汽车馈能式悬架技术研究
《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,对于提高汽车的车身姿态控制效果具有重要意义。
本文旨在研究基于液电馈能悬架的车身姿态控制技术,为汽车的安全性和舒适性提供理论支持。
二、液电馈能悬架技术概述液电馈能悬架是一种新型的悬架系统,其核心技术在于利用液体传动和电控技术,实现悬架系统的主动控制和能量回收。
该系统通过传感器实时监测车身姿态和路面状况,通过控制器对液压系统进行精确控制,从而实现车身姿态的主动调整。
此外,液电馈能悬架还可以将部分能量回收并储存,进一步提高汽车的能源利用效率。
三、车身姿态控制技术研究车身姿态控制技术是提高汽车性能的关键技术之一。
基于液电馈能悬架的车身姿态控制技术,可以通过对悬架系统的精确控制,实现车身姿态的主动调整。
具体而言,该技术可以通过以下几个方面实现:1. 传感器技术:通过安装在高精度传感器上的传感器,实时监测车身姿态和路面状况,为控制器提供准确的输入信号。
2. 控制器设计:根据传感器提供的输入信号,控制器对液压系统进行精确控制,实现车身姿态的主动调整。
控制器设计需要考虑多种因素,如控制算法、控制器参数等。
3. 执行器技术:执行器是液电馈能悬架系统的核心部件之一,其性能直接影响着车身姿态控制的效果。
执行器需要具有快速响应、高精度控制等特点。
四、基于液电馈能悬架的车身姿态控制策略研究基于液电馈能悬架的车身姿态控制策略是该技术的核心。
该策略需要根据不同的驾驶场景和路面状况,制定相应的控制策略,以实现最优的车身姿态控制效果。
具体而言,该策略可以包括以下几个方面:1. 驾驶场景识别:通过传感器实时识别驾驶场景和路面状况,为控制策略提供依据。
2. 控制策略制定:根据驾驶场景和路面状况,制定相应的控制策略。
《2024年基于压电效应的馈能式悬架机电能量转换研究》范文

《基于压电效应的馈能式悬架机电能量转换研究》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展,对汽车的安全性和舒适性要求越来越高。
其中,汽车悬架系统作为车辆的重要组成部分,对提高车辆性能具有显著作用。
传统的悬架系统多以被动或半主动方式工作,而随着科技的发展,馈能式悬架系统逐渐成为研究的热点。
本文将重点研究基于压电效应的馈能式悬架机电能量转换技术,探讨其工作原理、性能特点及潜在应用。
二、压电效应及其在馈能式悬架中的应用压电效应是指某些晶体在受到压力作用时,其内部正负电荷中心发生相对位移,从而产生电势差的现象。
基于这一原理,压电材料被广泛应用于传感器、换能器等领域。
在馈能式悬架中,压电材料被用于将机械能转换为电能,从而实现能量的回收与利用。
在汽车行驶过程中,路面不平、车辆振动等会产生大量的机械能。
传统的悬架系统无法有效利用这些能量,而馈能式悬架则可以通过压电材料将这些机械能转换为电能。
这种能量回收方式不仅可以提高车辆的能源利用率,还可以降低车辆振动,提高乘坐舒适性。
三、基于压电效应的馈能式悬架机电能量转换原理基于压电效应的馈能式悬架系统主要由压电材料、能量转换电路和控制系统等部分组成。
当车辆在行驶过程中产生振动时,压电材料受到应力作用,产生电势差。
通过能量转换电路将这一电势差转换为电能,并储存起来供其他设备使用。
同时,控制系统根据车辆行驶状态和路面状况,实时调整悬架系统的阻尼和刚度,以实现最优的能量回收和减振效果。
四、性能特点及实验分析基于压电效应的馈能式悬架具有以下优点:一是能够有效地将机械能转换为电能,实现能量的回收与利用;二是通过实时调整悬架系统的阻尼和刚度,提高乘坐舒适性和行驶安全性;三是结构简单、成本低廉,易于实现量产。
为了验证其性能特点,我们进行了大量的实验研究。
实验结果表明,基于压电效应的馈能式悬架系统在回收能量和提高乘坐舒适性方面均表现出优异性能。
此外,该系统还具有较高的可靠性,能够适应不同的路况和驾驶需求。
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
摘
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

「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。
电磁馈能式悬架方案设计与节能分析

电磁馈能式悬架方案设计与节能分析随着科技的进步,电磁馈能式悬架方案的应用越来越广泛,因为它能够提供更好的行驶舒适度和更高的悬架可靠性。
本文将分析电磁馈能式悬架方案的设计和节能性能。
设计方案电磁馈能式悬架是一种基于磁悬浮技术的新型悬架方案,它利用电磁力和永磁力来悬浮车身,从而有效地减少了车辆行驶时与地面的摩擦力。
其主要组成部分包括电磁铁、永磁体、控制器和传感器等。
