馈能悬架介绍

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新型馈能型悬架及其工作原理

新型馈能型悬架及其工作原理

第43卷第11期机械工程学报vol43No112007年11月CHINESEJ0旺丌{NAL0FMECHANICALENGINEERINGNov2007新型馈能型悬架及其工作原理+陈士安何仁陆森林(江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013)摘要:为回收汽车悬架间被减振器消耗的振动能量.提出一种集减振与回收振动能量功能于一体的新型馈能型悬架,并研究该新型馈能型悬架的工作原理。

首先对馈能型悬架的关键部件——馈能装置的力学特性进行理论分析与试验测定。

通过解析馈能装置作用在簧载质量上的馈能阻尼力得知:馈能装置的力学特性由其结构确定的粘性阻尼参数和类似库伦阻尼参数体现。

进而建立馈能型悬架的动力学模型,并在汽车毗72b,h的速度行驶于c级路面的随机输入条件下对其进行数值仿真。

仿真结果显示:馈能型悬架吸收发动机的平均功率略小于被动悬架,但有高达84%的吸收功率被馈能装置回收;馈能型悬架的使用性能也明显优于被动悬架,说明使用馈能型悬架来改善汽车的行驶平顺性和燃油经济性在理论上是可行的。

关键词:汽车悬架馈能型悬架力学特性数值仿真中图分类号:u463330前言1馈能型悬架的工作原理悬架是汽车重要的结构与功能部件,对汽车的性能影响重大。

目前国内外汽车上使用的主要是传统的被动悬架,此外,悬架研究的热点还包括半主动悬架【11、空气弹簧悬架‘21和主动悬架【3】o通常的半主动悬架通过实时可调的阻尼元件消耗悬架间的振动能量来实现减振。

空气弹簧悬架实际上是一种采用非线性变刚度弹簧技术的被动悬架,它带有压缩空气供给装置,能根据汽车载重量的变化改变空气弹簧的刚度,可维持悬架系统的固有振动频率几乎不变,车身的高度(或静挠度)基本不变,因此它的空载和满载行驶平顺性都比较好。

主动悬架是含有一个有源可控元件组成的闭环或开环控制系统的悬架装置,根据汽车的运动状态及外部输入做出反应,来抑制车身振动、车轮动载荷、悬架动挠度和调整车身姿势,使汽车获得展佳的行驶状态。

磁力馈能主动悬架稳定性分析

磁力馈能主动悬架稳定性分析

磁力馈能主动悬架稳定性分析
陈丽;许丽;周冉;孙凤
【期刊名称】《沈阳工业大学学报》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】为了提高车辆行驶平顺性和安全性,提出了一种新型磁力馈能主动悬架,并研究其稳定性。

采用BP神经网络PID控制算法(BP-PID)搭建磁力馈能主动悬架控制系统,利用MATLAB/Simulink进行理论仿真。

建立B级和C级随机路面,仿真分析不同速度、不同等级下,磁力馈能主动悬架的稳定性。

结果表明,相比于被动悬架效果和PID控制的磁力馈能主动悬架效果,采用BP-PID控制可明显提高悬架稳定性。

B级随机路面60 km/h时车身垂直加速度改善了45.90%,证明了BP-PID控制的合理性,可有效提升悬架稳定性。

【总页数】7页(P298-304)
【作者】陈丽;许丽;周冉;孙凤
【作者单位】沈阳工业大学人工智能学院;沈阳工业大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH212
【相关文献】
1.限定舒适性的馈能主动悬架系统可回馈能量分析
2.直线电机馈能悬架半主动控制特性的仿真分析
3.液电式馈能半主动悬架控制特性仿真分析与能量回收验证
4.混合悬架双向馈能半主动系统设计与分析
5.磁力悬架的馈能特性分析与实验验证
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馈能式电动悬架的原理与试验研究

