车辆主动悬架用电动机作动器的研制

作者：上海交通大学 曹民 喻凡

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 摘要：针对现有车辆用液力式主动悬架作动器普遍存在的响应慢、能耗大、蓄能效率低和结构复杂等不足，首先创新地提出采用滚珠螺旋传动式无刷电动机作动器的电动机蓄能式主动悬架，并对该主动悬架的结构原理和电动机作动器的设计方案进行阐述。以某中级轿车半独立式后悬架作为试验对象，对电动机作动器的弹性元件、滚珠丝杠和无刷电动机等重要结构进行设计（ 或选型）， 并对输出特性进行分析。最后试制出电动机作动器的功能样机，并对电气特性和被动响应特性进行测试分析，初步验证了该电动机作动器的可行性和有效性，但仍然存在有待进一步改进的设计缺陷；至于该电动机作动器的主动控制响应和电磁蓄能特性， 还有待进一步完成测试分析。 关键词： 主动悬架 电磁蓄能 电动机作动器 滚珠螺旋传动 永磁直流无刷电动机 前言 车辆悬架按控制方式不同，可分为被动、半主动和主动悬架三大类。目前，汽车上通常采用被动悬架，由于无外部控制能量输入，弹簧刚度和减振器阻尼不可调，悬架设计时只能在不同行驶条件下折中考虑车辆的行驶平顺性和操纵稳定性（仅满足在某种行驶条件下性能最优）。随着高速公路网的发展，汽车车速有了较大提高，这种基于经典隔振理论的传统被动悬架阻碍了汽车性能的进一步提高，因而有必要推广应用性能更好的主动/半主动悬架。 半主动悬架能通过消耗少量控制能量来连续调节减振器阻尼，其可调减振器主要有电磁阀和磁流变两种形式。利用电磁比例阀改变节流孔隙来连续调节阻尼的电磁阀减振器已得到较早应用，但其不可避免地存在响应性、可靠性和运行噪声等问题。近来，利用电磁线圈改变磁流变液体粘度来连续调节阻尼的磁流变减振器已得到初步应用，由于没有机械作动部件，较以往电磁阀减振器响应迅速、工作可靠且噪声降低，但耐久性、耐侯性和适应性等问题仍然有待解决[1]。其次，由于半主动悬架没有主动控制力输入，控制律的设计受到较多限制，因而影响到行驶平顺性和操纵稳定性的改善程度。 主动悬架能使车辆在不同行驶条件下的行驶平顺性和操纵稳定性达到性能最优，其实质就是在车轮和车身之间充当一个隔振或吸振器，使路面输入的随机振动机械能尽可能被抵消或吸收，从而阻碍振动机械能继续向车身传递。现已少量应用的主动悬架大多采用高压油缸式作动器，通过压力控制阀来连续调节作动器的输出力，并采用液力蓄能器来回收振动机械能，车身隔振由主动控制力和被动阻尼力共同完成。由于其主要采用液力式结构，故不可避免地存在响应慢、能耗大、蓄能效率低且液压结构复杂等缺陷，因而难以大批量推广应用。

全文请见：车辆主动悬架用电动机作动器的研制.pdf

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/28/2008)