设计一个电磁馈能式悬架方案需要考虑以下因素:1.悬架的质量和体积:悬架的质量应尽量轻,以减小车辆的自重,从而减小车辆的能耗。
2.永磁体的选择:永磁体应具有足够的磁力,以提供足够的悬浮力,同时也应具有高温度稳定性和长寿命。
3.电磁铁的设计:电磁铁应具有足够的绕组数和电流,以提供足够的电磁力,并且在高速行驶时的热量应得到合理的处理。
4.控制器和传感器的设计:控制器和传感器应能够实时监测车辆的位置和速度,并通过调节电磁铁的电流和永磁体的位置来实现适当的悬浮力。
节能分析相对于传统的液压式悬架,电磁馈能式悬架具有显著的节能优势,主要体现在以下几个方面:1.减小行驶阻力:由于车辆的自重得到减轻,因此行驶阻力也将得到减小。
2.提高车辆能效:由于电磁馈能式悬架能够提供更好的行驶舒适度和更高的悬架可靠性,因此车辆的能效也将得到提高。
3.减少液压损耗:传统的液压式悬架需要通过液压泵和液压缸等部件来实现悬浮,这些部件会带来相应的液压损耗,而电磁馈能式悬架则无需这些部件,可以减少液压损耗。
4.提高能量回收效率:电磁馈能式悬架可以通过车轮负荷的涨落来产生电能,这些能量可以被回收到动力系统中,从而提高车辆的能量利用效率。
总之,电磁馈能式悬架方案的设计和节能性能需要综合考虑多方面因素,它在未来将会成为汽车行业的重要发展方向。
电磁馈能式悬架方案相较于传统悬架方案具有更优秀的性能,不仅存在在节能方面的优秀表现,更为优秀的悬浮性能,让行驶变得更加平稳。
因此,在新能源汽车、高铁等领域,电磁馈能式悬架已成为重点研究对象。
《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。
《2024年基于压电效应的馈能式悬架机电能量转换研究》范文

《基于压电效应的馈能式悬架机电能量转换研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,对汽车的安全性和舒适性要求日益提高。
悬架系统作为汽车的重要组成部分,其性能直接影响到汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。
传统的液压和机械式悬架系统虽然已经取得了显著的成果,但仍然存在能量消耗大、无法有效利用再生能源等问题。
因此,研究新型的馈能式悬架系统,特别是基于压电效应的机电能量转换技术,对于提高汽车性能和实现绿色环保具有重要意义。
二、压电效应与馈能式悬架系统压电效应是指某些电介质在受到外力作用时,其内部正负电荷中心发生相对位移,从而产生电极化的现象。
利用这一原理,我们可以将机械能转化为电能。
在汽车悬架系统中,通过将压电材料应用于悬架结构,可以实现机械能与电能的转换,为车辆提供能量回收功能。
馈能式悬架系统通过感应路面的不平度、车身的振动等信号,将这些信号转化为电能。
与传统的被动式悬架相比,馈能式悬架具有更高的能量利用效率和更好的减振性能。
此外,通过回收利用车辆行驶过程中产生的能量,馈能式悬架还可以为车载电器提供额外的能源支持。
三、基于压电效应的机电能量转换研究(一)压电材料的选择与应用在馈能式悬架系统中,压电材料的选择至关重要。
目前,常见的压电材料包括PZT(铅锌铋钛酸盐)和PVDF(聚偏二氟乙烯)等。
这些材料具有高灵敏度、高能量密度和良好的稳定性等特点,适用于汽车悬架系统的能量回收。
在应用过程中,需要将压电材料与悬架结构进行优化设计,以实现最佳的能量转换效果。
(二)机电能量转换原理基于压电效应的机电能量转换原理主要分为两个过程:一是将机械能转化为电能的过程;二是将电能用于驱动悬架系统实现减振的过程。
在第一个过程中,当车辆行驶过程中产生振动时,压电材料受到外力作用产生电极化现象,从而将机械能转化为电能。
在第二个过程中,通过控制器将电能转换为驱动信号,驱动执行机构实现悬架系统的减振功能。
(三)实验研究与性能分析为了验证基于压电效应的馈能式悬架系统的性能,我们进行了大量的实验研究。
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馈 能 式 悬 架 的研 究 。馈 能 式悬 架 的结 构形 式 有 很 多, 比如 在 传 统 液 力 主 动 悬 架 上 进 行 改 造 , 簧 载 将
对 于混合 动力 汽车来 说 回收这 部分 能量 很 有意 义。 因为其 总功率 消耗相 对 较低 , 而且 对 于效率 的要
方 面取得 了很多 成果 。 他们 通过 仿真 和实验 证 明了 , 主动 悬架 的控制力 所 需 的能量 完全 可 以 由悬 架能 量 系统 提供 ,这样 主动 悬架 系统 将不再 需 要外部 能 量
图 2 路 面 输 入
