液电集成式自供能主动悬架作动器及其控制方法
专利汇可以提供液电集成式自供能主动悬架作动器及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种液电集成式自供能主动悬架作动器，包括作动器本体和作动器 控制器 ，作动器本体包括 活塞 筒、活塞、上 活塞杆 、下活塞杆、上 耳 环、下耳环、塞筒上端盖、活塞筒下端盖、上衬套、上导向座、上油封、第一 密封圈 、下衬套、下导向座、下油封、第二密封圈和液压油；活塞内嵌入安装有单向 阀 组、 液压 马 达 模 块 和无刷直流 电机 ， 单向阀 组包括流通阀、压缩阀、补偿阀和伸张阀，液压马达模块包括液压马达壳体、轴套、第一 齿轮 、第二齿轮和第三齿轮；本发明还公开了一种液电集成式自供能主动悬架作动器的控制方法。本发明的设计新颖合理，实现方便且成本低，能够使悬架作动器处于最佳的减振状态，更好地提高车辆行驶的平顺性和操作 稳定性 。，下面是液电集成式自供能主动悬架作动器及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：包括作动器本体和作动器控制器(41)，所述作动器本体包括活塞筒(10)、活塞(12)、上活塞杆(9)、下活塞杆(15)、上耳环(1)和下耳环(20)，所述活塞筒(10)的上部连接有活塞筒上端盖(3)，所述活塞筒(10)的下部连接有活塞筒下端盖(19)，所述下耳环(20)与活塞筒下端盖(19)连接，所述活塞(12)设置在活塞筒(10)内中上部，所述上活塞杆(9)的下端与活塞(12)连接，所述下活塞杆(15)的上端与活塞(12)连接，所述上活塞杆(9)的上端穿出活塞筒上端盖(3)外部与上耳环(1)连接，所述活塞筒(10)内上部固定连接有上衬套(8-1)，所述上衬套(8-1)内通过上卡环(6-
1)卡合连接有套装在上活塞杆(9)上且用于对上活塞杆(9)的上下运动进行导向的上导向座(7-1)，所述活塞筒上端盖(3)与上导向座(7-1)之间设置有套装在上活塞杆(9)上的上油封(4-1)，所述上油封(4-1)上套装有位于活塞筒上端盖(3)与上衬套(8-1)之间的第一密封圈(5-1)；所述活塞筒(10)内中下部固定连接有下衬套(8-2)，所述下衬套(8-2)内通过下卡环(6-2)卡合连接有套装在下活塞杆(15)上且用于对下活塞杆(15)的上下运动进行导向的下导向座(7-2)，所述下导向座(7-2)下部设置有套装在下活塞杆(15)上的下油封(4-2)，所述下油封(4-2)上套装有位于下衬套(8-2)下部的第二密封圈(5-2)；所述活塞筒(10)内位于上衬套(8-1)、上导向座(7-1)和活塞(12)之间的腔体为活塞筒上腔(11)，所述活塞筒(10)内位于下衬套(8-2)、下导向座(7-2)和活塞(12)之间的腔体为活塞筒下腔(14)，所述活塞筒上腔(11)和活塞筒下腔(14)内均设置有液压油(13)；所述活塞(12)内嵌入安装有单向阀组、液压马达模块和无刷直流电机(36)，所述单向阀组包括流通阀(23)、压缩阀(26)、补偿阀(27)和伸张阀(30)，所述液压马达模块包括液压马达壳体(31)和固定连接在液压马达壳体(31)内部的轴套(33)，所述轴套(33)内设置有第一轴承(32-1)、第二轴承(32-2)和第三轴承(32-3)，所述第一轴承(32-1)上支撑安装有第一齿轮轴(35)，所述第二轴承(32-
