CN104819232A - 用于汽车悬架的电磁阻尼减震器 - Google Patents

Abstract

用于汽车悬架的电磁阻尼减震器属于用于汽车悬架的减震器领域，其包括外筒和活塞杆，所述外筒包括定子铁芯和饼式三相绕组，饼式三相绕组按照螺旋式布局法固连于定子铁芯的活塞腔内部；所述活塞杆包括动子铁芯和多段环形绕组，多段环形绕组按等间距顺次固连套在动子铁芯上，各个环形绕组分别独立与车载电源***连接，形成并联。本发明的电磁阻尼减震器能够根据汽车颠簸时相对运动的发生情况自主形成实时的运动阻尼，该运动阻尼的产生过程无需借助复杂昂贵的高级反馈控制***、反馈***或额外的动力元件，其阻尼力的大小以及阻尼固有频率等参数均依据物理学经典的楞次定律通过调整多段环形绕组电流大小或方向加以实现。

Description

用于汽车悬架的电磁阻尼减震器

技术领域

本发明属于用于汽车悬架的减震器领域，具体涉及一种用于汽车悬架的电磁阻尼减震器。

背景技术

阻尼减震器是汽车悬架***中的核心部件，其借助于弹性元件或阻尼元件来缓冲和消耗汽车行驶时车身产生的振动，因此其在减少振动载荷引起的零部件损坏以及提高车辆的舒适性和操纵稳定性等方面均起到重要作用。

根据汽车阻尼减震器的原理及其控制方式的不同，可将汽车悬架***大致分为被动悬架***和主动悬架***，与通过弹簧等减震元件被动产生阻尼作用的被动悬架***相比，主动悬架***能够通过其阻尼减震器自主产生与汽车悬架振动方向相反、大小适度的阻尼作用力，因此成为研发主流。

主动悬架***又可进一步细分为全主动悬架***和半主动悬架***，全主动悬架***的理论模型指出，全主动悬架***应具有能够产生作用力的动力源；其阻尼减震器类执行元件能够传递这种作用力且能连续工作；此外，全主动悬架***还需由微电脑控制***根据多种传感器的反馈信号来实时调整阻尼减震器的阻尼系数和工作方式。然而，受制于微电脑控制***的运算处理能力、传感器和阻尼减震器的响应时滞、以及车载全主动悬架***的综合成本等因素的限制，全主动悬架***目前尚处于理论模型研发阶段，其技术理论尚不成熟，更远不具备大规模应用于普通民用汽车领域的基础。

与对控制***要求极高的全主动悬架***比较而言，半主动悬架***的阻尼减震器不具备能产生连续阻尼动力的动力源，也无需昂贵的反馈——执行控制***。但半主动悬架***采用了阻尼系数实时可调的半主动阻尼减震器元件替代传统被动悬架***所采用的弹簧等被动阻尼器件，其可以更好的缓冲车身所受到的振动冲击力，因而使汽车行驶的平顺性和操纵稳定性均得到大幅提高，并能更灵活地适应路况的复杂变化。

目前市场上的半主动悬架***普遍采用基于流变液体阻尼变化特性的阻尼减震器，利用流变液体具有表观粘度随剪切速率和外加场强的变化而改变的特性研制的磁流变液减振器或电流变液减振器等，例如，利用步进电机对液压***节流口的开度进行控制的液压阻尼减振器的悬架***均属于此类，而基于电控***和电控阻尼器件的半主动悬架***目前尚未见报道。

发明内容

为了解决现有被动悬架***的减震效果已无法满足汽车悬架***的未来发展需求、全主动悬架***技术尚不成熟，而现有半主动悬架***普遍采用基于流变液体阻尼变化特性的阻尼减震器，目前没有基于电控***和电控阻尼器件的半主动悬架***的技术问题，本发明提供一种用于汽车悬架的电磁阻尼减震器。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

用于汽车悬架的电磁阻尼减震器，其包括外筒和活塞杆，所述外筒包括定子铁芯和饼式三相绕组，饼式三相绕组按照螺旋式布局法固连于定子铁芯的活塞腔内部；所述活塞杆包括动子铁芯和多段环形绕组，多段环形绕组按等间距顺次固连套在动子铁芯上，各个环形绕组分别独立与车载电源***连接，形成并联。