馈能式电动悬架的原理与试验研究

[ bta t A n w e eg— gnrt et ee cr up nini po oe ,a dep r na s d sae A s c ] e nryr e ea v y l tcsse s s rpsd n x e met t i r r e i p ei o i l ue
p ro m e n isp ooy e i h sp p r Fisl h ewo k n rn il n tu t r ft e e eg —e e e ai e tp ef r d o t r tt p n t i a e . rt y,t r i g p cp e a d sr cu e o h n r r g n r t y e i y v ee ti u p n in a e d s rb d. Th n, t e m oo cu trp ooy e i e in d b s d o h aa tr fr a" l crc s s e so r e c e i e h tr a t ao r t tp s d sg e a e n t e p r me e s o e l s s e so fa s e i c p s e g r c r a h e o a c e to he e e ti oo s c rid o t F n l t e u p n in o p cf a s n e a , nd t e p r r n e ts f t lcrc m t ri are u . i a y, h i f m l b nc e to o l t a s c n u t d t x mi e t e e e g e e e ai e c a a trsi n u p n in p ro — e h ts n c mp ee c ri o d ce o e a n h n r r g n r t h r c e tc a d s s e so e fr y v i m a c ft e d sg e lc rc s s e i n s se a olw— p sae T e r s lss o t a n l w  ̄e u n y a d lr e n e o h e in d ee t u p nso y tm tf l i o u t t. h e u t h w h ti o q e c n ag a piu e c n i o s h e e e t cs s e so tflo u tt a r n fr o c n c le e g n o ee tia m l d o d t n ,t lcr u p n in a olw— p sae c n ta so t i i m s me me ha ia n r i t lcrc y l fr l sc l i a n C e o a c . o whieba i a y manti a p r r n e m l r f m Ke wo d y r s:ee t i a u pe so lc rc ls s n i n;e e g e ne a i n; m o or a t t r; e p rm e alsud n r y r ge r to t c 能量 回收 ; 电机作 动器 ; 验研 究 试

汽车馈能悬架技术研究综述

汽车馈能悬架技术研究综述

汽车馈能悬架技术研究综述刘慧军; 陈双; 薛少科; 金旭【期刊名称】《《汽车实用技术》》【年(卷),期】2019(000)016【总页数】3页(P60-61,82)【关键词】馈能悬架; 能量存储; 控制【作者】刘慧军; 陈双; 薛少科; 金旭【作者单位】辽宁工业大学辽宁锦州 121001【正文语种】中文【中图分类】U463.8前言全球能源日趋紧缺,自然环境也不断恶化,使用新能源和保护环境已迫在眉睫。

馈能悬架技术是指悬架具有将车轮行驶过程中产生的振动能量进行一定量回收、存储并加以利用的能力[1]。

馈能悬架将汽车振动能量回收、储存并利用,可大幅度提升汽车的能效,馈能悬架不仅能实现主动控制的能力,还可以将能量回收再利用,减轻能源负担,提升汽车的综合性能。

1 馈能悬架的研究现状最早进行馈能悬架研究的是Karnopp[2],来自加利福尼亚大学戴维斯分校,他对主动悬架能量耗散情况进行研究分析,发现了减振器能量损失机理。

Velinsky[3]也研究了能量耗散情况,他是首先建立四自由度后悬架模型,然后对轮胎的相对速度和悬架减振器进行分析研究。

Bose 公司开发了一种电磁感应式馈能悬架,用于回收路面振动能量,但没有实现能量的储存,与一般的主动悬架相比,Bose 公司开发的这种馈能悬架可以节省三分之一的能量消耗。

2 馈能型悬架的分类机械式馈能悬架系统的馈能方式主要是通过增加机械传动机构将车辆振动能量传递给气压或液压储能装置进行能量存储;电磁式馈能悬架系统的馈能方式主要是用电磁作动器代替传统减振器,将车辆振动能量转化为电能进行储存。

2.1 齿轮齿条式馈能悬架当车辆行驶在不平路面发生振动时,齿轮齿条机构将悬架上下往复的线性运动转化为电机转子的旋转运动,从来带动电机发电,最后将这部分电能进行储存并再次利用。

