[發明專利]汽車磁流變半主動懸架電磁線圈匝數的設計方法

有效

• 申請號: 201310212217.4
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103244600A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 周長城;李紅艷;趙雷雷
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及磁流變半主動懸架系統，特別是汽車磁流變半主動懸架電磁線圈匝數的設計方法。

背景技術

磁流變減振器可通過控制電流的大小實現對阻尼力的控制，它具有響應速度快、功耗低、調節范圍大等特點，并且工作條件相對簡單，已成為當前國內、外車輛半主動懸架研究領域的一個熱點。電磁線圈匝數N及電流I的大小決定著磁流變減振器的阻尼特性及半主動懸架系統的阻尼匹配，對汽車行駛平順性具有重要影響。盡管國內外很多車輛懸架研究專家曾對汽車磁流變半主動懸架進行了大量研究，但是由于受半主動懸架系統最佳阻尼比的制約，一直未能給出可靠的汽車磁流變半主動懸架電磁線圈的設計方法，據所查資料可知，目前國內、外對汽車磁流變半主動懸架系統的研究，大都集中在控制策略和控制方法的研究，而對于電磁線圈匝數N，卻大都是通過反復試驗的方法，最終確定出電磁線圈匝數N的參數設計值。隨著汽車工業的快速發展及車輛行駛速度的不斷提高，對磁流變半主動懸架系統提出了更高的要求，因此，必須建立一種準確、可靠的汽車磁流變半主動懸架電磁線圈N的設計方法，降低設計和試驗費用，提高磁流變半主動懸架系統的設計質量、水平和性能，提高車輛的行駛平順性。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種可靠的汽車磁流變半主動懸架電磁線圈匝數的設計方法。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的汽車磁流變半主動懸架電磁線圈匝數的設計方法，其技術方案實施步驟如下：

（1）???確定基于舒適性的半主動懸架最佳阻尼比：

根據單輪1/4車輛的懸架簧上質量m₂、簧下質量m₁及質量比r_m=?m₂/m₁，及懸架剛度k₂、輪胎剛度k_t及剛度比r_k=k_t/?k₂，確定基于舒適性的半主動懸架最佳阻尼比，即：

；

（2）???確定基于安全性的半主動懸架最佳阻尼比：

根據單輪1/4車輛的懸架簧上質量m₂、簧下質量m₁及質量比r_m=?m₂/m₁，及懸架剛度k₂、輪胎剛度k_t和剛度比r_k=k_t/?k₂，確定基于安全性的半主動懸架最佳阻尼比，即：

；

（3）???確定半主動懸架磁流變減振器所需要的最大庫倫阻尼力F_Imax：

根據單輪1/4車輛的懸架簧上質量m₂，懸架剛度k₂，懸架杠桿比i、減振器安裝角度θ，減振器最大速度V_max，步驟（1）中的及步驟（2）中的，確定半主動懸架磁流變減振器所需要的最大庫倫阻尼力F_Imax，即：

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（4）???汽車磁流半主動懸架電磁線圈匝數N的優化設計：

根據磁流變減振器活塞缸筒的直徑D_H，活塞與缸筒之間的環形間隙h，活塞長度L，活塞桿直徑d_g，磁流變液體的磁致剪切應力系數及磁場強度指數，電磁線圈最大控制電流I_max，及步驟（3）中的F_Imax，對汽車磁流變半主動懸架電磁線圈的匝數N進行優化設計，即：

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本發明比現有技術具有的優點：