CN208155610U - 基于转动式磁流变阻尼器的半主动悬架系统试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于转动式磁流变阻尼器的半主动悬架系统试验台，主要由车身、弹簧、摇臂、车轮、偏心轮、试验台台架、角度传感器、转动式磁流变阻尼器以及控制器等组成。通过偏心轮转动模拟输入路面不平度信息，引起车身振动；利用磁流变阻尼器输出阻尼力的作用，衰减由路面不平引起车身的振动和冲击。本实用新型结构简单，利用转动式磁流变阻尼器阻尼力可调范围广的优点，通过改变偏心轮结构模拟不同的路面不平度；在不同路面信息状况下，可以通过优化磁流变阻尼器结构达到最佳的减振效果，为磁流变阻尼器的使用提供可靠的依据。本试验台可用于各类基于转动式磁流变阻尼器悬架系统的测试，优化各类车辆悬架系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半主动悬架系统试验台，尤其涉及一种基于转动式磁流变阻尼器的半主动悬架系统试验台。
背景技术
悬架主要作用是传递车轮和车身之间的力或扭矩，缓和来自不平路面对车身的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的振动，以保证车辆的正常行驶和汽车的操纵稳定性，因而悬架系统的改善直接影响车辆乘坐舒适性和行驶平顺性。
传统被动悬架是由钢板弹簧或螺旋弹簧、减振器组成的机械式悬架系统，系统各元件的特性不可调整，只能被动地吸收能量、缓和冲击，其减振效果和乘坐舒适性都较差，已不能满足对汽车悬架的性能要求。半主动悬架系统采用的磁流变阻尼器能感知路面不平度，改变阻尼器内部线圈电流大小，从而改变流经液流通道的磁流变液的屈服强度，达到输出阻尼力的目的，从而调整悬架系统的阻尼，缓减地面传来的振动，提高悬架系统的减振强度，降低悬架系统的振动强度，提高乘坐舒适性和行驶平顺性，因此磁流变阻尼器在悬架系统中得到了越来越广泛的应用。
转动式磁流变阻尼器具有液流通道长、阻尼力可调范围广、响应速度快、体积小、便于安装等优点，在悬架系统中的应用更为方便。在路面不平度发生不同变化时，可以改变流经转动式磁流变阻尼器内部线圈电流大小，达到实施控制输出阻尼力的目的；控制器通过接收车身振动信号，将信号传递给转动式磁流变阻尼器，对输入阻尼器内部线圈电流进行调节，使得转动式磁流变阻尼器阻尼力发生变化，从而表现出不同的减振效果。优化的控制器算法能最佳调节阻尼器输出阻尼力，达到最优的减振效果，有效减少由车轮传递到车身的振动能量，减少车身振幅，提供最佳的乘坐舒适性和行驶平稳性。因此，设计合适的控制算法，有效调节磁流变阻尼器阻尼力也是一个重要的问题。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题及满足磁流变阻尼器实际使用要求，本实用新型提出一种基于转动式磁流变阻尼器的半主动悬架系统试验台。本试验台通过控制偏心轮转动来模拟路面不平度；给转动的车轮输入一个垂向位移，车轮位移引起车身摆动；车身产生振动时，控制器接收振动信号，并将信号传递给转动磁流变阻尼器，通过调节阻尼器内部线圈的加载电流，可实时控制输出阻尼力的大小，从而缓减汽车车身的振动；通过改变偏心轮结构，模拟不同路面不平度信息，达到最佳的乘坐舒适性与行驶平稳性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：车身(1)、弹簧(2)、摇臂(3)、车轮(4)、偏心轮(5)、试验台台架(6)、角度传感器Ⅰ(7)、转动式磁流变阻尼器(8)、角度传感器Ⅱ(9)、控制器(10)、角度传感器Ⅲ(11)；车身(1)通过悬架系统与车轮(4)相连接；弹簧(2)分别与摇臂(3)和车身(1)固定连接；摇臂(3)与试验台台架(6)通过铰链接固定连接；车轮(4)通过铰链接固定连接在摇臂(3)上；车轮(4)与偏心轮(5)轴向垂直接触，两者外表面相切；试验台台架 (6)固定安装在水平地面上，试验台台架(6)由水平台架和垂直台架两部分组成，水平台架中间固定安装有偏心轮(5)，并留有偏心轮(5)转动的空间；角度传感器Ⅰ(7)分别与试验台台架(6) 垂直台架和车身(1)固定连接，用来测量车身(1)旋转角度；转动式磁流变阻尼器(8)通过螺钉和连接板固定安装在摇臂(3)上，阻尼器输出端吊耳与车身(1)固定连接；角度传感器Ⅱ(9)分别与试验台台架(6)垂直台架和摇臂(3)固定连接，用于测量摇臂(3)旋转角度；控制器(10)固定安装在试验台台架(6)垂直台架上；角度传感器Ⅲ(11)固定安装在偏心轮(5)上，用于测量偏心轮(5) 旋转角度。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
(1)本实用新型半主动悬架系统试验台可以通过角度传感器测量车身摆角及偏心轮转角，可对磁流变阻尼器不同工作情况及线圈电流大小不同做对比分析，得到不同工况下磁流变阻尼器的减振强度，对磁流变阻尼器在车辆悬架系统中的使用做可靠分析。
(2)本实用新型提出的半主动悬架系统试验台结构简单，通过模拟路面不平度变化，改变磁流变阻尼器内励磁线圈输入电流大小，对悬架系统的减振效果有直观的体现，通过多次试验分析使得车辆减振效果达到最佳，从而使磁流变阻尼器在实际应用时有事实依据。
(3)本实用新型可以改变偏心轮结构，模拟不同路面振动情况；在输入不同路面不平度信息下，改变阻尼器内部线圈输入电流，实现磁流变阻尼器阻尼力输出变化的控制，达到最优减振效果。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型包括：车身(1)、弹簧(2)、摇臂(3)、车轮(4)、偏心轮(5)、试验台台架(6)、角度传感器Ⅰ(7)、旋转式磁流变阻尼器(8)、角度传感器Ⅱ(9)、控制器(10)及角度传感器Ⅲ(11)。
本实用新型工作原理如下：
试验台开始工作时，偏心轮开始旋转，由偏心轮上的角度传感器Ⅲ记录偏心轮旋转角度Φ3；偏心轮转动过程中推动车轮在转动时上下摆动，车轮有垂直位移时，摇臂与车轮中心连接处会产生位移，摇臂绕着与试验台连接处旋转，产生一个角位移，由角度传感器Ⅱ记录偏转角Φ2；摇臂在旋转过程中压缩弹簧，弹簧推动车身产生振动，由角度传感器Ⅰ测量车身摆动角度Φ1；此时，控制器可以接收振动信号，通过改变流经磁流变阻尼器内部线圈电流大小，使磁流变阻尼器产生阻尼力，抑制车身的摆动，达到减小车身摆动角Φ1的目的。
Claims (1)
1.一种基于转动式磁流变阻尼器的半主动悬架系统试验台，其特征在于包括：车身(1)、弹簧(2)、摇臂(3)、车轮(4)、偏心轮(5)、试验台台架(6)、角度传感器Ⅰ(7)、转动式磁流变阻尼器(8)、角度传感器Ⅱ(9)、控制器(10)、角度传感器Ⅲ(11)；车身(1)通过悬架系统与车轮(4)相连接；弹簧(2)分别与摇臂(3)和车身(1)固定连接；摇臂(3)与试验台台架(6)通过铰链接固定连接；车轮(4)通过铰链接固定连接在摇臂(3)上；车轮(4)与偏心轮(5)轴向垂直接触，两者外表面相切；试验台台架(6)固定安装在水平地面上，试验台台架(6)由水平台架和垂直台架两部分组成，水平台架中间固定安装有偏心轮(5)，并留有偏心轮(5)转动的空间；角度传感器Ⅰ(7)分别与试验台台架(6)垂直台架和车身(1)固定连接，用来测量车身(1)旋转角度；转动式磁流变阻尼器(8)通过螺钉和连接板固定安装在摇臂(3)上，阻尼器输出端吊耳与车身(1)固定连接；角度传感器Ⅱ(9)分别与试验台台架(6)垂直台架和摇臂(3)固定连接，用于测量摇臂(3)旋转角度；控制器(10)固定安装在试验台台架(6)垂直台架上；角度传感器Ⅲ(11)固定安装在偏心轮(5)上，用于测量偏心轮(5)旋转角度。
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