齿轮齿条机构是关键部件,将振动机械能传递给电机进行能量回收。

但这种馈能悬架很容易失效,因为路面激励冲击过大时,齿轮齿条很容易断裂。

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。

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

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。

馈能悬架技术研究综述

馈能悬架技术研究综述

馈能悬架技术研究综述戴建国;王程;刘正凡;朱建辉;胡晓明【摘要】车辆技术正在朝着电动化、智能化以及网联化方向发展,而作为汽车关键部件的悬架系统也正在发生着技术革新.传统悬架只能被动减振,已越来越不能满足车辆的高性能和高能效需求,主动悬架、馈能悬架技术逐渐成为研究热点.本文系统阐述了馈能悬架的发展历程,简要分析了当前研究现状,并从能量回收方式的不同列举了当前馈能悬架的主要分类,尤其对电磁式馈能悬架的不同类别进行了深入剖析.在此基础之上,探究了馈能悬架发展存在的技术难点,并指出后续馈能悬架技术发展的关键方向.所得结论对馈能悬架技术的发展具有重要的参考价值.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)030【总页数】9页(P131-139)【关键词】馈能悬架;能量存储;电磁;控制;效率【作者】戴建国;王程;刘正凡;朱建辉;胡晓明【作者单位】淮阴工学院交通工程学院,淮安223003;淮阴工学院交通工程学院,淮安223003;淮阴工学院交通工程学院,淮安223003;淮阴工学院交通工程学院,淮安223003;淮阴工学院交通工程学院,淮安223003【正文语种】中文【中图分类】U463.32随着传统能源的日渐消耗以及自然环境的不断恶化,能源与环境问题已成为人们关注的焦点。

作为国民支柱产业,车辆行业对能源与环境有着举足轻重的影响,当前车辆技术正朝着电动化、智能化以及网联化方向发展,节能环保已成为车辆技术发展的重要主题[1]。

悬架系统是车辆的关键部件,是保证车辆行驶平顺、操纵稳定的重要装置,但传统的悬架只能被动减振,越来越无法满足车辆技术快速发展的高性能和高能效需求,因此,主动悬架、馈能悬架技术逐渐成为研究热点。

主动悬架是指悬架系统的刚度和阻尼能根据车辆的行驶条件(车辆的运动状态和路面状况等)进行动态自适应调节,使悬架系统始终处于最佳减振状态。

主动悬架具有可控制车身高度、提高通过性,兼顾汽车平顺性与操稳性等优点[2]。

《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。

汽车馈能悬架的结构选型与设计

汽车馈能悬架的结构选型与设计

10.16638/ki.1671-7988.2019.17.056汽车馈能悬架的结构选型与设计刘慧军,陈双,薛少科(辽宁工业大学,辽宁锦州121001)摘要:馈能悬架是一种能够回收汽车垂直振动能量的新型悬架系统。

介绍了现有几种不同的馈能悬架结构和馈能电机,进行了对比分析,结构选型,并对由滚珠丝杠机构结合馈能电机构成的馈能悬架进行设计研究。

关键词:馈能悬架;滚珠丝杠式;选型;设计中图分类号:U463.33 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)17-155-03The Structure Selection and Design of Automobile Energy Regenerative SuspensionLiu Huijun, Chen Shuang, Xue Shaoke( Liaoning University of Technology, Liaoning Jinzhou 121001 )Abstract: The energy regenerative suspension is a new type of suspension system, which can recover the vertical vibration energy of vehicle. The paper introduces several kinds of the structures of the energy regenerative suspensions and the energy regenerative motors, which carries out comparative analyses and structure selections. The energy regenerative suspension is composed of the ball screw mechanism and the energy regenerative motors. The energy regenerative suspension is designed and researched.Keywords: Energy regenerative suspension; Ball screw type; Selection; DesignCLC NO.: U463.33 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)17-155-03前言汽车悬架在路面不平度和发动机等振源激励下会产生随机振动。

馈能型车辆主动悬架技术_喻凡

馈能型车辆主动悬架技术_喻凡

2010年1月农业机械学报第41卷第1期D O I :10.3969/j .i s s n .1000-1298.2010.01.001馈能型车辆主动悬架技术*喻 凡1 张勇超2(1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春130025;2.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240) 【摘要】 在车辆底盘悬架系统中,馈能型车辆主动悬架的发展已受到关注,其功能是在提高车辆行驶平顺性的同时尽可能地回收由不平路面激励引起的悬架系统振动能量,以减少主动悬架的能耗。

