[发明专利]用于具有减小的电流需求的主动支承装置的磁阻促动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于主动支承装置的、尤其是用于机动车中的发动机支承装置的磁阻促动器。

背景技术

主动发动机支承装置是不同载客车辆的组成部分并且减小内燃机传递到底盘上的振动。这还减小了噪声的产生和传递。主动发动机支承装置例如由DE 10 2011 081 291 A1公知。

例如使用液压支承装置作为主动发动机支承装置的基础。在此，作用的支承力F_L被传递到液压室中的液压流体上，并且为了补偿该支承力引入反向力F_G，其方式是，通过促动器改变液压流体的压力。作为主动发动机支承装置的液压支承装置例如由DE 10 2011 011 328 A1公知。

作为促动器原理，磁阻促动器、洛伦兹促动器、压电促动器以及例如洛伦兹磁阻促动器的混合式解决方案是公知的。促动器通过与发动机控制器分开的外部控制器来操控。

DE 196 34 342 A1描述了用于操控电磁负载的常见现有技术。DE 10 2014 204 165 A1和DE 10 2014 204 286 A1描述了用于制造用于电动机的促动器或定子的常见现有技术。

发明内容

根据本发明研发出一种磁阻促动器。该磁阻促动器包括至少一个铁磁定子、至少一个用于将磁通量Φ或磁链通量(magnetischer verketteter Fluss)Ψ引入到定子中的励磁线圈以及至少一个相对于定子可运动地支承的作用元件。与定子共同作用的励磁线圈的电感L局部强烈饱和，因此电感L不仅取决于作用元件的位置p而且取决于通过励磁线圈的电流I。

如果对励磁线圈通电，那么致力于使电感L最大化的力会作用到作用原件上。借助于单个磁阻促动器，通过对励磁线圈通电能够将作用元件从一定的进入区域中从围绕位置p_M(在该位置中电感L最大化)的位置p转移到该位置p_M中。对此替代地或相结合地，作用元件可以通过对励磁线圈通电向位置p_M的方向运动，并且通过复位力、例如通过弹簧力沿另一方向从该位置运动离开。作用元件可以例如以一种方式可运动地支承，使得该作用元件可以在一个维度中直线地运动。

励磁线圈可以例如通过电压源和至少一个与励磁线圈串联连接的控制元件通电。

根据本发明，定子具有至少一个间隙，作用元件的铁磁区域可以被导入到该间隙中。

已经看出的是，与定子共同作用的励磁线圈的电感L非常强烈地取决于作用元件的铁磁区域是否被导入到间隙中。与此相应地，磁阻力作用到作用元件的铁磁区域上，该磁阻力致力于将该区域导入到间隙中并因此使电感L最大化。

在此，间隙与作用元件的铁磁区域的组合必然导致，在将铁磁区域导入到间隙中之后，在铁磁区域的两侧分别空出间隙的一部分。因此，作用元件的铁磁区域在两侧上分别通过一个气隙与定子分开。这两个气隙中的每一个气隙对于磁链通量Ψ是一个阻抗。相对于目前的现有技术(在定子和作用元件之间仅有一个气隙)，磁链通量Ψ的阻抗近似加倍。与此相应地，电感L近似地减半，由此能实现的磁阻力也近似减半。

然而已经看出的是，相反地，作用元件可以非常明显更轻地制造。恰恰在设置有用于施加反向力F_G的磁阻促动器的主动支承装置中反向力F_G应该快速地跟踪作用的支承力F_L的变化，那么最重要的是能够使作用元件多快地加速。通过作用元件的仅一小部分必须构造为铁磁区域并且剩余部分可以由轻质结构材料制成的方式，作用元件的重量可以减小直到70％。与此相应地，对于相同加速度来说需要较小磁阻力，即磁阻力明显更小，以至于甚至可以减小通过励磁线圈的电流I。因此，磁阻促动器的操控需要明显较小的电流强度，由此主动支承装置整体也需要明显较小的电流强度。该较小的电流强度又可以在使用主动支承装置作为车辆中的发动机支承装置的情况下通过已经存在的发动机控制器来提供。

最后，根据本发明在定子上设置的间隙具有以下作用，即具有磁阻促动器的主动发动机支承装置可以被已存在的发动机控制器操控，并且仅用于操控主动发动机支承装置的附加控制器是多余的。

因此，通过双气隙首先减小磁阻力的可见缺点明显被完全补偿了。