2)上支撑安装有第二齿轮轴(38)，所述第三轴承(32-3)上支撑安装有第三齿轮轴(39)，所述第一齿轮轴(35)上固定连接有第一齿轮(24)，所述第二齿轮轴(38)上固定连接有第二齿轮(28)，所述第三齿轮轴(39)上固定连接有第三齿轮(29)，所述第二齿轮(28)分别与第一齿轮(24)和第三齿轮(29)啮合，所述第二齿轮轴(38)与无刷直流电机(36)的输出轴固定连接；所述液压马达壳体(31)上设置有位于第一齿轮(24)和第二齿轮(28)之间的上出油口(45)和下进油口(46)，以及位于第二齿轮(28)和第三齿轮(29)之间的下出油口(47)和上进油口(48)，所述流通阀(23)设置在上出油口(45)上，所述压缩阀(26)设置在下进油口(46)上，所述补偿阀(27)设置在下出油口(47)上，所述伸张阀(30)设置在上进油口(48)上；所述活塞筒(10)内位于下衬套(8-2)、下导向座(7-2)和活塞筒下端盖(19)之间的腔体为电控腔(49)，所述电控腔(49)内设置有控制盒(18)和超级电容组(22)，所述作动器控制器(41)设置在控制盒(18)内，所述控制盒(18)内还设置有整流桥(42)、三相全桥逆变电路(43)、DC/DC转换电路(44)和电机驱动器(17)，以及第一继电器(50)、第二继电器(51)、第三继电器(52)和第四继电器(16)，所述作动器控制器(41)的输入端接有用于对路面不平度位移进行实时检测的路面不平度位移传感器(21-1)、用于对非簧载质量位移进行实时检测的非簧载质量位移传感器(21-2)、用于对簧载质量位移进行实时检测的簧载质量位移传感器(21-
3)、用于对活塞杆(15)的速度进行实时检测的活塞杆速度传感器(21-4)和用于对液压油(13)的流速进行实时检测的液压油速度传感器(21-5)，所述第一继电器(50)接在无刷直流电机(36)和整流桥(42)之间，所述第二继电器(51)接在无刷直流电机(36)和三相全桥逆变电路(43)之间，所述第三继电器(52)接在整流桥(42)和DC/DC转换电路(44)之间，所述第四继电器(16)接在三相全桥逆变电路(43)和DC/DC转换电路(44)之间，所述超级电容组(22)与DC/DC转换电路(44)连接；所述电机驱动器(17)、三相全桥逆变电路(43)、第一继电器(50)、第二继电器(51)、第三继电器(52)和第四继电器(16)均与作动器控制器(41)的输出端连接，所述无刷直流电机(36)与电机驱动器(17)的输出端连接。
2.按照权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：所述活塞筒上端盖(3)螺纹连接在活塞筒(10)的上部，所述活塞筒下端盖(19)螺纹连接在活塞筒(10)的下部。
3.按照权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：所述上耳环(1)上固定连接有罩在活塞筒(10)上部外的防尘罩(2)。
4.按照权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：所述上活塞杆(9)的下端与活塞(12)焊接，所述下活塞杆(15)的上端与活塞(12)焊接，所述上活塞杆(9)的上端穿出活塞筒上端盖(3)外部与上耳环(1)焊接。
5.按照权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：所述活塞筒(10)与活塞(12)之间设置有第三密封圈(25)。
6.按照权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：所述第一轴承(32-1)、第二轴承(32-2)和第三轴承(32-3)均为滚珠轴承，所述第一轴承(32-1)的数量、第二轴承(32-2)的数量和第三轴承(32-3)的数量均为两个。