本文首先对近年来馈能型车辆主动悬架的发展和研究进行了全面回顾,然后着重对电磁式馈能悬架进行了总结,最后对电磁式馈能悬架的核心问题进行了分析。

随着电磁技术的日趋成熟,电磁式馈能悬架将会具有良好的发展前景。

关键词:车辆 主动悬架 平顺性能 馈能性能中图分类号:U 461文献标识码:A文章编号:1000-1298(2010)01-0001-06T e c h n o l o g y o f R e g e n e r a t i v e V e h i c l e A c t i v e S u s p e n s i o n sY u F a n 1 Z h a n g Y o n g c h a o2(1.S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f A u t o m o b i l e D y n a m i c S i m u l a t i o n ,J i l i nU n i v e r s i t y ,C h a n g c h u n 130025,C h i n a 2.S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f M e c h a n i c a l S y s t e ma n d V i b r a t i o n ,S h a n g h a i J i a o T o n g U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200240,C h i n a )A b s t r a c tT h er e g e n e r a t i v e v e h i c l e a c t i v e s u s p e n s i o n sh a v eb e c o m em o r e a n d m o r e a t t r a c t i v et om a n ya u t o m o t i v e r e s e a r c h e r s a n d e n g i n e e r s i n r e c e n t y e a r s .T h e m a i nb e n e f i t s o f a r e g e n e r a t i v e v e h ic l e a c t i v e s u s p e n s i o n a r e t h ep o s s i b l e i m p r o v e m e n t o f r id ec o m f o r t a n dt he r e g e n e r a t i o nof v i b r a t i o ne n e rg y w i th d e c r e a si n g t h e e n e r g y c o n s u m p t i o no f a c t i v e s u s p e n s i o n .A b o v e a l l ,t h e s t a t e o f t h e a r t o nr e g e n e r a t i v e a c t i v e s u s p e n s i o n i s r e v i e w e d .T h e nt h e e l e c t r o m a g n e t i c s u s p e n s i o ni s s u m m a r i z e da s t h e m a i nt y p e o f r e g e n e r a t i v es u s p e n s i o n .I nt h ee n d ,t h ek e yp r o b l e m si nt h ed e v e l o p m e n t o ft h ee l e c t r o m a g n e t i c s u s p e n s i o na r ea n a l y z e d .W i t h t h ei m p r o v e m e n t o f e l e c t r o m a g n e t i c t e c h n o l o g y ,t h ee l e c t r o m a g n e t i c r e g e n e r a t i v e s u s p e n s i o n m a y b e c o m e o n e o f p r o m i s i n g t r e n d s o f v e h i c l e a c t i v e s u s p e n s i o n .K e y w o r d s V e h i c l e ,A c t i v e s u s p e n s i o n ,R i d e c o m f o r t ,E n e r g y r e g e n e r a t i o n收稿日期:2009-03-17 修回日期:2009-04-21*国家自然科学基金资助项目(50875163、50575141)和汽车动态模拟国家重点实验室开放基金资助项目(20071110)作者简介:喻凡,教授,博士生导师,主要从事车辆动力学研究,E -m a i l :f a n y u @s j t u .e d u .c n 引言目前在汽车上广泛使用的仍然是被动悬架,由于弹簧刚度和减振器阻尼系数不可调,不能随外部路面状况而改变,设计时只能保证在某种特定行驶工况下达到良好减振性能,而难以适应不同的道路状况,因而减振性能有限。

馈能型车辆主动悬架技术的研究

馈能型车辆主动悬架技术的研究

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。

汽车馈能式悬架技术研究

汽车馈能式悬架技术研究
上 个 世纪 九 十年 代 , 国外许 多 学 者就 开 始 了对
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

《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飞速发展,汽车悬挂系统在保证驾驶平稳性和乘坐舒适性方面起着至关重要的作用。

