汽车馈能式悬架技术研究

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1、轻型汽车技术2010(11／12)总255／256技术纵横7汽车馈能式悬架技术研究王科星(武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)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，从而改善悬架系统性能。关键词：悬架能量回收减震器目前，大部分车辆采用的是被动悬架系统，被引言动悬架系统不能根据外部信号的变化而改变自身悬架是汽车的车架与车桥或者车轮之间的一切性

2、能，为了能够在各种不同的行驶工况下工作，对传力、连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和被动悬架的刚度和阻尼参数的选取只能采用折衷车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车的办法。由于不能主动适应车辆行驶工况和外界激架或车身的冲击力，并衰减由此引起的振动，以保证励的变化，被动悬架系统较大地制约了车辆性能的汽车能平顺行驶。在这个过程中，车辆振动的机械能进一步提高。馈能式悬架的阻尼系数可以根据实际被转变为热量散发到大气中，这是对能量的一种浪需要实时控制，而且，馈能元件还可以当作作动器费。馈能式悬架

3、是在缓冲振动冲击力、衰减振动的同使用，这样就可以实现悬架系统的主动控制。时，回收一部分振动能量的新型悬架结构。近年来随着电子技术的迅速发展，车辆的电气化程度越来越高。馈能式悬架技术的发展不但能为1研究意义底盘一体化提供许多新思路，同时该技术还能为未全球能源let趋紧缺，发展节能技术已成为汽车来车辆悬架系统电动化提供必要的设计依据。工业的重要趋势之一。车辆上普遍存在着能量的浪因此，开发这样一套既能够节约能源，又可以费现象(如制动时将动能转变为热能浪费掉，悬架相对提高车辆性能的悬架系统，成为一个具有

4、实际阻尼器以摩擦的形式衰减车身振动等)，如果能够意义的研究方向。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2国内外研究现状架正是基于这样一种思想，将原本被阻尼器所耗散上个世纪九十年代，国外许多学者就开始了对的能量回收，以求在制动能量回收之外开辟一条新馈能式悬架的研究。馈能式悬架的结构形式有很的汽车节能途径。多，比如在传统液力主动悬架上进行改造，将簧载对于混合动力汽车来说回收这部分能量很有意质量与非簧载质量的相对直线运动转变成电动机义。因为其总功率消

5、耗相对较低，而且对于效率的要转子的转动，采用混合悬架结构(HybridSuspension求很严格，所以需要一种能够回收振动能量的悬架System)以及可变线性传动系统(VariableLinear系统。混合动力汽车可以直接利用悬架所回收的能Transmission)等。但是到目前为止，该技术的研究状量，这样可以减轻电池的质量、降低燃油消耗量。况还不足以满足商业应用的要求。根据现有的相关8技术纵横轻型汽车技术2010(11／12)总255／256研究文献，只有少数研究机构在具体试验上取得了从数据

6、中我们可以发现，能量回收装置的瞬时实质性成果。功率很高，具有一定回收的价值，而且也有可能被回2．1馈能悬架的可行性分析收。r—ii百一]l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。I：：：!：：：：：I一些日本学者在电磁式主动悬架可行性的研究方面取得了很多成果。他们通过仿真和实验证明了，图2路面输入主动悬架的控制力所需的能量完

7、全可以由悬架能量2，2馈能式悬架的应用实例系统提供，这样主动悬架系统将不再需要外部能量从上个世纪末到本世纪初，美国德克萨斯大学的输入。也有学者曾经对货车悬架系统做过研究，得在军用车改装项目中将电磁式阻尼器安装在出同样的结论，即对于货车的主动悬架，如果采用带HMMWV(HighMobilityMulti—PurposeWheeledVe-有能量回收功能的主动悬架，则可以在不需要外界hicle)上进行实车试验，悬架系统结构如图3。该系能量输入的情况下实现悬架的主动控制，从而提高统能够回收、储存并统一

8、管理电能，同时在整车的操车辆的燃料利用率。也就是说通过这一技术，可以实控及动力性能上也有很大提高。当车辆在粗糙路面现在不增加油耗的情况下提高车辆性能。这也可以上行驶时会大幅度减小滚动阻力，提高车辆行驶平理解为，从另外一个角度降低了燃油消耗量。有学者顺性及行驶速度，性能对比如图4。德克萨斯大学在曾经做过如下仿真研究。研究中采用单轮车辆模型，研究过程中，对实验所用悬架系统结构及控制算法用磁场和线圈之间的相对运动来回收振动能量。模都做了周密的设计。但是，由于该实验的主要目的是型的概况如图1，路面输人情