[发明专利]汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度的优化设计方法

摘要

本发明涉及汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度的优化设计方法，属于磁流变减振器技术领域。目前国内外对于磁流变减振器活塞长度L尚未给出可靠的设计方法，大都是采用反复试验及修改的方法。本发明其特征在于：根据车辆单轮悬架参数和减振器安装角度，确定磁流变减振器最佳阻尼特性及活塞长度的设计速度点；根据减振器结构参数及磁流变液体粘度，建立汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度L的设计模型并进行设计。利用该方法可得到可靠的磁流变减振器活塞长度L的设计值，满足不同车辆对半主动悬架系统阻尼特性要求，加快产品开发速度，降低试验费用，提高产品设计水平、质量和性能，并且还可以确保在断电情况下的车辆行驶平顺性及安全性。

主权项

1.汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度的优化设计方法，其具体步骤如下：(1) 确定基于行驶平顺性的汽车半主动悬架系统最佳阻尼比：根据车辆单轮悬架的簧上质量m₂、悬架刚度k₂、簧下质量m₁及轮胎刚度k_t，确定在未施加控制电流情况下基于行驶平顺性要求的汽车半主动悬架系统最佳阻尼比，即：；式中，r_m=m₂/m₁，r_k=k_t/k₂；（2）确定半主动悬架系统设计所要求的磁流变减振器最佳阻尼系数C_d及阻尼特性：根据车辆单轮悬架的簧上质量m₂、悬架刚度k₂，悬架杠杆比i和减振器安装角度，及步骤（1）中的，确定汽车半主动悬架系统所要求的磁流变减振器最佳阻尼系数C_d，即；因此，磁流变减振器最佳阻尼特性，可表示为：；据上式可得汽车半主动悬架系统设计所要求的磁流变减振器在控制电流I＝0A的情况下，设计所要求的阻尼力特性曲线；（3）确定汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度的设计速度点V₁及对应阻尼力F_d1:根据步骤(2)中的磁流变减振器最佳阻尼特性曲线,确定汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度L的设计速度点V₁及对应所要求的阻尼力F_d1；（4）汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度L的设计数学模型及设计:根据磁流变减振器的活塞缸筒的内径为D_H,活塞与缸筒内径之间的间隙为h，活塞杆的直径为d_g，磁流变液体的初始粘度μ₀，步骤(3)中的V₁和F_d1，利用磁流变减振器的运动速度、流量、节流压力及减振器阻尼力之间关系，建立汽车半主动悬架磁流变减振器活塞长度L的设计数学模型，对磁流变减振器活塞长度L的进行设计，即：; (5) 汽车半主动悬架磁流变减振器阻尼特性的仿真验证：根据磁流变减振器的活塞缸筒内径D_H，活塞杆直径d_g，活塞环形缝隙h，及步骤（4）中的L，利用磁流变减振器阻尼特性仿真程序，对所设计的汽车半主动悬架磁流变减振器在未施加控制电流时的阻尼特性进行仿真验证。