电磁式馈能型主动悬架可以回收由不平路面激励引起的振动能量,供主动减振之用,尤其是应用在电动汽车上,借助已有的转换电路及蓄能设备,利于能量的存储和再利用,正在成为馈能型悬架领域的研究热点。其中,采用“滚珠丝杠+馈能电机”式电磁作动器在悬架的直线运动与电机的旋转运动之间进行力和能量的转换,此类馈能悬架,在响应特性,定位精度,尺寸和馈能效率等方面均优于其它几种结构,是目前国内外学者研究的最为深入和广泛使用的馈能悬架结构。无论是被动悬架还是主动悬架,都需要对减振器及减振弹簧的特性进行试验及性能评价。
汽车四分之一车辆模型是评价悬架性能、进行悬架优化设计和控制器开发最常用的模型,近几年,已见以汽车四分之一模型而制作的悬架试验台在试验室中使用。然而,现有设计主要存在以下问题:结构复杂;采用质量块及弹簧代替车轮及车轮,而车轮的刚度不易测量,从而影响了试验精确度;不能满足电磁式馈能型主动悬架的试验需要;采用了价格昂贵的液压激振器。
本发明公开了一种汽车四分之一模拟电磁悬架、机械激振器及电磁悬架试验台,能满足电磁式馈能型主动悬架的试验需要,其结构简单、成本较低,能提高试验精度。
成果亮点*(500字以内)
汽车四分之一模拟电磁悬架、机械激振器及电磁悬架试验台:
1、该模拟电磁悬架中,滚珠丝杆依次穿过弹簧支承套、通孔,通过滚珠丝杆轴承及轴承座与车身重块相连接;滚珠丝杆上端可以带动安装于车身重块上表面的第一位移传感器和永磁无刷直流电机转动;滚珠丝杆螺母依次通过螺母支架、阻尼力传感器、减振弹簧支座、导向轴、轮叉与车轮连接;机械激振器可以对车轮施加不同频率及振幅的垂向激励,车轮与车身重块之间的相对直线移动可以通过滚珠丝杆机构转化为能带动永磁无刷直流电机的旋转运动。
2、整个试验台采用了整体式的框架结构,更牢固可靠。
3、采用了基于杠杆原理的机械激振器,相对于液压激振器,价格较低。
4、保留悬架的车轮及轮胎这一非簧载质量,提高了试验精确度。采用了直线滚珠导轨结构,减少了簧载质量与非簧载质量之间的摩擦力,使得试验结果更接近实际悬架振动情况。
5、既能满足电磁式馈能型主动悬架的试验需要,又满足普通被动悬架的试验需要。
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评价单位:“科创中国”智能网联汽车产教融合产业科技服务团 (中国汽车工程学会)
评价时间:2022-11-23
综合评价
该试验台是模拟电磁悬架机械激振器,满足电磁式馈能型主动悬架的试验需要,其优势是结构简单、成本较低,能提高试验精度。但由于该产品面向产业领域相对较小,目标市场相对成熟,且市场很快会出现很多种不同的技术路线,产品竞争优势不明显。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间较大,有利于国内新能源汽车产业的技术快速迭代,转化成熟度很高,值得推广。
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