馈能型车辆主动悬架技术的研究

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《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,人们对汽车的安全性和舒适性要求越来越高。

车身姿态控制技术作为提高汽车性能的重要手段,受到了广泛关注。

液电馈能悬架作为一种新型的悬架系统,具有响应速度快、能量回收等优点,在车身姿态控制方面具有巨大潜力。

本文旨在研究基于液电馈能悬架的车身姿态控制技术,以提高汽车的行驶性能和乘坐舒适性。

二、液电馈能悬架原理及特点液电馈能悬架是一种新型的主动悬架系统,其工作原理主要依赖于电液转换技术。

该系统通过传感器实时监测车身姿态和路面状况,利用电液转换器将电能转换为液压能,实现对悬架的主动控制。

液电馈能悬架具有以下特点:1. 响应速度快:液电馈能悬架能够实时感知路面状况和车身姿态变化,快速调整悬架参数,实现快速响应。

2. 能量回收:液电馈能悬架可将车辆行驶过程中产生的动能和势能转化为电能,实现能量回收,提高能源利用效率。

3. 调节范围广:通过调整电液转换器的参数,可以实现对悬架刚度、阻尼等参数的灵活调节,以满足不同路况和驾驶需求。

三、基于液电馈能悬架的车身姿态控制策略针对基于液电馈能悬架的车身姿态控制,本文提出以下控制策略:1. 传感器数据融合:通过集成多种传感器(如加速度传感器、倾角传感器、压力传感器等),实时获取车身姿态和路面状况信息,为控制策略提供数据支持。

2. 状态评估与预测:根据传感器数据,评估车辆当前的状态(如车身高度、倾斜角度等),并预测未来的变化趋势,为控制决策提供依据。

3. 控制算法设计:采用先进的控制算法(如模糊控制、神经网络控制等),根据车辆状态和预测结果,实时调整液电馈能悬架的参数,实现车身姿态的主动控制。

四、实验验证与结果分析为了验证基于液电馈能悬架的车身姿态控制策略的有效性,本文进行了实验验证。

实验采用仿真和实际道路测试相结合的方法,对不同路况下的车身姿态进行了对比分析。

实验结果表明,基于液电馈能悬架的车身姿态控制策略能够显著提高汽车的行驶性能和乘坐舒适性。

能量回馈式主动悬挂系统研究

能量回馈式主动悬挂系统研究

Re e r h o n En r y r g n r t e Ac i e S s e so o h ce s a c n a e g ・ e e e a i tv u p n i n f r Ve il s v
L AN Jn —h , I G ig z i S HAO C u — n h nmig
21 00年第 1 期
车 辆 与 动 力 技 术
V h ce& P we e h oo y e il o r c n lg T
总第 17期 1
文 章 编 号 :10 4 8 (0 0 o 一 0 5一 4 0 9— 6 7 2 1 ) l 0 5 o
能量 回馈 式 主动 悬挂 系统研 究
梁经 芝 , 邵 春 鸣
( 中国北方车辆研究所 ,北京 10 7 ) 00 2

要 : 出了一类新的主动悬挂 系统—— 能量 回馈式主动悬挂系统 ,其 特点是在对车辆进行减 振的同时 ,将车 提
辆的振动能量吸收 ,转化为 电能贮存起来 ,并可将 存贮 的能量用于执 行器产生 主动控制作用 力 ,克服了主动悬
并 利用振 动 中的能量 ,如 Wed 1G. n e. R等人 研究 了
上 ,对 能量 回馈式 主动悬挂 系统 的控制算 法和驱 动 蓄能 电路 进行 了改进 .采 用 P WM 全 桥 四象 限 电路
悬 挂系统决 定 车辆 的乘坐舒 适性 和平顺 性 .目
前车辆 的悬挂 系统 主要有 被动悬 挂 、半 主动 悬挂 和
主动减 振控 制 的功 能 J 内学者 喻凡 等对 能量 回 .国
馈 式 主动悬架 进行 了可行 性分 析 J 文在 此基 础 .本
主动悬 挂 .主动 悬挂 比半 主动悬 挂和被 动悬挂拥 有 更 好 的减 振效 果 J ,但 传 统 的 主 动 悬 挂 需 要 消 耗 大量 的能量 .目前一些 国外学 者正 在研究 如何 吸收

