[发明专利]一种多模式电磁馈能式车辆主动悬架作动器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车悬架系统技术领域，具体涉及一种多模式电磁馈能式车辆主动悬 架作动器及其控制方法。

背景技术

传统的被动悬架由于刚度阻尼等参数是固定不变，只能确定一个尽量满足各方面 要求的折中方案，这就使汽车行驶平顺性和乘坐舒适性受到了一定的影响。显然，传统的被 动悬架己经不能满足人们的需求，这就需要一种新型的车辆悬架，而主动悬架就是根据汽 车的运动状态和路面情况，适时地调节悬架的参数，使其处于最佳减振状态。

主动悬架一般由传感器和有源控制器组成的闭环控制系统，根据车辆的运动状况 和路面状况主动做出反应，来抑制车身的振动，该悬架既无固定的刚度又无固定的阻尼系 数，可以随着道路条件的变化和行驶需要的不同要求而自动地改变弹簧刚度和减振器阻尼 系数，适时地调节悬架的参数，使悬架始终处于最佳的减振状态和行驶姿态。

目前，对于主动悬架作动器的研究大致分为三类，一是空气主动悬架作动器，二是 液压主动悬架作动器，三是电磁主动悬架作动器，而空气和液压作动器都存在着结构复杂、 泄漏密封、重量重和成本高及安全可靠性等诸多方面的问题，为保证主动悬架的良好性能， 作动器必须具有灵敏度高、稳定可靠、能耗低、位移大等特点，而随着电磁学理论的不断完 善以及大功率电子器件性能的不断提升，同时其价格也日趋低廉，采用电磁方式来实现主 动悬架力发生器，正好满足了以上要求，并已经取得了良好的效果。尤其是电磁直线作动器 有很多优点:具有结构简单结构紧凑、响应时间短、控制精度高、无接触摩擦、无润滑、适应 频带宽、输出位移和输出力较大、可控性好，与此同时，电磁主动悬架还具有将能量回收的 潜力，这也与当前提倡的“节能、环保”这一主题相吻合。

但是，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器还存在结构复杂、响应慢、可靠性 差、能耗大、成本高等缺陷，而且，尤其是当作动器失效时，既不能实现提高车辆乘坐舒适 性、操作稳定性的目标，反而又可能使行驶情况恶化，鉴于此，设计了一种新型的电磁直线 作动器，不仅能发挥一般电磁作动器的作用，而且，当作动器失效时，可以起到被动减振器 的作用，从而衰减由地面不平经车轮传至车身的振动，可谓一举两得。

现有发明大都没有考虑到当电磁作动器发生失效时，悬架性能将会变得非常的恶 劣，整车的操稳性和平顺性变差，严重时会影响行驶安全性；而且没有考虑在提高平顺性的 情况下尽可能的达到馈能节能这一主题。

另外，现有技术中的能量自供式主动悬架作动器的控制方法往往偏重主动悬架的 某一方面性能，没有综合能量自供式主动悬架作动器的总体性能，导致作动器在工作过程 中主动控制效果不明显，在能量回馈模式与主动控制模式之间转换速度过于频繁，造成系 统严重的迟滞效应，对蓄电池的寿命也有较大的影响；而且，现有技术中对作动器中电机转 速的控制方法还有待改善，现有技术还不能够使主动悬架处于最佳的减振状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构紧 凑、设计新颖合理、实现方便且成本低、工作稳定性和可靠性高、馈能效率高、能够有效地延 长车载蓄电池的使用寿命的多模式电磁馈能式车辆主动悬架作动器。