[發(fā)明專利]一種電磁直線饋能懸架的設(shè)計優(yōu)化方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010315434.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN113536616A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴建國;呂方;毛松杰;魏民祥;張文偉;談笑昊;張鶴曦;金浩;薛長健;殷斕
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波思明汽車科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/15;G06F111/10;G06F119/02
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 周民樂

本發(fā)明公開一種電磁直線饋能懸架的設(shè)計優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：設(shè)計目標(biāo)的確定，懸架結(jié)構(gòu)形式的確定，懸架基礎(chǔ)參數(shù)的確定，電磁饋能裝置的基礎(chǔ)參數(shù)和外廓尺寸的確定，電磁饋能裝置的磁路與內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，電磁饋能裝置的電磁仿真分析與優(yōu)化設(shè)計，電磁饋能懸架樣機(jī)研制以及實(shí)驗(yàn)測試；該方法能夠普遍適用于多種懸架形式的設(shè)計優(yōu)化，為電磁饋能懸架的設(shè)計提供參考，形成完整性、可靠性、操作性強(qiáng)的優(yōu)化方法，有利于推廣應(yīng)用，對今后各種饋能型懸架的設(shè)計與優(yōu)化有參考價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種電磁直線饋能懸架的設(shè)計優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

車輛的行駛的平順性，通過性與操縱穩(wěn)定性都離不開懸架系統(tǒng)。目前傳統(tǒng)懸架只能被動減振，已越來越無法滿足車輛技術(shù)發(fā)展的高性能和高能效的需求，因此，國內(nèi)外學(xué)者提出主動懸架作為改善方法。然而，主動懸架需要額外的能量輸入，給車輛帶來了一部分附加的能量消耗，不利于車輛能效的提升，尤其是車輛日趨電動化，饋能懸架因此成為人們關(guān)注的對象。饋能懸架將懸架震動過程中產(chǎn)生的振動能量進(jìn)行一定量的回收并儲存，可有效提升車輛的能效。饋能懸架與主動懸架相結(jié)合，可以使車輛懸架在滿足主動控制的同時，減少或消除主動懸架帶來的能量負(fù)擔(dān)，進(jìn)一步提升車輛的綜合性能。

電磁直線饋能懸架是基于電磁轉(zhuǎn)換原理，將車輪在行駛過程中產(chǎn)生的能量通過電磁直線作動裝置進(jìn)行一定量的回收、存儲并加以利用的機(jī)構(gòu)，其設(shè)計具有獨(dú)創(chuàng)性。饋能懸架是一種新型前沿的減震系統(tǒng)，近幾年，在汽車饋能懸架的設(shè)計方面，國內(nèi)外學(xué)者的研究重心逐漸從機(jī)械式饋能懸架向電磁式饋能懸架轉(zhuǎn)移。但是目前仍然沒有針對電磁直線饋能懸架設(shè)計的分析方法和成型方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了對電磁饋能懸架的饋能能力與饋能特性做出精準(zhǔn)分析，對饋能懸架作出結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，提高饋能的效率，使之能夠大量應(yīng)用于電磁直線饋能懸架的設(shè)計，根據(jù)懸架的形式不同，確定切實(shí)可行的設(shè)計方法，改善電機(jī)的磁漏現(xiàn)象，提高電磁饋能裝置分析結(jié)果的可靠性，使饋能效率達(dá)到最大化。經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)研究，本發(fā)明提供的一種電磁直線饋能懸架的設(shè)計優(yōu)化方法，該方法能夠普遍適用于多種懸架形式的設(shè)計優(yōu)化，為電磁饋能懸架的設(shè)計提供參考，形成完整性、可靠性、操作性強(qiáng)的優(yōu)化方法，有利于推廣應(yīng)用，對今后各種饋能型懸架的設(shè)計與優(yōu)化有參考價值。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：一種電磁直線饋能懸架的設(shè)計與優(yōu)化的分析方法，主要步驟包括：設(shè)計目標(biāo)的確定，懸架結(jié)構(gòu)形式的確定，懸架基礎(chǔ)參數(shù)的確定，電磁饋能裝置的基礎(chǔ)參數(shù)和外廓尺寸的確定，電磁饋能裝置的磁路與內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，電磁饋能裝置的電磁仿真分析與優(yōu)化設(shè)計，電磁饋能懸架樣機(jī)研制以及實(shí)驗(yàn)測試。具體實(shí)施過程是：首先確立饋能懸架設(shè)計目標(biāo)，由設(shè)計目標(biāo)選擇一種懸架的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行基礎(chǔ)參數(shù)的設(shè)計。由懸架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定電磁饋能裝置的外廓尺寸，在其基礎(chǔ)上加裝電磁直線饋能裝置，進(jìn)行磁路和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對設(shè)計的結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁場有限元分析設(shè)計，試制樣機(jī)并測試。

確定設(shè)計目標(biāo)，考慮新型饋能懸架的結(jié)構(gòu)形式，本方法包括設(shè)計減震器彈簧、防塵罩、活塞桿、活塞、液壓缸、工作油缸，以及減震器彈簧和活塞桿之間電磁直線作動饋能裝置的設(shè)計。

根據(jù)設(shè)計目標(biāo)確定懸架的結(jié)構(gòu)形式，按照特定形式的懸架確定其基礎(chǔ)參數(shù)，計算懸架的撓度、彈簧參數(shù)、減震器阻尼系數(shù)。

其具體過程為由空載狀態(tài)下的軸荷分配得到汽車前后軸的軸載質(zhì)量，計算得到單一懸架的簧上質(zhì)量。根據(jù)偏頻比n1/n2的要求確定前后車身固有頻率n₁、n₂，計算得到前后懸架的靜撓度f_c1、f_c2。根據(jù)乘用車常見動撓度計算懸架總撓度并校核。