7.按照权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：所述第一齿轮(24)通过第一键(34-1)固定连接在第一齿轮轴(35)上，所述第二齿轮(28)通过第二键(34-2)固定连接在第二齿轮轴(38)上，所述第三齿轮(29)通过第三键(34-3)固定连接在第三齿轮轴(39)上；所述第二齿轮轴(38)通过联轴器(37)与无刷直流电机(36)的输出轴固定连接。
8.按照权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器，其特征在于：所述下活塞杆(15)为空心结构，所述无刷直流电机(36)与电机驱动器(17)的输出端连接时的连接线穿过空心结构的下活塞杆(15)。
9.一种对如权利要求1所述的液电集成式自供能主动悬架作动器进行控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤I、路面不平度位移传感器(21-1)对路面不平度位移进行实时检测，非簧载质量位移传感器(21-2)对非簧载质量位移进行实时检测，簧载质量位移传感器(21-3)对簧载质量位移进行实时检测，活塞杆速度传感器(21-4)对活塞杆(15)的速度进行实时检测，液压油速度传感器(21-5)对液压油(13)的流速进行实时检测，作动器控制器(41)分别对路面不平度位移、非簧载质量位移、簧载质量位移、下活塞杆(15)的速度和液压油(13)的流速进行周期性采样；
步骤II、首先，所述作动器控制器(41)先调用LQG最优控制模块对其采样的信号进行分析处理，得到第i次采样时所述悬架作动器的理想主动控制力Ui，所述作动器控制器(41)再根据公式Pi＝Ui·Vi计算得到第i次采样时的所述悬架作动器的瞬时功率值Pi，其中，Vi为第i次采样得到的下活塞杆(15)的速度，i的取值为非0的自然数；然后，所述作动器控制器(41)判断第i次采样时所述悬架作动器的瞬时功率值Pi的正负，当Pi为负时，所述作动器控制器(41)不输出对无刷直流电机(36)的控制信号，所述悬架作动器工作在馈能模式下，具体的工作过程为：车身振动带动上活塞杆(9)运动，上活塞杆(9)带动活塞(12)和下活塞杆(15)运动，当上活塞杆(9)向上运动时，活塞(12)向上运动，在活塞筒上腔(11)中的液压油(13)的作用下，流通阀(23)关闭，伸张阀(30)打开，液压油(13)经伸张阀(30)进入上进油口(48)，在液压油(13)的作用下，推动第二齿轮(28)作逆时针旋转，第三齿轮(29)作顺时针旋转，液压油(13)经下出油口(47)顶开补偿阀(27)流入活塞筒下腔(14)，第二齿轮(28)逆时针旋转带动第二齿轮轴(38)旋转，第二齿轮轴(38)旋转带动无刷直流电机(36)旋转发电，此时，作动器控制器(41)输出信号，控制第一继电器(50)和第三继电器(52)通电，第二继电器(51)和第四继电器(16)不通电，使无刷直流电机(36)产生的电能经整流桥(42)将交流电转化为单向直流电，后经DC/DC转换电路(44)升压后向超级电容组(22)充电，实现了振动能量的回收；当上活塞杆(9)向下运动时，活塞(12)向下运动，在活塞筒下腔(14)中的液压油(13)的作用下，补偿阀(27)关闭，压缩阀(26)打开，液压油(13)经压缩阀(26)进入下进油口(46)，在液压油(13)的作用下，推动第二齿轮(28)作逆时针旋转，第一齿轮(24)作顺时针旋转，液压油(13)经上出油口(45)顶开流通阀(23)流入活塞筒上腔(11)，第二齿轮(28)逆时针旋转带动第二齿轮轴(38)旋转，第二齿轮轴(38)旋转带动无刷直流电机(36)旋转发电，此时，作动器控制器(41)输出信号，控制第一继电器(50)和第三继电器(52)通电，第二继电器(51)和第四继电器(16)不通电，使无刷直流电机(36)产生的电能经整流桥(42)将交流电转化为单向直流电，后经DC/DC转换电路(44)升压后向超级电容组(22)充电，实现了振动能量的回收；
