[發明專利]一種電磁混合懸架的控制方法

有效

• 申請號: 201710637762.6
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107599778B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 孫澤宇;汪若塵;錢禹辰;孟祥鵬;謝健;陳龍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G17/015
• 分類號: B60G17/015
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電磁混合懸架的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

A：建立四分之一電磁混合懸架系統模型，線性數學模型可用動力學微分方程表示：

其中，m_b為簧載質量，m_w為非簧載質量，k_s為彈簧剛度，C_s為被動可調阻尼器阻尼系數，k_t為輪胎等效剛度，Z₀為路面輸入位移，數學模型可表示為：

其中，G₀為路面不平度；P為π，u為車速；f₀為下截止頻率；w(t)為高斯白噪聲且均值為0，用來生成隨機路面；

B：將電磁混合懸架分為四種工作模式，分別為舒適、運動、綜合、饋能模式，當電磁混合懸架處于舒適模式時，以車身加速度均方根值作為懸架的主要改善目標；處于運動模式時，以輪胎動載荷均方根值作為懸架的主要改善目標；處于綜合模式時，要求懸架能兼顧車身加速度和輪胎動載荷均方根值這兩個性能指標；處于饋能模式時，要求懸架在保證基本的動力學性能的前提下，實現饋能最大化；

C：在電磁混合懸架處于舒適、運動、綜合模式時，分為兩種子模式：主動控制模式、半主動控制模式：

在主動控制模式下，ECU通過控制策略計算出所需控制力F_des，除以電機推力系數k_f得到直線電機所需電流I_des，輸入至直線電機控制器，車載電源與直線電機控制器相連接，直線電機控制器與直線電機相連接，輸入電流I至直線電機，直線電機向懸架輸出主動控制力F_act，此時懸架消耗能量；

在半主動控制模式下，ECU通過控制策略計算出所需控制力F_des，除以電機推力系數k_f得到直線電機所需電流I_des，輸入至半主動回路控制器，半主動回路控制器與半主動控制回路相連接，向半主動控制回路輸入占空比，調節半主動控制回路中的電流I，從而調節直線電機的等效阻尼系數C_eq，半主動控制回路與直線電機相連接，直線電機向懸架系統輸出電磁阻尼力，直線電機用作電磁阻尼器即發電機，直線電機作為發電機回收的電能儲存在超級電容中，引入參數：

式中，F_des表示控制策略所計算出的直線電機所需提供的控制力，將C_act與直線電機最大等效阻尼系數C_eqmax比較，當0C_actC_eqmax時，處于半主動控制模式，其他情況處于主動控制模式；

D：在電磁混合懸架處于饋能模式時，直線電機用作發電機，相當于一個不可調電磁阻尼器在懸架中作用，電磁阻尼系數為最大等效電磁阻尼系數C_eqmax，以保證能回收盡可能多的電能，電能儲存在超級電容中；

步驟C中所述主動控制模式、半主動控制模式之間的電路切換通過開關器件IGBT實現：車載電源與逆變器相連接，逆變器另一端與開關器件VT1相連接，開關器件VT1另一端連接開關器件VT2和直線電機M，開關器件VT2與整流橋、DC/DC變換器相連接，DC/DC變換器輸出與二極管正端連接，二極管負端連接超級電容SC；

步驟D中所述饋能模式中采用的控制電路為：直線電機M與整流橋相連，整流橋一端與電感L一端相連，電感L另一端分別與開關S1一端和開關S2一端相連，開關S2另一端與二極管正端相連，二極管負端與超級電容SC一端相連，超級電容SC另一端分別和開關S1的另一端、整流橋的另一端相連；

所述的舒適、運動、綜合、饋能四種模式下其可調減振阻尼器分別對應不同的四個檔位。