馈能悬架作为一种新型的悬挂系统,不仅具有优异的阻尼特性,而且能有效地控制车身姿态。

本文将重点研究馈能悬架的阻尼特性及其对车身姿态的控制,以期为汽车悬挂系统的优化设计提供理论支持。

二、馈能悬架的基本原理与结构馈能悬架是一种新型的悬挂系统,其基本原理是利用电磁、液压等能量转换技术,将悬挂系统的振动能量转化为其他形式的能量,如电能或热能。

馈能悬架主要由弹簧、减震器、导向机构等部分组成,其中减震器是关键部件,其阻尼特性直接影响着悬挂系统的性能。

三、馈能悬架阻尼特性的研究阻尼特性是衡量悬挂系统性能的重要指标之一。

馈能悬架的阻尼特性主要表现为对振动的吸收和能量的转化。

研究表明,馈能悬架的阻尼特性可以通过调整减震器的结构参数和材料性能来实现优化。

此外,馈能悬架的阻尼特性还受到车辆行驶速度、路面状况等因素的影响。

四、馈能悬架对车身姿态的控制研究车身姿态的稳定性对于保证驾驶安全和提高乘坐舒适性具有重要意义。

馈能悬架通过调整阻尼特性,可以有效地控制车身姿态。

当车辆行驶在不平坦的路面上时,馈能悬架能够迅速响应,调整减震器的阻尼力,使车身保持平稳。

此外,馈能悬架还可以通过与其他控制系统的协同作用,如电子稳定系统(ESP),进一步提高车身姿态的稳定性。

五、实验分析与结果讨论为了验证馈能悬架的阻尼特性和对车身姿态的控制效果,我们进行了大量的实验分析。

实验结果表明,馈能悬架具有优异的阻尼特性,能够有效地吸收振动和转化能量。

同时,馈能悬架能够迅速响应路面状况,调整阻尼力,使车身保持平稳。

此外,通过与其他控制系统的协同作用,馈能悬架能够进一步提高车身姿态的稳定性,从而提高驾驶安全性和乘坐舒适性。

六、结论与展望通过对馈能悬架阻尼特性和对车身姿态控制的研究,我们得出以下结论:馈能悬架具有优异的阻尼特性,能够有效地吸收振动和转化能量;通过调整减震器的结构参数和材料性能,可以进一步优化其阻尼特性;馈能悬架能够迅速响应路面状况,调整阻尼力,使车身保持平稳;通过与其他控制系统的协同作用,馈能悬架能够提高车身姿态的稳定性,从而提高驾驶安全性和乘坐舒适性。

《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,以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集成了液压技术和电子技术的先进悬架系统。

它通过液体压力和电流的相互作用,实现悬架的主动控制和能量回收。

液电馈能悬架系统主要由液压执行机构、传感器、控制器等部分组成。

其中,液压执行机构负责实现悬架的上下运动,传感器负责采集车辆状态信息,控制器则根据传感器信息控制液压执行机构的运动,实现车身姿态的控制。

三、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主要包括两个方面:一是通过传感器采集车辆状态信息,实现对车身姿态的实时监测;二是通过控制器根据车辆状态信息,控制液压执行机构的运动,实现车身姿态的主动控制。

在实时监测方面,我们采用了多种传感器,包括加速度传感器、陀螺仪、倾角传感器等,实现对车辆姿态、速度、加速度等信息的实时采集。

通过数据融合技术,我们可以获得更加准确的车辆状态信息,为后续的控制提供可靠的数据支持。

在主动控制方面,我们采用了先进的控制算法,如模糊控制、神经网络控制等。

这些算法可以根据车辆状态信息,实时计算液压执行机构的运动轨迹和力度,实现对车身姿态的主动控制。

同时,我们还可以根据不同的路况和驾驶需求,灵活调整控制策略,以提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。

四、实验与分析为了验证基于液电馈能悬架的车身姿态控制效果,我们进行了大量的实验。

实验结果表明,该系统可以有效地提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。

具体表现为:1. 行驶稳定性方面,该系统可以有效地抑制车辆在高速行驶时的侧倾和俯仰现象,提高车辆的操控性和安全性。

馈能悬架主动控制研究

馈能悬架主动控制研究

馈能悬架主动控制研究作者:沈嘉扬来源:《科学与财富》2015年第21期摘要:传统的车辆悬架系统是能量消耗系统,车辆振动能量由阻尼器全部以热能的形式消耗掉,损失了整车的部分驱动功率。

为了解决悬架振动能量浪费的问题,本文建立了1/4车辆馈能悬架模型,提出了一种主动控制方法,在随机路面输入下,分析了馈能悬架的动态性能,并进行了台架试验。

研究表明,馈能悬架的减振性能明显优于传统悬架,提高了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性,这也是馈能悬架的研究意义。

0 引言乘坐舒适性和操纵稳定性是评价车辆悬架性能的核心指标。

被动/半主动悬架无法对二者进行有效协调,主动悬架要以消耗大量能量为前提以实现二者并存。

在上述情况中,悬架系统都是耗能元件,而节能减排是当前汽车产业的发展主题,对悬架系统而言,如何在满足车辆基本性能的同时,减小能量消耗、实现悬架振动能量回收是当前亟待解决的关键科学问题,该问题的解决不仅符合汽车产业的发展主题,也可以为汽车的节能减排提供一种新的思路与方法。