《电磁馈能式主动悬架概述及研究开发》--重点参考

《电磁馈能式主动悬架概述及研究开发》--重点参考

「分析」电磁馈能式主动悬架概述及研究开发2019-02-111. 研究背景轮边或轮毂电机驱动的分布式驱动方案具有传动效率高、控制灵活、结构紧凑等突出优点,在汽车“电动化”进程中广受关注。

但较大的非簧载质量恶化了悬架性能,一定程度上制约了该方案的运用。

目前,国内外企业和高校的专家学者围绕抑制非簧载质量对悬架性能的不良影响展开了研究,主要技术手段包括:1 )轻量化设计:主要包括新型轻量化材料和高功率密度电机两个方面;2 )驱动系统和悬架系统一体化结构创新设计;3 )动力吸振器转移和消耗振动能量;4)主动/半主动悬架控制。

2. 现状概述2.1 市场与政策在国务院印发的《中国制造2025 》对研发一体化纯电动平台的进一步说明中,具体地提到了开发主动悬架系统。

采用电磁式作动器的主动悬架相比其他形式的主动悬架具有响应快、效率高、具有馈能潜力等优势,而且在汽车电动化进程中,电磁主动悬架需要的高压电源变得更容易获得。

因此,电磁主动悬架逐渐成为企业和高校的研究热点。

目前已实现量产的主动悬架类型,根据作动器的不同可主要分为油气式主动悬架、液压式主动悬架和空气弹簧主动悬架,但系统高能耗与节能环保的时代主题相悖。

考虑到车辆振动是一种能量来源,而传统被动、半主动悬架阻尼器通过发热耗散这部分振动能量未免可惜。

兼具响应快和高效特点的电磁式作动器,可灵活工作于主动和馈能模式,既弥补了现有主动悬架系统响应慢的缺点,又不与能耗要求相冲突,因而采用电磁式作动器的主动悬架,或可在悬架高性能和低能耗间取得平衡。

2.2 典型企业及产品米其林公司于1998 年研发了集成轮内驱动系统和电磁式主动悬架的总成,并申请了相关专利,如图 1 所示。

1 米其林主动轮Bose 主动悬架采用Linear Electromagnetic Motor (直线电磁电机)作为作动器,其整车布置如图2(a) 所示,系统能回收部分振动能量,总能耗 (充电和发电能量总和)约为汽车空调1/3 ,而有无主动悬架系统的车身姿态对比,如图2(b) 所示。

馈能悬架可行性分析

馈能悬架可行性分析

馈能悬架可行性分析引言馈能悬架(Energy harvesting suspension)是一种利用车辆行驶过程中的振动能量来发电的技术,可以为汽车提供更稳定的悬挂系统同时减少碳排放。

