[發明專利]一種饋能式混合電磁減振系統

有效

• 申請號: 202011254628.6
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112503136B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 丁仁凱;汪若塵;孟祥鵬;劉偉;孫東;楊霖
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16F15/067
• 分類號: F16F15/067;F16F15/03;F16F15/02
• 代理公司: 暫無信息
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本發明提供了一種饋能式混合電磁減振系統，包括線性電磁阻尼器/作動器和線性電磁車輪動力吸振器，線性電磁阻尼器/作動器包括動子和定子，動子包括實心軸和線性電磁車身動力吸振器。本發明的線性電磁車輪動力吸振器能夠阻隔車輪傳遞至車身的振動，并將車輛車身與車輪相對運動形成的機械功率轉化為電功率；線性電磁車身動力吸振器將車身振動吸收為車輪吸振子的振動，同時提高系統的饋能功率。

技術領域

本發明涉及車輛系統減振技術領域，具體涉及一種饋能式混合電磁減振系統。

背景技術

懸架系統是汽車的關鍵子系統，用于傳遞車身和車輪之間的力和力矩，緩和沖擊、衰減振動，關系到汽車的舒適性、安全性等所有動力學性能。傳統“彈簧-阻尼”結構的被動/半主動懸架難以有效改善汽車的動力學性能，并且產生的振動能量都以熱能的形式耗散掉，造成了能量浪費；電液式主動懸架和空氣主動懸架雖然能夠大幅提升汽車的動力學性能，但結構上始終受限于執行器的固有特性，普遍存在能耗高、響應滯后、可控帶寬小等共性問題。因此，現有懸架結構體系的綜合性能(包括動力學性能和節能性能)難以滿足未來汽車“更舒適、更安全、更節能”的發展需要。解決這一技術難題需要從懸架系統結構創新入手。電磁懸架采用旋轉電機或直線電機作為系統執行器，具有能量再生和主動控制雙重功能，能夠有效解決車輛減振系統動力學性能與節能性能之間的矛盾關系。

雖然引入線性電機的減振系統為解決車輛減振系統動力學性能與節能性能之間的矛盾關系提供了思路，但當前的研究重點主要聚焦于如何最大限度地提高能量再生模式下的饋能功率，這主要是因為主動控制模式下的良好動力學控制效果總是以高能耗為代價的，與汽車節能的發展主題相悖。但如果從另一個角度來看待懸架系統主動控制模式高能耗的問題，其實可以得到一個有趣的觀點：正因為主動懸架的能耗高，因此具備更大的節能潛力與研究空間。若能從結構上或是控制方法上降低主動控制模式的能耗，協調其與改善汽車動力學性能間的矛盾關系，將能夠進一步促進主動懸架的發展與應用。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種饋能式混合電磁減振系統，提高能量再生模式下的饋能功率。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種饋能式混合電磁減振系統，包括線性電磁阻尼器/作動器和線性電磁車輪動力吸振器，所述線性電磁車輪動力吸振器與線性電磁阻尼器/作動器的定子通過缸體剛性連接；

所述線性電磁阻尼器/作動器包括動子和定子，定子和動子之間留有第一氣隙；

所述動子包括實心軸和線性電磁車身動力吸振器，所述線性電磁車身動力吸振器包括第一環形滑動軸承、第二環形滑動軸承、第一永磁體、第一彈性材料和第二彈性材料；所述第一彈性材料、第二彈性材料分別固定在動子內部的上端和下端，所述第一永磁體設置在第一彈性材料和第二彈性材料之間，所述第一環形滑動軸承嵌套在實心軸和第一永磁體之間，所述第二環形滑動軸承嵌套在第一永磁體和定子之間；

所述定子上開設有第一線槽，第一線槽用于繞制第一線圈繞組；

所述線性電磁車輪動力吸振器包括車輪吸振子，車輪吸振子包括第二永磁體、第四環形滑動軸承、第五環形滑動軸承、第三彈性材料和第四彈性材料；所述第三彈性材料和第四彈性材料分別固定在缸體內部的上端和下端，所述第二永磁體設置在第三彈性材料和第四彈性材料之間，所述第四環形滑動軸承嵌套在第二永磁體和缸體內壁之間，所述第五環形滑動軸承嵌套在第二永磁體和導向軸之間；

所述缸體內部上下端之間固定有導向軸，導向軸與車輪吸振子之間留有第二氣隙，導向軸外壁固定第六環形滑動軸承；所述導向軸上開設有第二線槽，第二線槽用于繞制第二線圈繞組。

進一步，所述定子與動子之間嵌套第三環形滑動軸承，定子通過第三環形滑動軸承與動子保持相對移動。

更進一步，所述定子內部底端固定有緩沖塊。