自20世纪70年代末,学者们开始从理论上分析研究车辆悬架的振动能量和回收的可行性。

加利福尼亚戴维斯分校的Karnopp博士在车辆悬架系统振动能量理论研究中分析了被动悬架阻尼器的能量损失机理,指出回收悬架振动能量,可降低发动机油耗,对混合动力汽车尤为有利。

Segel分析了悬架系统能量耗散对抑制不平路面振动的影响,计算得到了某乘用车在颠簸路面上以50 Km/h的速度行驶,4个被动阻尼器的能量耗散功率约为200W。

以上研究表明,车辆悬架振动能量回收潜力巨大,是降低车辆能耗的途径之一,具有很强的现实意义。

同时,从悬架主动控制方面分析,主动悬架的控制方法已经发展的特别完善了,性能已经达到最优了,它可以满足不同工况对悬架特性参数变化的要求,但是主动悬架须有外部提供能源,且能耗巨大,限制了其在市场上的应用推广。

而且被动悬架和半主动悬架也都有相应局限的地方。

所以,现在迫切需要一种新的悬架结构形式来满足将来的使用需求。

馈能悬架

馈能悬架

J I A N G S U U N I V E R S I T Y馈能型车辆主动悬架技术班级:运输1101姓名:***学号:**********日期:2014.12.12馈能型车辆主动悬架技术(杨阳阳)(运输1101,3110405012)摘要:汽车在道路上行驶时,路面不平激励会引起汽车的振动。

汽车振动主要靠悬架系统中的弹性元件和阻尼元件进行缓冲和衰减,以保持乘员的舒适性。

通常情况下这部分振动机械能由汽车悬架减振器以摩擦的形式转化为热能,最终耗散在空气中。

本文针对馈能悬架的研究现状做了简单总结,并提出了目前馈能悬架发展中存在的一些问题,旨在推进我国汽车行业的健康发展。

关键词:馈能;平顺性;悬架系统The Technology of Energy-Regenerative Type Vehicle Suspension(Yang Yang yang)(1101,3110405012)Abstract: Absorber and elastic element as the important components in suspension system will take in the vibration energy caused by the road irregularities incentive to keep the proper ride comfort. Commonly the vibration energy is converted to heat energy by the absorber through the friction, then dissipated in the air. This article makes a brief summary about the present situation of energy-regenerative type Suspension, combined with some problems currently existing in the development of energy-regenerative type suspension, puts forward some measures for reference, aimed at promoting the healthy d evelopment of automobile industry transportation in China.Keywords: energy regenerations; ride comfort; suspension1.引言汽车悬架是一个含有弹性和阻尼元件的振动非线性系统,该系统在路面不平度和发动机等振源激励下会产生随机振动[1]。

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

汽车馈能式悬架结构研究现状及其悬架动力学模型设计作者:张敏尹崇进来源:《科技风》2018年第30期摘要:本文在分析汽车馈能式悬架结构研究现状的基础上,给出了电液式馈能悬架工作原理和悬架动力鞋模型。

本研究为后续的车馈能式悬架结构优化提供一定的研究基础。

关键词:汽车;悬架结构;动力学模型;设计1 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、B级路面的行驶情况下,车速达到70km H1时,回收峰值可达264.9W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。

2 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48V电机的馈能悬架输出功率会提高,并利用了2个单向阀组成的液压式整流桥可以取代原有的4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。

馈能式悬架开题报告

馈能式悬架开题报告

馈能式悬架开题报告1. 研究背景和意义悬挂系统是汽车重要的动态部件之一,对于车辆的操控性、舒适性和安全性具有重要影响。

传统的汽车悬挂系统主要采用机械弹簧和液压减震器来实现,具有较为简单的结构和稳定可靠的性能。

然而,随着汽车工业的快速发展,对于悬挂系统的要求越来越高,如更好的操控性能、更高的舒适性以及更低的能耗等。

为了满足这些要求,馈能式悬挂系统应运而生。

馈能式悬挂系统是一种新型的悬挂系统,通过电机和控制器的协同工作,在车辆运动过程中实现能量的回馈和有效利用。

相较于传统悬挂系统,馈能式悬挂系统具有以下几个显著优点:•高度可调性:馈能式悬挂系统可以根据不同的路况和驾驶需求实时调整悬挂高度,提供更好的车辆操控性能和行驶稳定性。