本文将对馈能悬架的可行性进行分析,探讨其在实际应用中的优劣势。

馈能悬架的原理馈能悬架主要包括悬架系统和发电装置两部分。

悬架系统通过弹簧和减震器来吸收和控制车辆行驶过程中的振动。

发电装置利用这些振动能量通过电磁感应原理或压电效应原理将其转化为电能。

馈能悬架的发电装置通常由电磁感应发电机或压电发电机构成。

电磁感应发电机通过由磁场和导体之间的相对运动产生的电磁感应来产生电能。

压电发电机则利用在压力作用下产生电荷分布不均匀而产生电能。

馈能悬架的优势节能减排馈能悬架可以将车辆行驶过程中的振动能量转化为电能,从而降低对传统动力系统的依赖。

这将有助于改善燃油经济性和减少尾气排放,对环保和可持续发展是一个积极的贡献。

提高行驶舒适性馈能悬架可以更好地控制车辆的悬挂系统,使得车辆在行驶过程中更加稳定平顺。

这将提高乘车舒适性,减少驾驶员和乘客的疲劳感,有利于长时间驾驶的安全性。

降低零件磨损和维修成本馈能悬架能够减少车辆在行驶过程中的振动和冲击,从而减少悬挂系统和其他相关部件的磨损。

这将延长车辆的使用寿命,并降低维修和更换零件的成本。

馈能悬架的挑战技术难题馈能悬架涉及到多个技术领域,包括机械、电子和材料等。

各个部分之间的协同工作和融合提出了挑战。

确保发电装置的高效转化和稳定性,以及对车辆悬挂系统的影响等问题都需要解决。

复杂的设计和控制馈能悬架系统需要更加复杂和精细的设计和控制。

需要考虑到悬架系统的弹性特性、能量转化效率、电能的储存以及与车辆动力系统的协同等方面。

这将增加系统的成本和复杂度。

成本和实用性问题馈能悬架的制造和安装成本较高,对于现有的车辆来说改装也有一定的难度。

此外,馈能悬架技术的实际应用在现实世界中还需要解决一些实用性问题,例如如何应对不同路况的振动和车辆的动态响应等。

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》范文

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》范文

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,人们对汽车性能的要求越来越高,其中车身姿态的稳定性和舒适性成为了一个重要的研究方向。

液电馈能悬架作为一种新型的悬架系统,具有响应速度快、能量回馈等优点,被广泛应用于现代汽车的悬架系统中。

本文将针对基于液电馈能悬架的车身姿态控制进行研究,旨在提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。

二、液电馈能悬架系统概述液电馈能悬架系统是一种将液压技术和电子控制技术相结合的悬架系统。

它通过液压缸和电磁阀等元件,实现对车身姿态的快速响应和精确控制。

同时,该系统还具有能量回馈功能,能够将部分能量回收并储存,从而提高汽车的能效。

三、车身姿态控制策略研究针对基于液电馈能悬架的车身姿态控制,本文提出了一种基于模糊控制的策略。

该策略通过传感器实时获取车身姿态信息,并结合车辆的行驶状态,通过模糊控制器对液电馈能悬架进行控制。

具体而言,该策略包括以下步骤:1. 传感器数据采集:通过安装在不同位置的传感器,实时获取车身姿态信息,包括车身高度、侧倾角度、俯仰角度等。

2. 状态判断:根据传感器采集的数据,判断车辆当前的行驶状态,如直线行驶、转弯、制动等。

3. 模糊控制器设计:根据车辆行驶状态和传感器数据,设计模糊控制器,确定液电馈能悬架的控制策略。

4. 执行控制:模糊控制器输出控制信号,通过电磁阀等元件实现对液电馈能悬架的控制,从而调整车身姿态。

四、实验验证与分析为了验证基于模糊控制的液电馈能悬架车身姿态控制策略的有效性,我们进行了实验验证。

实验中,我们将该策略应用于一款基于液电馈能悬架的汽车上,并进行了不同路况下的行驶测试。

实验结果表明,采用基于模糊控制的液电馈能悬架车身姿态控制策略,能够有效地提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。

