主动悬架执行器在安装时占用的底盘布置空间，降低安装难度，更有利于底盘上的其它零部件的布置。

5、在本技术的一种可能的实现方式中，第一腔室设置于作动器的轴向一端位置，第二腔室设置于作动器的轴向另一端位置。

6、有益效果：此种形式腔室布置方式，可使气室在轴向上形成贯通布局，有利于气体在第一腔室与第二腔室之间顺畅流动，减少气流路径中的局部阻力，进一步提升气压响应速度；同时，该布置方式有助于平衡作动器内部的受力分布，避免因气室集中于一侧而造成结构偏载，提高执行器运行的稳定性和耐久性。

7、在本技术的一种可能的实现方式中，作动器包括外壳部和设置于其内并可沿其轴向运动的运动部；外壳部的一端与运动部的一端合围形成第一腔室；和/或，空气弹簧组件包括囊体部，囊体部的两端分别与外壳部的另一端及运动部的另一端相连，以合围形成第二腔室。

8、有益效果：外壳部与运动部共同形成了第一腔室的边界，既能够提升第一腔室的密封性，又使得气体流动路径能够沿轴向贯通，有效缩短气流通道长度，降低流动阻力。

9、在本技术的一种可能的实现方式中，作动器还包括磁性部和绕组部；

10、磁性部和绕组部中的一者设置于运动部的外壁，另一者设置于外壳部的内壁；

11、磁性部与绕组部之间留有间隙，且第一腔室与第二腔室通过间隙导通。

12、有益效果：通电后绕组部与磁性部即可产生沿第一方向的电磁推力，带动外壳部相对于运动部沿第一方向移动，进而带动与外壳部连接的活塞部同步移动，实现复合式主动悬架执行器的整体长度调节，结构设计更加紧凑合理。

13、在本技术的一种可能的实现方式中，外壳部包括壳体和凸设于其内壁面上的多个支撑组件；运动部插设于壳体内，并与各支撑组件形成滑动配合，以对运动部形成导向支撑；支撑组件上开设有与间隙导通的导气孔。

14、有益效果：此种形式的复合式主动悬架执行器，通过支撑组件可实现对壳体的支撑，提升外壳部整体结构的稳定性。另外，由于无需在壳体上加工导气孔，可有效简化壳体的加工难度，能够同时提升壳体的整体性以及结构强度。

15、在本技术的一种可能的实现方式中，还包括内置于作动器并与其相连的减振器，用于在作动器的运动过程中产生阻尼以吸收振动能量。

16、有益效果：在减振器的外部设置作动器，减振器可实现减振功能，作动器可快速调节复合式主动悬架执行器整体长度，在复合式主动悬架执行器调节至目标长度后，通过气压平衡外部载荷，使复合式主动悬架执行器可长时间保持在当前长度状态，无需作动器持续维持位置，既降低了能耗，又解决了相关技术中执行器无法长时间保持调节后状态的问题，拓宽了复合式主动悬架执行器的适用场景，满足不同行驶工况下的车辆姿态调节需求，有效解决了相关技术中悬架系统的执行器使用局限性大的问题。

17、在本技术的一种可能的实现方式中，作动器包括外壳部和运动部；

18、减振器包括缸筒部和活塞部，缸筒部与运动部一体成型，活塞部的一端与外壳部相连，另一端可移动地插设于缸筒部中。

19、有益效果：此种一体成型结构不仅提高了缸筒部与运动部之间的连接强度，避免在高频振动工况下出现松动或相对位移，还减少了零部件数量，简化了装配工艺，提升了整体结构的可靠性。同时，由于缸筒部与运动部共用同一材料和制造流程，其热膨胀系数一致，在温度变化环境下不易产生装配应力或密封失效问题，有利于维持减振器内部油液密封的长期稳定性。

20、在本技术的一种可能的实现方式中，缸筒部包括筒体和用于密封其端部的端盖；筒体的端部设置有向内翻折的内翻边，用于压装端盖；和/或，筒体的端部设置有向外翻折的外翻边，用于压装运动部的外壁上安装的磁性部或绕组部。

21、有益效果：此种形式的缸筒部，筒体可同时对内侧与外侧的部件进行限位，筒体自身即可形成内翻边与外翻边，无需额外使用独立的连接件，简化缸筒部装配工序的同时也减少的部件数量，降低了复合式主动悬架执行器整体的重量，提升了整体结构的集成度。

22、在本技术的一种可能的实现方式中，减振器还包括设置于缸筒部内并与活塞部相连的调节阀，调节阀的阀门开度可调，用于调节缸筒部内的介质流动阻尼。

23、第二方面，本技术实施例提供了一种车辆，包括车身，其还包括设置于车身上、如上述的复合式主动悬架执行器。

24、第三方面，本技术实施例提供了一种车辆悬架控制方法，应用于上述的复合式主动悬架执行器，其包括：

25、根据车身运动状态参数和悬架运动状态参数计算当前复合式主动悬架执行器的输出力；根据输出力的类型，控制作动器和/或减振器执行对应动作；其中，输出力包括助力或阻力。

26、在本技术的一种可能的实现方式中，输出力为助力时，使作动器产生的作动力方向与车轮相对于车身的运动方向相同，和/或，将减振器的调节阀的开度增大；

27、输出力为阻力时，使作动器产生的作动力方向与车轮相对于车身的运动方向相反，和/或，将减振器的调节阀的开度减小。

28、有益效果：当输出力为助力时，一方面可以通过减小减振器的阻力以降低对悬架运动的约束，另一方面，也可以使作动器输出与车轮相对于车身的运动方向相同的作动力，以更高效地驱动运动部沿轴向位移，从而快速响应路面激励或车身姿态调整需求，有助于提升系统动态响应速度与乘坐舒适性。

29、当输出力为阻力时，控制系统一方面可使作动器产生与车轮相对于车身运动方向相反的作动力，主动抑制悬架过度压缩或回弹；另一方面，也可以同步减小调节阀的开度，增大阻尼介质流动阻力，从而增强减振器对悬架运动的阻尼作用。