•主动调节性能:馈能式悬挂系统能够主动感知车辆的运动状态,并根据需要实时调节悬挂刚度和阻尼系数,提高车辆的舒适性和行驶稳定性。

•能量回馈和节能:馈能式悬挂系统能够将车辆运动过程中产生的剧烈颠簸和振动转化为电能并储存,从而提供给其他能耗设备使用,减少能源的浪费。

基于上述优点,馈能式悬挂系统在汽车工业中具有广泛的应用前景和研究意义。

然而,目前对于馈能式悬挂系统的研究还相当有限,尤其是在悬挂系统的控制算法和节能优化方面的研究相对较少。

因此,本研究旨在对馈能式悬挂系统进行深入研究,从控制算法和节能优化两个方面入手,提高悬挂系统的性能和效率。

2. 研究目标和内容本研究的主要目标是设计一种基于馈能式悬挂系统的控制算法,并通过实验验证其在车辆操控性能、舒适性和能源利用方面的优势。

具体的研究内容包括以下几个方面:•分析传统悬挂系统和馈能式悬挂系统的工作原理和优缺点。

•研究馈能式悬挂系统的控制算法,包括悬挂高度的控制和悬挂刚度、阻尼系数的实时调节。

•设计和建立馈能式悬挂系统的数学模型,用于控制算法的仿真和优化。

•进行实际车辆的测试和实验,验证馈能式悬挂系统在车辆操控性能、舒适性和能源利用方面的优势。

馈能型悬架的工作原理与结构方案评价

馈能型悬架的工作原理与结构方案评价

馈能型悬架的工作原理与结构方案评价
何仁;陈士安;陆森林
【期刊名称】《农业机械学报》
【年(卷),期】2006(37)5
【摘要】为了回收汽车车轴与簧载质量间的振动能量,提出一种既可以改善汽车的行驶平顺性又可以回收振动能量的悬架,称之为馈能型悬架.研究了几种馈能装置的工作原理,利用模糊综合评价方法对馈能型悬架的结构方案进行了评价,结果显示静液式馈能型悬架以显著差异的优势成为最可行的馈能型悬架结构方案.
【总页数】5页(P5-9)
【作者】何仁;陈士安;陆森林
【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院;江苏大学汽车与交通工程学院;江苏大学汽车与交通工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33
【相关文献】
1.基于模糊综合评价法的馈能悬架结构方案评价 [J], 刘健;过学迅
2.馈能型悬架结构参数的分析与试验 [J], 陈士安;何仁;陆森林
3.汽车馈能式悬架结构研究现状及其悬架动力学模型设计 [J], 张敏;尹崇进
4.新型馈能型悬架及其工作原理 [J], 陈士安;何仁;陆森林
5.馈能型多模式主动悬架阻尼力控制策略研究 [J], 石波;邓志君;刘悦;呼超
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可调电阻Ra
Ia
V
可调电压U
M
E
M
E
悬架:

导向机构
作用:传递路面与车身之间各种力及力矩(除垂直力) 类别:麦夫逊式,双叉式,多连杆式 影响:不同导向结构,在汽车运动时,对车轮的定位参数及轮距影响不同,进而汽车运 动性能


簧(K)
它用二个主要作用:1.承载车身质量,即承载。2.暂存路面(或车身)的动能,随后缓 慢 传递给车身(或路面),即缓冲及传递垂直载荷。常用的用螺旋弹簧 影响:主要影响汽车振动的固有频率

E T
架的死区特性及阻尼力)
Ra Ia U M E
减振器的基本状态:
工作行程:200mm 自由行程:100mm 国标规定一般情况下试验速度:0.524m/s
最大额定阻力:1500-2500N
其中: L1:最小压缩长度 S: 行程 L1+S:最大拉伸长度 D2:防尘罩外径 D1:贮液缸外 径。
工作行程和长度可根据需要定
半主动悬架
K及C可根据路面因素,按储存在计算机中的各种条件下最优弹簧和减振器的优化参数指令 来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态

主动 悬 架
K及C可以根据路面因素、汽车运动参数及平顺性和安全要求进行实时调整
(由于刚度不容易调整,所以目前半主动悬架和主动悬架的调节主要集中在C的调节上)
主/被动悬架仿真模型
悬架
路面
国外的馈能悬架:
BOSH直线电机式馈能悬架
线圈通电后可使悬架总成依据簧载质量和非簧载质量的相对位置的不 同而伸张或收缩。
液力式馈能悬架
GenShock
当汽车随路面形状上下运动时,悬架带动活塞推动液压 油,高压油推动液压马达转运,从而带动发电机发电,将振 动能转化为电能。
GenShock节能效果
F
输入转速 n,发电
输出阻尼 力F
z n 0 60* L