在直线行驶、转弯、制动等不同路况下,该策略均能够快速响应并精确控制车身姿态,使车身保持稳定状态。

同时,该策略还能够根据路况和车辆状态自动调整控制策略,进一步提高汽车的能效。

汽车馈能式悬架结构研究现状及其悬架动力学模型设计

汽车馈能式悬架结构研究现状及其悬架动力学模型设计
关键词汽车悬架结构动力学模型设计
'汽车悬架结构研究现状 汽车悬架系统的主要作用之一就是为了缓和路面不平汽 车加速和刹车等导致的车身的垂直震动 传统汽车多使用油 液减震器来缓和车身震动振动能量最终使液压油的温度升高 并通过筒壁与空气热交换将热量耗散掉 武汉理工大学的过 学迅张晗等实车验证了车辆在空载V级路面的行驶情况下 车速达到 1%.=M2$ 时回收峰值可达 )03&'D 其中提到了重型 商用车能量回收潜力更大 因此重型商用车筒式减震器的能 量回收具有较好的应用前景 喻凡等将永磁直流无刷电机与 滚珠丝杠等机械机构组成新型的主动悬架滚珠丝杠等机械机 构将车身的上下震动转变为电机的旋转震动实现能量回收 其工作原理主要是将发电机转子位置传感器产生的驱动信号 和悬架动挠度传感器产生的电信号收集到微处理器经无刷电 机换相逻辑电磁蓄能控制算法和主动悬架控制律处理后通 过驱动及蓄能电路和车载电源电路实时控制电机作动器的正 反转反接制动或再生制动状态以主动地缓冲或衰减由路面 不平激励引起的由车轮传导至车身的冲击和振动同时还将 再生制动电能回收再利用 同时试制了电动悬架的样机并通 过整车台架试验检验了电动悬架在随动态下的悬架动力学特 征和自馈能特性 现有的电液式馈能悬架主要有机电类型和 电磁类型 机电类型悬架是将悬架的上下运动转换成发动机 的旋转运动进而实现对电能的存贮 电磁类型悬架是利用永 磁铁和线圈组成的能量回收装置来代替传动液压传动进而实 现对电能的控制 "电液式馈能悬架工作原理 参考各类型馈能悬架的优缺点可以得出电液式馈能悬架 是最优的馈能悬架方案在查阅了大量国内外文献后设计了一 种改进型电液式馈能悬架分析得出安装 34[电机的馈能悬架 输出功率会提高并利用了 ) 个单向阀组成的液压式整流桥可 以取代原有的 3 个单向阀式的整流桥并将液压蓄能器布置在 液压马达的出口端以减小减震油液对液压元件的冲击 改进 的电液式馈能悬架如图 $ 所示馈能悬架主要包括液压执行原 件单向阀蓄 能 器 液 压 马 达 发 电 机 蓄 电 池 及 馈 能 电 路 组 成 当汽车行驶在不平路面时活塞杆在车体的作用下会推动 活塞上下移动进而推动油液沿管道流动在单向阀组成的液 压整流桥作用下可以保持液压马达管路中的油液单向流动 进而马达带动发电机单向转动可以提高发电效率以及延长发 电机的使用寿命

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》

《基于液电馈能悬架的车身姿态控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的不断发展,车辆的动态性能与舒适性日益受到人们的关注。

悬架系统作为汽车的重要组成部份,其性能的优劣直接影响到车身姿态的稳定性和乘坐的舒适性。

近年来,液电馈能悬架技术因其独特的能量回收与车身姿态控制能力,受到了广泛的研究与应用。

本文将就基于液电馈能悬架的车身姿态控制进行研究,探讨其技术原理、设计方法及实际应用效果。

二、液电馈能悬架技术原理液电馈能悬架是一种新型的汽车悬架系统,其核心技术在于通过液力减震器和电机实现能量的回收与利用。

在车辆行驶过程中,液电馈能悬架能够实时感知路面状况和车身姿态,通过电机驱动液压泵进行能量转换,实现能量的回收与利用,同时通过调整液压减震器的阻尼力,达到优化车身姿态的目的。

三、车身姿态控制设计方法基于液电馈能悬架的车身姿态控制设计,主要涉及以下几个方面的内容:1. 传感器技术:通过高精度的传感器实时感知路面状况和车身姿态,为控制系统提供准确的输入信号。

