[發明專利]一種新型磁流變阻尼器及車輛懸架系統阻尼控制方法

有效

• 申請號: 202011576430.X
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112696452B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 劉志恩;宋偉志;盧熾華;李永超;安宏杰;朱亞偉;謝麗萍;周輝
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53;B60G17/0165;B60G17/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 龔雅靜

本發明公開了一種新型磁流變阻尼器及車輛懸架系統阻尼控制方法，包括活塞筒、活塞頭、活塞桿和磁流變液，活塞頭設在活塞筒內，活塞頭包括活塞外殼和活塞內芯，活塞內芯和活塞外殼間設有主流道，活塞內芯包括主流道結構和旁通道結構，主流道結構包括第一磁芯、第一勵磁線圈、正弦狀磁極和正弦狀隔磁環，旁通道結構設在第一磁芯頂部，旁通道結構包括第二磁芯、第二勵磁線圈和旁通孔，活塞桿設在活塞頭頂部，磁流變液設在活塞筒中，利用正弦磁極控制主流道的流通截面積，進而控制阻尼器的阻尼系數，通過活塞頭附加旁通孔的開關作用控制阻尼器斜率突變點的位置。

技術領域

本發明涉及汽車NVH技術領域，具體涉及一種新型磁流變阻尼器及車輛懸架系統阻尼控制方法。

背景技術

隨著汽車的快速發展，人民對汽車乘坐舒適性的要求越來越高，汽車減震器的性能對車輛平順性及操控穩定性具有重要影響。汽車減震器分為被動式減震器、主動式減震器和半主動式減震器。由于被動式減震器性能參數不可調，在不同工況下不能實現高品質乘坐舒適性。主動懸架可通過作動器提供外加力提高汽車平順性及操控穩定性，但其成本高，需要額外能源輸入，且對控制器要求高，控制不當易引起振動惡化。近些年關于減震器結構參數、性能參數可控的半主動懸架得到快速發展，由于其制造成本低，可有效提高車輛乘坐舒適性，且在控制器失效后仍可保證車輛懸架系統正常作業，故得到廣大車企及研究人員的青睞。磁流變液作為新型智能材料，其剪切模量可控，響應速度快，穩定性高，成為制備半主動減震器的理想材料。近些年關于磁流變阻尼器的研究很多，取得了可觀的成果。然而目前在磁流變減震器設計方面主要利用了磁流變液的流變特性，而對于其開關特性的應用極少。

現有的磁流變阻尼器多數是針對汽車由于發動機導致的重心靠前而設計的，而對于汽車在重心位置變化時，性能變差。且現有設計通常只可調節活塞低速區的減震器阻尼系數，對于磁流變減震器阻尼系數突變點的控制以及活塞高速區的阻尼控制效果一般。此外，在磁流變阻尼器優化及與懸架匹配方面，多以特定工況設計，未充分考慮車輛在不同重心分布(如承載乘客的影響、后備箱貨物影響等)以及車輛在不同工況下阻尼器的特性對懸架及性能的影響。

發明內容

根據現有技術的不足，本發明的目的是提供一種新型磁流變阻尼器及車輛懸架系統阻尼控制方法，

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種新型磁流變阻尼器，包括活塞筒、活塞頭、活塞桿和磁流變液，所述活塞頭設在所述活塞筒內，所述活塞頭包括活塞外殼和活塞內芯，所述活塞外殼套設在所述活塞內芯外側，所述活塞內芯和所述活塞外殼間設有上下貫通的主流道，所述活塞內芯包括主流道結構和旁通道結構，所述主流道結構包括第一磁芯、第一勵磁線圈、正弦狀磁極和正弦狀隔磁環，所述第一勵磁線圈纏繞在所述第一磁芯中部，一對所述正弦狀隔磁環和所述正弦狀磁極的凸起和凹槽相互配合，一對所述正弦狀隔磁環和所述正弦狀磁極自上而下套設在所述第一磁芯上部，一對所述正弦狀隔磁環和所述正弦狀磁極自下而上套設在所述第一磁芯下部，所述旁通道結構設在所述第一磁芯頂部，所述旁通道結構包括第二磁芯、第二勵磁線圈和旁通孔，兩個所述第二磁芯間隔一定距離設在所述第一磁芯頂部且相對于所述活塞頭軸心對稱分布，兩個所述第二磁芯上分別纏繞所述第二勵磁線圈，兩個所述旁通孔設在兩個所述第二磁芯之間且間隔一定距離，兩個所述旁通孔相對于所述活塞頭軸心對稱分布，所述活塞桿設在所述活塞頭頂部，所述磁流變液設在所述活塞筒中，磁流變液能夠從旁通孔頂部流進和流出且能夠從主流道上下流進或流出。

進一步地，所述活塞筒內還設有浮動活塞，所述浮動活塞設在所述活塞筒中且設在所述活塞頭下方，所述浮動活塞和所述活塞筒間構成蓄能器。

進一步地，所述浮動活塞中部開設有環形凹槽，所述環形凹槽上嵌有干燥環。

進一步地，所述活塞桿通過螺紋連接可拆卸的安裝在所述活塞頭頂部。

一種車輛懸架系統阻尼控制方法，包括：

步驟1、在車輛上安裝四個新型磁流變阻尼器，包括兩個前阻尼器和兩個后阻尼器；