目前 ,大 部分 车 辆采 用 的 是被 动 悬架 系统 , 被 动悬架系统不能根据外部信 号的变化 而改变 自身 性能 ,为 了能 够在 各 种 不 同 的行驶 工 况下 工 作 , 对 被 动悬 架 的 刚 度 和 阻尼 参 数 的选 取 只能 采 用 折 衷 的办法 。由于不 能主动 适应 车辆 行驶 工况 和外 界激 励 的变化 , 动悬 架 系统 较 大地 制 约 了车 辆性 能 的 被 进一 步提 高 。馈 能式悬 架 的阻尼 系数 可 以根据 实 际 需要 实 时控 制 , 且 , 能元 件 还 可 以 当作 作 动 器 而 馈 使用 , 这样 就可 以实 现悬 架 系统 的主动 控制 。 近年 来 随着 电子技 术 的迅 速 发 展 , 辆 的 电气 车 化 程度 越来 越高 。馈能 式悬 架技术 的发展不 但 能为
底 盘 一体 化 提供 许 多新 思 路 , 同时该 技 术 还 能为 未
1 研 究意 义
全 球能 源 l趋紧缺 ,发展节 能技 术 已成 为汽 车 e t 工业 的重要趋 势 之一 。车辆 上普 遍存 在着 能量 的浪
费现 象 ( 制 动 时将 动 能 转 变 为 热 能浪 费 掉 , 架 如 悬
系统 。混 合动力 汽 车可 以直接 利用 悬架 所 回收 的能 量, 这样 可 以减 轻 电池 的质量 、 降低 燃油 消耗 量 。
8
技 术纵横
轻 型 汽车技术
21 ( 11 总 2526 0 0 1 /2) 5 / 5
研 究文 献 ,只有少 数研 究机 构 在具 体试 验上取 得 了 实质性 成果 。
求很 严格 ,所 以需要 一种 能够 回收振动 能量 的悬 架
质 量 与 非 簧 载 质 量 的相 对 直线 运 动 转 变 成 电动 机 转子 的转 动 , 用 混 合悬 架结 构 ( yr upni 采 H bi Sses n d o Ss m) 以及 可 变 线 性 传 动 系 统 ( ai lLna yt e V r be ier a Tas i i 等 。 是 到 目前 为止 , 技术 的研究 状 rnms o s n) 但 该 况 还不 足 以满 足商业 应用 的要 求 。根 据现 有 的相 关
轻 型 汽车技 术
2 1 ( 1 1 总 2 52 6 0 0 1 /2) 5 /5
技 术 纵横
7
汽 车 馈 能 式 悬 架 技 术 研 究
王 科 星
( 汉理 工大 学汽 车工程 学 院 现 代汽 车零 部件 技 术湖北 省 重点 实验 室 ) 武
摘 要
本论 文介 绍 了几种 新 型的馈 能 式汽 车 电动 主 动 悬架 , 它既 可以在 一定 程度 上利 用电 机 的馈 能制 动特 性 回收 由不平路 面激励 引起 的 车辆振 动 能量 ,达 到 降低 汽 车 能耗 的作 用, 又能够进 行 主动控 制 , 而改善 悬架 系统性 能 。 从 关键 词 : 悬架 能 量 回收 减震器
上 ,其 中一 些学 者通 过对馈 能 悬架 能量 回收 系统 的 基 本原 理及 结构 的研究 ,提 出 了许 多切 实可 行 的方
案, 同时证 明 了馈 能悬 架具有 实 际应 用 的价值 。
一
些 日本学 者在 电磁 式 主动悬 架可 行性 的研 究
I:::!: : : : : :I
引 言
悬 架 是汽车的 车架与 车桥 或者 车轮 之 间的一 切
传力 、 连接 装置 的总称 , 作用 是传 递作 用在 车 轮和 其 车架之 间 的力和 力矩 ,并 且缓 冲 由不平 路面 传 给车 架或 车身 的 冲击 力 , 衰减 由此引起 的振 动 , 并 以保 证 汽车 能平顺 行驶 。 在这个 过 程 中 , 车辆 振动 的机 械能 被转 变为 热量散 发 到大气 中 ,这是 对能 量 的一种 浪 费。 馈能 式悬架 是 在缓 冲振 动冲击 力 、 衰减振 动 的 同 时, 回收一 部分振 动 能量 的新 型悬架 结构 。
将这些能量加以回收利用 , 则可以降低汽车能耗 , 从 而实现 节约 能源 的 目的 。本 课题 所研 究 的馈 能式悬
架 正是 基于这 样一 种思 想 ,将原 本被 阻尼 器所 耗散 的能量 回收 ,以求 在制 动能 量 回收之外 开辟 一 条新
的汽车节 能途 径 。
2 国 内外研 究现状
来 车辆 悬架 系统 电动 化提 供必 要 的设计依 据 。 因此 , 开发 这 样 一 套 既能 够 节 约 能 源 , 可 以 又
相 对提 高 车 辆性 能 的悬 架 系统 , 为 一个 具 有 实 际 成 意 义 的研 究方 向。
阻尼器 以摩 擦 的形式 衰 减 车身 振 动等 ) ,如 果 能够
2 1 馈 能悬架 的可 行性 分析 .
从 数据 中我们 可 以发现 ,能量 回收装 置 的瞬时 功率很 高 , 具有一 定 回收 的价 值 , 而且也有 可 能被 回
收。
r — i i 一]l 百
许 多学 者 都 曾经 分 析过 馈 能悬 架 的可行 性 , 一 些人将 注意 力集 中在 节约悬 架 主动 控制 的能量 消 耗