所述活塞杆的长度大于外筒的长度，活塞杆***外筒的空腔并形成活塞。

所述活塞杆与外筒不接触，其二者之间存在间隙。

本发明的有益效果是：该用于汽车悬架的电磁阻尼减震器能够根据汽车颠簸时相对运动的发生情况自主形成实时的运动阻尼，该运动阻尼的产生过程无需借助复杂昂贵的高级反馈控制***、反馈***或额外的动力元件，其阻尼力的大小以及阻尼固有频率等参数均依据物理学经典的楞次定律通过调整多段环形绕组电流大小或方向加以实现，因此，该电磁阻尼减震器能够替代现有半主动悬架***普遍采用基于流变液体阻尼变化特性的阻尼减震器，可使汽车悬架成为基于电磁阻尼减震器的半主动悬架***，因此能更好地满足提高车辆的舒适性和操纵稳定性的设计需求。此外，该电磁阻尼减震器还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。

附图说明

图1是本发明外筒的轴向剖面示意图；

图2是本发明活塞杆的轴向剖面示意图；

图3是本发明一种用于汽车悬架的电磁阻尼减震器的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明用于汽车悬架的电磁阻尼减震器包括外筒1和活塞杆2，外筒1包括定子铁芯1-1和饼式三相绕组1-2，饼式三相绕组1-2以螺旋式布局法固连于定子铁芯1-1的活塞腔内部。活塞杆2包括动子铁芯2-1和多段环形绕组2-2，多段环形绕组2-2按等间距顺次固连套在动子铁芯2-1上，各个环形绕组2-2并联且分别与电源连接。活塞杆2的长度大于外筒1的长度，活塞杆2***外筒1的空腔并形成活塞。

活塞杆2与外筒1不接触，其二者工作面之间存在间隙，该间隙不大于2毫米。定子铁芯1-1和动子铁芯2-1均采用10#钢或电工纯铁等软磁材料。

具体应用本发明的用于汽车悬架的电磁阻尼减震器时，如图3所示，分别将饼式三相绕组1-2按照螺旋式布局法及常规三相绕组接线方法与车载电源***相应端子分别连接，按照同样的方法，将多段环形绕组2-2分别独立与车载电源***连接，形成并联。通过机械弹簧将该电磁阻尼减震器与汽车悬架弹性连接，并作为其阻尼元件，即可使汽车悬架成为基于电磁阻尼减震器的半主动悬架***。

当电磁阻尼减震器通电后，活塞杆2等效成为电磁铁柱，活塞杆2与外筒1之间形成一个封闭的磁回路。当活塞杆2与外筒1发生相对运动时，在其二者之间将产生阻碍相对运动发生的电磁阻尼力，该电磁阻尼力的大小和方向都遵循物理学经典的楞次定律，即：电磁阻尼力的大小与相对运动的速度成反比，电磁阻尼力的方向与相对运动的方向相反。由此可知，本电磁阻尼减震器能够根据相对运动的发生情况，自主形成实时的运动阻尼，无需借助复杂昂贵的高级反馈控制***、反馈***或额外的动力元件。

此外，该电磁阻尼减振器的阻尼力大小以及阻尼固有频率等参数都依据物理学经典的楞次定律，通过调整多段环形绕组2-2电流大小或方向加以实现。

本发明用于汽车悬架的电磁阻尼减震器能够根据汽车颠簸时相对运动的发生情况自主形成实时的运动阻尼，该运动阻尼的产生过程无需借助复杂昂贵的高级反馈控制***、反馈***或额外的动力元件，其阻尼力的大小以及阻尼固有频率等参数均依据物理学经典的楞次定律通过调整多段环形绕组电流大小或方向加以实现，因此，该电磁阻尼减震器能够替代现有半主动悬架***普遍采用基于流变液体阻尼变化特性的阻尼减震器，可使汽车悬架成为基于电磁阻尼减震器的半主动悬架***，因此能更好地满足提高车辆的舒适性和操纵稳定性的设计需求。此外，该电磁阻尼减震器还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。

Claims (3)

1.用于汽车悬架的电磁阻尼减震器，其特征在于，该电磁阻尼减震器，包括外筒(1)和活塞杆(2)，所述外筒(1)包括定子铁芯(1-1)和饼式三相绕组(1-2)，饼式三相绕组(1-2)按照螺旋式布局法固连于定子铁芯(1-1)的活塞腔内部；所述活塞杆(2)包括动子铁芯(2-1)和多段环形绕组(2-2)，多段环形绕组(2-2)按等间距顺次固连套在动子铁芯(2-1)上，各个环形绕组(2-2)分别独立与车载电源***连接，形成并联。

2.如权利要求1所述的用于汽车悬架的电磁阻尼减震器，其特征在于，所述活塞杆(2)的长度大于外筒(1)的长度，活塞杆(2)***外筒(1)的空腔并形成活塞。

3.如权利要求1或2所述的用于汽车悬架的电磁阻尼减震器，其特征在于，所述活塞杆(2)与外筒(1)不接触，其二者之间存在间隙。