2. 控制策略:根据传感器提供的信号,结合车辆的动力学模型,制定合理的控制策略,实现车身姿态的稳定控制。

3. 执行机构:通过电机驱动液压泵,实现能量的转换与回收,同时通过调整液压减震器的阻尼力,达到优化车身姿态的目的。

4. 能量管理:对回收的能量进行管理,确保能量的有效利用,同时避免对车辆其他系统的影响。

四、实际应用效果基于液电馈能悬架的车身姿态控制在实际应用中,具有以下优势:1. 提高乘坐舒适性:通过优化车身姿态,减少车辆在行驶过程中的颠簸,提高乘坐舒适性。

2. 提升车辆稳定性:在高速行驶和复杂路况下,能够保持车身姿态的稳定,提升车辆的安全性。

3. 能量回收:通过液电馈能技术,实现能量的回收与利用,提高车辆的能源利用效率。

4. 智能化控制:结合先进的传感器技术和控制策略,实现车辆的智能化控制,提高车辆的驾驶性能。

五、研究展望虽然基于液电馈能悬架的车身姿态控制已经取得了显著的成果,但仍有许多问题需要进一步研究和解决。

《馈能悬架阻尼特性与车身姿态控制研究》范文

《馈能悬架阻尼特性与车身姿态控制研究》范文

《馈能悬架阻尼特性与车身姿态控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车的安全性和舒适性越来越受到人们的关注。

馈能悬架作为一种新型的悬架系统,具有较高的阻尼特性和优秀的车身姿态控制能力,能够有效地提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。

本文旨在研究馈能悬架的阻尼特性及其在车身姿态控制方面的应用,以期为汽车工程领域的进一步发展提供参考。

二、馈能悬架的基本原理及特点馈能悬架是一种利用电磁原理或液压原理进行能量回馈的悬架系统。

其基本原理是通过传感器检测路面状况和车身姿态,然后通过控制器对悬架系统进行实时调节,使车身保持稳定。

馈能悬架具有以下特点:1. 阻尼特性好:馈能悬架能够根据路面状况和车身姿态实时调节阻尼力,使车辆在行驶过程中保持稳定。

2. 能量回馈:馈能悬架能够将部分振动能量转化为电能或液压能进行回馈,提高能量利用效率。

3. 适应性强:馈能悬架能够适应不同路况和驾驶需求,提供个性化的驾驶体验。

三、馈能悬架阻尼特性的研究馈能悬架的阻尼特性是影响其性能的关键因素之一。

本文通过对馈能悬架的阻尼力进行实验研究,分析了其阻尼特性的影响因素及变化规律。

1. 影响因素:馈能悬架的阻尼力受路面状况、车速、车身姿态等因素的影响。

其中,路面状况是影响阻尼力的主要因素,不同路况下,悬架系统需要不同的阻尼力来保持车身稳定。

2. 变化规律:通过对不同路况下的馈能悬架进行实验,发现其阻尼力随车速和路面状况的变化而变化。

在不平坦的路面上,悬架系统需要更大的阻尼力来抵抗振动,保持车身稳定。

四、馈能悬架在车身姿态控制方面的应用馈能悬架在车身姿态控制方面具有显著的优势。

通过实时调节悬架系统的阻尼力和刚度,馈能悬架能够使车身在行驶过程中保持稳定,提高汽车的行驶安全性和乘坐舒适性。

1. 动态调节:馈能悬架能够根据路面状况和车速实时调节阻尼力和刚度,使车身在行驶过程中保持平衡。

2. 稳定性增强:通过优化馈能悬架的控制系统,可以提高汽车的行驶稳定性,减少侧倾和俯仰等不良姿态。

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馈能型车辆主动悬架技术的研究
黄勇刚
【摘要】首先介绍馈能型悬架系统的研究现状,回顾其发展历程.然后分析各类型馈能型悬架的优劣,最后提出电磁型馈能悬架未来需要解决的核心问题.随着技术的成
熟和研究的深入,电磁式馈能悬架的能量回收效率会越来越高,优良的节能效果使其
具有很好的应用前景.
【期刊名称】《南方农机》
【年(卷),期】2017(048)019
【总页数】2页(P135,137)
【关键词】车辆;主动悬架;馈能性能;平顺性能
【作者】黄勇刚
【作者单位】重庆交通大学,重庆400074
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33
进入21世纪后,能源问题越发严重,我国车用燃油消耗量正在以惊人的速度增长。

