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電動(dòng)汽車的主動(dòng)電磁阻尼設(shè)計(jì)

汽車中使用懸架系統(tǒng)的兩個(gè)主要目的是：①當(dāng)車輛加速通過(guò)道路時(shí)，減輕乘員的加速度感覺；②使輪胎與路面的接觸面積達(dá)到最大值。在傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，由于上述兩個(gè)需求往往是相互排斥的，不可能同時(shí)滿足，因此在懸架系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)中還要考慮輪胎與懸架部件之間的相互位移。而在實(shí)現(xiàn)汽車懸架輕量化的同時(shí)，車輛行駛時(shí)通常會(huì)加劇乘員的不舒適性。

目前，汽車懸架技術(shù)是使用被動(dòng)阻尼器和彈簧將懸架與駕駛室隔離。盡管被動(dòng)阻尼器和彈簧會(huì)在車輛彈簧系統(tǒng)的共振頻率范圍內(nèi)減輕乘員加速度感覺，但是其會(huì)在更高的頻率范圍增加乘員加速度感覺。為了克服被動(dòng)懸架系統(tǒng)的局限性，現(xiàn)代技術(shù)采用了半主動(dòng)或主動(dòng)阻尼器元件。

由于電動(dòng)汽車的發(fā)展越來(lái)越趨近于輕量化，因此與非電動(dòng)汽車相比，被動(dòng)阻尼器的有效性大幅度降低。而主動(dòng)阻尼器可以允許減少對(duì)乘員有影響的道路信號(hào)，但目前使用的主動(dòng)液壓阻尼器不僅質(zhì)量大且耗電量也大，導(dǎo)致電動(dòng)汽車的使用電量減少。因此，利用一個(gè)線性電磁元件使得主動(dòng)電磁阻尼器可作為部分質(zhì)量以提供主動(dòng)阻尼，并提供一個(gè)液壓系統(tǒng)的電量消耗。構(gòu)建一個(gè)主動(dòng)電磁阻尼模型，將結(jié)果與其物理原型進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證其有效性和低功耗性。構(gòu)建的模型是現(xiàn)實(shí)汽車模型的1/4。通過(guò)仿真證實(shí)了在所有頻率范圍內(nèi)，使用線性電磁元件的主動(dòng)電磁阻尼器比理想的被動(dòng)阻尼器更加有效。同時(shí)還證明，主動(dòng)電磁阻尼器與被動(dòng)阻尼器具有相同的質(zhì)量，多級(jí)數(shù)阻尼器的的耗電量小于主動(dòng)液壓阻尼器的耗電量。

刊名：Robotics and Applications（英）

刊期：2016年第4期

作者：Alista Fow et al

編譯：尹秋