当Pi为正时，首先，所述作动器控制器(41)先调用LQG最优控制模块对其采样的信号进行分析处理，得到第i次采样时所述悬架作动器的理想主动控制力Ui，所述作动器控制器(41)再根据第i次采样时所述悬架作动器的液压压力平衡方程 推导
得到第i次采样时所述液压马达模块的进出油口压力差 其中，
第i次采样所述悬架作动器的液压总压力损失 A为活塞(12)的横截面面积，ζ为局部阻力系数，ρ为液压油(13)的密度，vi为第i次采样时液压油(13)的流速；接着，所述作动器控制器(41)先根据公式 计算得到所述液压马达模块的
第二齿轮轴(38)的输出转矩 其中，q为所述液压马达模块的排量，ηm为所述液压马达模块的机械效率，所述作动器控制器(41)再根据公式 计算得到第i次采样时需要输出给无刷直流电机(36)的转矩控制信号 然后，所述作动器控制器(41)根据转矩控制信号输出PWM控制信号控制三相全桥逆变电路(43)工作，并输出信号，控制第二继电器(51)和第四继电器(16)通电，第一继电器(50)和第三继电器(52)不通电，此时超级电容组(22)放电，输出电压经DC/DC转换电路(44)升压后经三相全桥逆变电路(43)给无刷直流电机(36)供电，所述液电集成式自供能主动悬架作动器工作在主动模式下，具体的工作过程为：当需要提供向下的主动输出力时，作动器控制器(41)通过电机驱动器(17)驱动无刷直流电机(36)逆时针旋转，无刷直流电机(36)带动第二齿轮轴(38)逆时针旋转，第二齿轮轴(38)逆时针旋转带动第二齿轮(28)逆时针旋转，第二齿轮(28)逆时针旋转带动第一齿轮(24)和第三齿轮(29)顺时针旋转，液压油(13)经压缩阀(26)和流通阀(23)由活塞筒下腔(14)流入到活塞筒上腔(11)，活塞筒上腔(11)油压升高，推动活塞(12)向下运动，活塞(12)向下运动带动上活塞杆(9)向下运动，从而提供向下的主动控制力并传递给车身，实现悬架作动器的主动控制；
当作动器控制器(41)通过电机驱动器(17)驱动无刷直流电机(36)顺时针旋转时，无刷直流电机(36)带动第二齿轮轴(38)顺时针旋转，第二齿轮轴(38)顺时针旋转带动第二齿轮(28)顺时针旋转，第二齿轮(28)顺时针旋转带动第一齿轮(24)和第三齿轮(29)逆时针旋转，阻碍液压油(13)流动，从而增大阻尼系数，提高阻尼力，实现悬架作动器的半主动控制。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤II中所述作动器控制器(41)调用LQG最优控制模块对其采样的信号进行分析处理，得到第i次采样时所述悬架作动器的理想主动控制力Ui的具体过程为：
步骤一、所述作动器控制器(41)根据车辆单轮簧载质量ms、车辆单轮非簧载质量mu、悬架弹簧刚度ks、轮胎刚度kt、车辆悬架系统固有阻尼系数cs、第i次采样时所述悬架作动器的理想主动控制力Ui、非簧载质量位移x1和簧载质量位移x2；以路面不平度位移z为输入激励；
利用牛顿运动定律，建立 车辆行驶振动微分方程为：
步骤二、所述作动器控制器(41)建立车辆振动状态方程为：
步骤三、所述作动器控制器(41)选取车身振动速度 车轮振动速度 悬架动挠度(x2-x1)、轮胎动变形(x1-z)为状态变量，得到 则得出系统矩
阵A、控制矩阵B、扰动输入矩阵G的具体形式为：
步骤四、所述作动器控制器(41)选取车身垂直加速度 悬架动挠度(x2-x1)、轮胎动变形(x1-z)为输出变量，得到 则输出矩阵C和传递矩阵D的形式为：
步骤五、所述作动器控制器(41)将输出方程Y＝CX+DUi带入公式
中，得到二次型性能指标为： 并且有：