已占到国内汽油生产总量的86%。

“如何有效的节能减排”已被纳入国家战略。

相关实验表明,汽车发动机所产生的能量只有10%-16%被有效利用,其他的多以热能形式耗散掉[1]。

其中主要能耗部件为:悬架系统和传动系统。

悬架系统损耗
占总损耗的17.2%以上,不但造成了能量的大量浪费,而且对相关部件产生严重
磨损。

因此,研究馈能型悬架系统对车辆行驶过程中的振动能量加以回收利用,具
有十分重要的实际意义。

20世纪70年代末,开始提出馈能型悬架系统的概念,并从理论上分析车辆悬架
系统振动能量回收再利用是否可行。

加利福尼亚大学戴维斯分校的Karnopp,以
相关理论为基础,研究了主动悬架系统的能量耗散过程,揭示了阻尼器工作过程中的能量损失机理。

Velinsky建立了四自由度后轴悬架模型,通过对悬架阻尼器与
轮胎的相对速度的分析,全面研究了能量耗散问题。

20世纪80年代末,开始研究馈能型悬架的实际工程应用。

研究重心经历了从机
械式馈能悬架到电磁式馈能悬架的过程。

电磁式馈能悬架得到了很多学者好评和企业的关注,有些已经进入样机验证阶段。

相信不久馈能型悬架系统必将走向市场。

Bose公司推出的线性电磁感应电机式主动悬架系统用于回收路面振动能量。

其工作过程为:当车轮通过凹坑时,同一侧的悬架系统处于伸张状态;另一侧得悬架处
于压缩状态。

压缩一侧的悬架电磁马达输出电能,并给凹坑一侧的电磁马达供电,使悬架伸展。

最终没有实现对能量的存储。

同常规主动悬架相比,此馈能系统可以节省约三分之一的动力消耗。

美国纽约州立大学石溪分校Lei Zuo等,研发成功一种带机械整流机构的馈能型
悬架系统,具有非常高的能量回收效率。

高频情况下,路面振动能量回收效率超过60%。

其机械整流器由两个滚子离合器构成,包含两个初级线圈和一个次级线圈。

通过新型AC-DC变换器实现对能量的存储。

Nakano提出了一种自供电式馈能悬架系统,其应用在载重汽车驾驶室悬架。

其基本原理是:前悬架电机作动器回收振动的能量,回收的能量用于座舱后悬架上,即后悬架作动器不在消耗发动机能量。

其简化形式可以仅由单个直线直流电机构成。

Okada提出一种由直线直流电机和
双向电压变换电路构成馈能悬架的方案。

台架试验证明:该馈能系统在高速运动情况下可以很好地回收能量,但是低速运动时不能产生阻尼力,也不能回收能量,还会产生高频共振干扰。

针对这一问题,Okada通过引入调定斩波器,利用电感原
理,很好地解决了这一问题,实现了低速运动时的能量回收利用。

机械式馈能悬架系统通过增加适当的机械传动结构将车辆的振动能量传递给液压或气压储能装置进行能量存储;电磁式馈能悬架系统是用电磁作动器替换传统减震器,将车辆的振动能量转化为电能,并进行储存。

2.1 静电式馈能悬架
静电式馈能悬架采用静电式振动发电机,静电式振动发动机由对加速度非常敏感的振动块和梳齿状的可变电容构成。

振动块的振动,使两极板的距离发生变化,从而造成电容的变化,引起内部正负的电荷重新分布,形成电流。

静电式振动发电机需要外部激励,即静电式馈能悬架需要外部电源,使电容带有一定的电荷。

增大了悬架系统的体积,限制了它的应用,所以研究比较少。

2.2 压电式馈能悬架
压电式馈能悬架采用压电式振动发电机[2],压电式振动发电机的原理是:利用压
电材料的压电效应。

由于压电材料只在某一温度范围内具有压电效应,并且存在电场耦合效应。

若要成功应用于汽车悬架系统,还需开展大量的研究工作。

2.3 静液蓄能式馈能悬架
静液蓄能式馈能悬架在传统液压减振器悬架基础上增加液压储能装置而成的。

工作原理是:将车辆的振动能量转化为液压能进行存储,然后用于车辆的液压耗能组件使用,如液压动力转向器等。

静液蓄能式悬架系统阻尼力大小由阀体节流产生,所以摩擦发热会消耗掉很大部分振动能量,馈能效率较低。

液压系统工作稳定,但其密封性能及元件制造要求精度高,成本昂贵。

2.4 电磁式馈能悬架
2.4.1 直线电机式馈能悬架
与旋转电机相比,直线电机漏磁通大,阻尼力小,功率及效率低;直线电机的价格昂贵,故直线电机馈能悬架制造成本相对传统减振器较高。

