汽车电磁悬架系统及工作原理

1.电磁悬架系统组成

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电磁悬架系统是利用电磁反应的一种新型智能化独立悬架系统。它利用多种传感器检测路面状况和各种行驶工况，传输给电子控制器ECU，控制电磁减振器瞬间做出反应，抑制振动，保持车身稳定，特别是在车速很高，突遇障碍物时更能显出它的优势。基本彻底解决了传统减振器存在的舒适性和稳定性不能兼顾的问题，并能适应变化的行驶工况和任意道路激励，即使是在最颠簸的路面，电磁减振器也能保证车辆平稳行驶。

电磁悬架系统如图5-11所示。

（1）电磁减振器组成

电磁减振器由传感器、电子控制器ECU、圓筒型线性电动机和弹簧液压减振器4大部分组成。系统中的传感器有加速度传感器和悬架行程传感器。

图5-11 电磁悬架系统

1）加速度传感器用来检测路面凹凸不平的程度，输送给电子控制器ECU，发出指令控制线性电动机产生与减振器运动方向完全相反的反作用力运动行程，减轻车辆上下的振动。

2）悬架行程传感器用来检测减振器的实际运动行程，然后反馈给电子控制器ECU适时修正线性电动机的反作用力运动行程。

（2）电磁减振器工作原理

电磁悬架（减振器）原理及剖视图如图5-12所示。(www.xing528.com)

1）磁流变减振器。该减振器活塞上绕有电磁绕组，当电磁绕组中无电流通过时，活塞内4个微型通道中的电磁液未被磁化，不规则排列的磁性颗粒呈均匀分布状态，产生的阻尼力与普通减振油相同；一旦控制单元发出脉冲信号，线圈内便会产生电压，从而形成一个磁场，并改变粒子的排列方式。这些粒子马上会按垂直于活塞运动的方向排列，阻碍油在活塞微型通道内流动，提高阻尼效果。

2）活塞绕组中输入的电流强度越大，形成的磁场强度越强，磁性颗粒被磁化的程度越好，产生的阻尼力就越大。

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磁流变液体产生阻尼力的大小随输入电流强度的大小而变化，电子控制器ECU完全可以根据道路状况和载荷情况，通过适时准确地控制输入活塞绕组的电流强度，精确地控制减振器的减振性能，达到舒适性和运动性完美统一的最佳效果，即使是在最颠簸的路面，也能保证车辆平稳行驶。

图5-12 电磁悬架（减振器）原理及剖视图

2.电磁悬架系统控制

安装在弹簧液压减振器下部的线性电动机，其定子绕组固定在减振器缸体上，绕组中的电流强度直接由电子控制器ECU控制，电子控制器ECU根据加速度传感器检测到的路面实际状况和悬架行程传感器检测到的实际运动行程，发出指令，精确控制输入定子绕组的电流强度，从而精确控制直线电动机的反方向运动阻尼力和减振力，缓和路面的冲击与振动。输入的电流越大，定子绕组中产生的磁场就越强，直线电动机产生反方向的阻尼力和减振力也就越大，这样，系统对电流大小的控制完全与行驶加速度及路面颠簸状况相适应。

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当车辆行驶在凹凸不平的恶劣路面上，车轮剧烈地跳动时，系统自动控制定子绕组输入更大的电流，使直线电动机产生与减振器运动方向完全相反的更大阻尼力和减振力，抵消缓冲减振器的剧烈振动。电子控制器ECU可在1s时间内让减振器的阻力和减振力连续改变1000次，根据各种路况和载荷情况选择最佳的减振力。