Q＝CTqC，N＝CTqD，R＝r+DTqD；其中，t为时间，q1为车身加速度加权系数，q2为悬架动挠度加权系数，q3轮胎动变形加权系数，r为能耗加权系数；Q为状态变量的半正定对称加权矩阵，N为两种变量关联性的加权矩阵，R为控制变量的正定对称加权矩阵；
步骤六、所述作动器控制器(41)根据步骤三中确定的系统矩阵A和控制矩阵B以及步骤五中确定的加权矩阵Q、加权矩阵N和加权矩阵R，运用Matlab软件中提供的LQR函数求得第i次采样时的最优控制反馈增益矩阵Ki；
步骤七、所述作动器控制器(41)根据公式 计算得到第i次采样时的悬
架动挠度(x2-x1)i，根据公式 计算得到第i次采样时的簧载质量速度 根据公式 计算得到第i次采样时的轮胎动态位移(x1-z)i，根据公式 计
算得到第i次采样时的非簧载质量速度 其中， 为第i次采样得到的簧载质量位移，为第i-1次采样得到的簧载质量位移，为第i次采样得到的非簧载质量位移， 为第i-1次采样得到的非簧载质量位移，zi为第i次采样得到的路面不平度位移，t为时间；
步骤八、所述作动器控制器(41)根据步骤七中确定的第i次采样时的悬架动挠度(x2-x1)i、簧载质量速度 轮胎动态位移(x1-z)i及非簧载质量速度 根据公式
得到第i次采样时的状态变量Xi；
步骤九、所述作动器控制器(41)根据步骤六中确定的第i次采样时的最优控制反馈增益矩阵Ki和步骤八中确定的第i次采样时的状态变量Xi，根据公式
计算得到第i次采样时所述悬架作动器的理想最优主动控制力Ui。
液电集成式自供能主动悬架作动器及其控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
样所述悬架作动器的液压总压力损失 A为活塞的横截面面积，ζ为局部阻力系数，ρ为液压油的密度，vi为第i次采样时液压油的流速；接着，所述作动器控制器先根据公式 计算得到所述液压马达模块的第二齿轮轴的输出转矩
其中，q为所述液压马达模块的排量，ηm为所述液压马达模块的机械效率，所述作动器控制器再根据公式 计算得到第i次采样时需要输出给无刷直流电机的转矩控制信号然后，所述作动器控制器根据转矩控制信号 输出PWM控制信号控制三相全桥逆变电路工作，并输出信号，控制第二继电器和第四继电器通电，第一继电器和第三继电器不通电，此时超级电容组放电，输出电压经DC/DC转换电路升压后经三相全桥逆变电路给无刷直流电机供电，所述液电集成式自供能主动悬架作动器工作在主动模式下，具体的工作过程为：当需要提供向下的主动输出力时，作动器控制器通过电机驱动器驱动无刷直流电机逆时针旋转，无刷直流电机带动第二齿轮轴逆时针旋转，第二齿轮轴逆时针旋转带动第二齿轮逆时针旋转，第二齿轮逆时针旋转带动第一齿轮和第三齿轮顺时针旋转，液压油经压缩阀和流通阀由活塞筒下腔流入到活塞筒上腔，活塞筒上腔油压升高，推动活塞向下运动，活塞向下运动带动上活塞杆向下运动，从而提供向下的主动控制力并传递给车身，实现悬架作动器的主动控制；
Q＝CTqC，N＝CTqD，R＝r+DTqD；其中，t为时间，q1为车身加速度加权系数，q2为悬架动挠度加权系数，q3轮胎动变形加权系数，r为能耗加权系数；Q为状态变量的半正定对称加权矩阵，N为两种变量关联性的加权矩阵，R为控制变量的正定对称加权矩阵；
算得到第i次采样时的非簧载质量速度 其中，为第i次采样得到的簧载质量位移，为第i-1次采样得到的簧载质量位移，为第i次采样得到的非簧载质量位移， 为第i-1次i
采样得到的非簧载质量位移，z为第i次采样得到的路面不平度位移，t为时间；
附图说明
具体实施方式