2.4.2 滚珠丝杠式馈能悬架
滚珠丝杆在环境恶劣的工况下,具有传动效率高、几何尺寸小、可靠性高、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。

由于内部间隙的影响,对高频信号的频响函数不为零。

故低频范围内且激励幅度大时,馈能系统减振性能良好,可以实现能量回收;频率较高时,减振效果不理想。

2.4.3 齿轮齿条式馈能悬架
齿轮齿条机构起的作用是:将振动能量传递给发电机进行能量回收和传递阻尼力。

路面激励冲击过大时,齿轮齿条机构极易断裂,造成悬架系统的失效。

2.4.4 曲柄连杆式馈能悬架
曲柄连杆式馈能悬架并不取消传统减振器,所以大部分的振动能量还是以摩擦的形式耗散掉,馈能效率不高。

而且曲柄连杆式机构的所需几何大,造成其安装性较差。

近年来,对馈能型悬架系统的研究主要在以下几方面:降低能耗、有效回收能量和协调减振性能和馈能性能等。

3.1 降低能耗
Suda提出了能耗控制策略概念,通过对再生阻尼器、作动器与储能电容之间协调控制机理深入研究,此馈能系统可以做到无须外界能量的输入。

Nakano以能量平衡分析的方法,研究了单个直线式直流电机馈能系统。

发现通过对天棚控制器阻尼进行合理调节,可以做到平均电能消耗功率为负值,即实现了自供电功能。

3.2 低电压馈能的储存
电能储存装置往往都具有电压阈值,只有超过阈值才能进行充电。

因此,要提高馈能效率,就必须对馈能电压进行放大,才能最大限度地回收电能。

Kim、Okada
等在双向电压充电电路基础上,新增了脉宽调制升压斩波电路。

利用电感效应,使电流可以从低反电动势流入电压相对较高的储能电池中,从而实现了车辆低速运动时的低电压馈能有效回收。

Grave成功研究出了一种升压型DC—DC转换器控制
电路,电压较小时无法充电的问题。

实现了车辆低速运动时振动能量有效回收。

3.3 协调减振性能和馈能性能
Okada研究了馈能悬架系统等效阻尼比对减振性能和馈能性能的影响。

研究结果表明:等效阻尼比增大,减振性能可以明显改善,高频时馈能效率提高;增大电机常数同时减小电路电阻,可以同时提高减震性能和馈能性能。

Suda分研究了外接电阻对减振性能和馈能性能的影响。

结果表明:外接电阻小时,减振性能良好,馈能性能较差,反之亦然。

电磁式馈悬架系统具有能量转换方便,利于存储和再利用的特点。

国内外相关专家和企业围绕如何有效回收振动能量和保证减震性能对其进行了许多研究,取得了很多成果。

电磁式悬架系统具有很好的发展前景。

[1]喻凡,张勇超.馈能型车辆主动悬架技术[J].农业机械学报,2010,41(1):1-6.
[2]任泽凯,廖卫杰,李庆,等.电动汽车馈能式主动悬架在循环工况下的仿真研究[J].湖北汽车工业学院学报,2017,31(2):12-17.
【相关文献】
[1]喻凡,张勇超.馈能型车辆主动悬架技术[J].农业机械学报,2010,41(1):1-6.
[2]任泽凯,廖卫杰,李庆,等.电动汽车馈能式主动悬架在循环工况下的仿真研究[J].湖北汽车工业学院学报,2017,31(2):12-17.
中图分类号:U463.33。

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