整流/逆变
电 池 电动转矩
2 *T L
电机
E CE * n I ( E U ) / Ra
T0 CT * I
60KE * VREL -U 2 L F * KT * L R 120 * KEKT 2 * K T *VREL *U 2 R*L LR c1 (c2 *VREL U) 其中:c1 2 * K T 60K E , c2 LR L
3.悬架运动给电机发电时,所产生的电磁转矩必须满足当时速度下的推力要求
电缸
问题:

1.在速度范围内变化时,对储能电池的端电压要求变化太大。 (电压常数较大导致:154V/Krpm 3500rpm 460V) 比如: 0.052m/s 10V 20W; 0.131m/s 22V 100W;
0.262m/s 45V 400W;

减 振 器(C)
作用:耗散部分振动能,衰减由路面冲击带来的车身振动 影响:主要影响振动衰减的快慢
悬架评价指标:

车身加速度(BA)
影响乘员的舒适性及货品的安全性,即平顺性
悬架动行程(SWS)
主要受汽车悬架的安装空间制约

轮胎动载(DTL)
影响行驶安全性

被动 悬 架
K及C是固定的(一定输入下,按性能指标最优的结果)


其中:L为丝杠导程,KT为电机转矩常数,KE为电动势常数, U为外接电路端电压,R电路电阻。
馈能电机及丝杠选用:
丝杠:主要是导程L及承受的最大轴向力 电机:转矩常数CT(或电动势常数 C 30)* C 额定转速n(受悬架运动速度影响) 储能电池端电压:U(与电机的电动势常数有关,影响悬
滚珠丝杠馈能悬架结构示意图
馈能减振器的两个主要方程:
(1)丝杠轴向的旋转及直线运动变换。
60 n 30 * * * vrel L
(2)电机及丝杠动力学模型
( J m J b ) T电机 - T输出
F输出= 2 * T输出 L

馈能发电及电动原理
悬架行程 速度ż转 化为旋转 速度n0 电机 产生制动 性电磁转 矩T0 转矩T 转化成 直线推力 F
0.524m/s 95V 1000W;

2.? 3.??

??????????
调节电磁阻尼力有三种方法: E CE * n 1.调节感应电动势: 一定转速输入n和CT下,可调节励磁电流,来调节励磁的磁通 2.改变外接电路的电压U. 改变加给蓄电池或电容的充电电压,可在一定程度改变电磁阻尼力。 这也是电机调节转速的一种方法。 3.调节电阻 Ra Ia V
悬 架 动 行 程
x w xb
悬 架 运 动 速 度
x w xb m/s

主动悬架 主动悬架 SWS.rms(m) SRS.rms(m/s) 0.0126 0.1305
被动悬架 被动悬架 0.0172 0.1474
阻 尼 力 F
主动悬架主动控制力 阻 尼 力 F
主动悬架相当阻尼力
主动悬架主动控制力 主动悬架 Damping_force.rms(N) 354.3

阻尼ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:

C 2 m2 K
对衰减振动有两个影响: 1.与有阻尼固有频度有关 2.决定振幅的衰减程度 汽车悬架的阻尼比通常在0.25~0.4左右,属于小 阻尼。平顺性要求汽车具有小阻尼,安全性要求 大阻尼。 上例中:阻尼比为0.21


综上所述:
1.电机的速度范围必须包含减振器运动速度范围:0-1.5m/s(不加主动控制达不 到) 2.在减振器一般速度下要求电机回收能量效率要高。 2.丝杠的行程必须大于悬架的+/-SWS,200mm
被动悬架阻尼力 主动悬架相当阻尼 135.3 被动悬架 149.4
主/半主动悬架PK被动悬架

被动悬架:
◦ 无需外部能量,可适合多数工况,成本低 ◦ 参数不可变,限制其性能的改善。

主/半主动悬架
◦ 可满足不同工况对悬架特性参数变化要求。 ◦ 耗能、成本高
阻尼器: 为路面输入的机械能提供一个出路。 粘性阻尼器:转化热能 馈能阻尼器:转化为电能 车身
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