10内中上部，所述上活塞杆9的下端与活塞12连接，所述下活塞杆15的上端与活塞12连接，所述上活塞杆9的上端穿出活塞筒上端盖3外部与上耳环1连接，所述活塞筒10内上部固定连接有上衬套8-1，所述上衬套8-1内通过上卡环6-1卡合连接有套装在上活塞杆9上且用于对上活塞杆9的上下运动进行导向的上导向座7-1，所述活塞筒上端盖3与上导向座7-1之间设置有套装在上活塞杆9上的上油封4-1，所述上油封4-1上套装有位于活塞筒上端盖3与上衬套8-1之间的第一密封圈5-1；所述活塞筒10内中下部固定连接有下衬套8-2，所述下衬套
8-2内通过下卡环6-2卡合连接有套装在下活塞杆15上且用于对下活塞杆15的上下运动进行导向的下导向座7-2，所述下导向座7-2下部设置有套装在下活塞杆15上的下油封4-2，所述下油封4-2上套装有位于下衬套8-2下部的第二密封圈5-2；所述活塞筒10内位于上衬套
8-1、上导向座7-1和活塞12之间的腔体为活塞筒上腔11，所述活塞筒10内位于下衬套8-2、下导向座7-2和活塞12之间的腔体为活塞筒下腔14，所述活塞筒上腔11和活塞筒下腔14内均设置有液压油13；所述活塞12内嵌入安装有单向阀组、液压马达模块和无刷直流电机36，所述单向阀组包括流通阀23、压缩阀26、补偿阀27和伸张阀30，所述液压马达模块包括液压马达壳体31和固定连接在液压马达壳体31内部的轴套33，所述轴套33内设置有第一轴承
32-1、第二轴承32-2和第三轴承32-3，所述第一轴承32-1上支撑安装有第一齿轮轴35，所述第二轴承32-2上支撑安装有第二齿轮轴38，所述第三轴承32-3上支撑安装有第三齿轮轴
39，所述第一齿轮轴35上固定连接有第一齿轮24，所述第二齿轮轴38上固定连接有第二齿轮28，所述第三齿轮轴39上固定连接有第三齿轮29，所述第二齿轮28分别与第一齿轮24和第三齿轮29啮合，所述第二齿轮轴38与无刷直流电机36的输出轴固定连接；所述液压马达壳体31上设置有位于第一齿轮24和第二齿轮28之间的上出油口45和下进油口46，以及位于第二齿轮28和第三齿轮29之间的下出油口47和上进油口48，所述流通阀23设置在上出油口
45上，所述压缩阀26设置在下进油口46上，所述补偿阀27设置在下出油口47上，所述伸张阀
30设置在上进油口48上；所述活塞筒10内位于下衬套8-2、下导向座7-2和活塞筒下端盖19之间的腔体为电控腔49，所述电控腔49内设置有控制盒18和超级电容组22，所述作动器控制器41设置在控制盒18内，所述控制盒18内还设置有整流桥42、三相全桥逆变电路43、DC/DC转换电路44和电机驱动器17，以及第一继电器50、第二继电器51、第三继电器52和第四继电器16，所述作动器控制器41的输入端接有用于对路面不平度位移进行实时检测的路面不平度位移传感器21-1、用于对非簧载质量位移进行实时检测的非簧载质量位移传感器21-
2、用于对簧载质量位移进行实时检测的簧载质量位移传感器21-3、用于对活塞杆15的速度进行实时检测的活塞杆速度传感器21-4和用于对液压油13的流速进行实时检测的液压油速度传感器21-5，所述第一继电器50接在无刷直流电机36和整流桥42之间，所述第二继电器51接在无刷直流电机36和三相全桥逆变电路43之间，所述第三继电器52接在整流桥42和DC/DC转换电路44之间，所述第四继电器16接在三相全桥逆变电路43和DC/DC转换电路44之间，所述超级电容组22与DC/DC转换电路44连接；所述电机驱动器17、三相全桥逆变电路43、第一继电器50、第二继电器51、第三继电器52和第四继电器16均与作动器控制器41的输出端连接，所述无刷直流电机36与电机驱动器17的输出端连接。
36的输出轴固定连接。
