电动汽车的主动电磁阻尼设计



电动汽车的主动电磁阻尼设计

汽车中使用悬架系统的两个主要目的是：①当车辆加速通过道路时，减轻乘员的加速度感觉；②使轮胎与路面的接触面积达到最大值。在传统悬架系统的设计中，由于上述两个需求往往是相互排斥的，不可能同时满足，因此在悬架系统的实际设计中还要考虑轮胎与悬架部件之间的相互位移。而在实现汽车悬架轻量化的同时，车辆行驶时通常会加剧乘员的不舒适性。

目前，汽车悬架技术是使用被动阻尼器和弹簧将悬架与驾驶室隔离。尽管被动阻尼器和弹簧会在车辆弹簧系统的共振频率范围内减轻乘员加速度感觉，但是其会在更高的频率范围增加乘员加速度感觉。为了克服被动悬架系统的局限性，现代技术采用了半主动或主动阻尼器元件。

由于电动汽车的发展越来越趋近于轻量化，因此与非电动汽车相比，被动阻尼器的有效性大幅度降低。而主动阻尼器可以允许减少对乘员有影响的道路信号，但目前使用的主动液压阻尼器不仅质量大且耗电量也大，导致电动汽车的使用电量减少。因此，利用一个线性电磁元件使得主动电磁阻尼器可作为部分质量以提供主动阻尼，并提供一个液压系统的电量消耗。构建一个主动电磁阻尼模型，将结果与其物理原型进行比较，从而验证其有效性和低功耗性。构建的模型是现实汽车模型的1/4。通过仿真证实了在所有频率范围内，使用线性电磁元件的主动电磁阻尼器比理想的被动阻尼器更加有效。同时还证明，主动电磁阻尼器与被动阻尼器具有相同的质量，多级数阻尼器的的耗电量小于主动液压阻尼器的耗电量。

刊名：Robotics and Applications（英）

刊期：2016年第4期

作者：Alista Fow et al

编译：尹秋