41输出信号，控制第一继电器50和第三继电器52通电，第二继电器51和第四继电器16不通电，使无刷直流电机36产生的电能经整流桥42将交流电转化为单向直流电，后经DC/DC转换电路44升压后向超级电容组22充电，实现了振动能量的回收；当上活塞杆9向下运动时(即所述悬架作动器作压缩行程时)，活塞12向下运动，在活塞筒下腔14中的液压油13的作用下，补偿阀27关闭，压缩阀26打开，液压油13经压缩阀26进入下进油口46，在液压油13的作用下，推动第二齿轮28作逆时针旋转，第一齿轮24作顺时针旋转，液压油13经上出油口45顶开流通阀23流入活塞筒上腔11，第二齿轮28逆时针旋转带动第二齿轮轴38旋转，第二齿轮轴38旋转并经联轴器37带动无刷直流电机36旋转发电，此时，作动器控制器41输出信号，控制第一继电器50和第三继电器52通电，第二继电器51和第四继电器16不通电使无刷直流电机36产生的电能经整流桥42将交流电转化为单向直流电，后经DC/DC转换电路44升压后向超级电容组22充电，实现了振动能量的回收；以上过程中，无论所述悬架作动器作伸张行程还是压缩行程，由于所述单向阀组的合理设置，使第二齿轮28始终作逆时针旋转，带动第二齿轮轴38始终逆时针旋转，从而使无刷直流电机36始终朝一个方向旋转发电，避免了无刷直流电机36反复正反转而导致大量惯量损失，提高了发电效率，延长了无刷直流电机36的使用寿命；
上进油口48和上出油口45之间的压力差，或下进油口46和下出油口47之间的压力差)，其中，第i次采样所述悬架作动器的液压总压力损失 A为活塞12的横截面面积，ζ为局部阻力系数，ρ为液压油13的密度，vi为第i次采样时液压油13的流速；接着，所述作动器控制器41先根据公式 计算得到所述液压马达模块的第二齿
轮轴38的输出转矩 其中，q为所述液压马达模块的排量，ηm为所述液压马达模块的机械效率，所述作动器控制器41再根据公式 计算得到第i次采样时需要输出给无刷直流电机36的转矩控制信号 (由于无刷直流电机36通过联轴器37与第二齿轮轴38固定连接，因此，无刷直流电机36的负载转矩 与第二齿轮轴38的输出转矩 相等)，然后，所述作动器控制器41根据转矩控制信号 输出PWM控制信号控制三相全桥逆变电路43工作，并输出信号，控制第二继电器51和第四继电器16通电，第一继电器50和第三继电器52不通电，此时超级电容组22放电，输出电压经DC/DC转换电路44升压后经三相全桥逆变电路43给无刷直流电机36供电，所述液电集成式自供能主动悬架作动器工作在主动模式下，具体的工作过程为：当需要提供向下的主动输出力时，作动器控制器41通过电机驱动器17驱动无刷直流电机36逆时针旋转，无刷直流电机36带动第二齿轮轴38逆时针旋转，第二齿轮轴38逆时针旋转带动第二齿轮28逆时针旋转，第二齿轮28逆时针旋转带动第一齿轮24和第三齿轮29顺时针旋转，液压油13经压缩阀26和流通阀23由活塞筒下腔14流入到活塞筒上腔11，活塞筒上腔11油压升高，推动活塞12向下运动，活塞12向下运动带动上活塞杆9向下运动，从而提供向下的主动控制力并传递给车身，实现悬架作动器的主动控制；具体实施时，所述q的取-6
值为4×10 mL/r，所述ηm的取值为0.85。
T T T
Q＝CqC，N＝CqD，R＝r+DqD；其中，t为时间，q1为车身加速度加权系数，q２为悬架动挠度加权系数，q3轮胎动变形加权系数，r为能耗加权系数；Q为状态变量的半正定对称加权矩阵，N为两种变量关联性的加权矩阵，R为控制变量的正定对称加权矩阵；具体实施时，q1＝1.2×
105，q2＝1.65×108，q3＝9.5×109，r＝1；
计算得到第i次采样时的非簧载质量速度 其中，为第i次采样得到的簧载
质量位移， 为第i-1次采样得到的簧载质量位移，为第i次采样得到的非簧载质量位移，为第i-1次采样得到的非簧载质量位移，zi为第i次采样得到的路面不平度位移，t为时间；
想最优主动控制力Ui。
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