自動車の電磁サスペンションを詳しく解説(前編)

まとめ:

自動車が発明されて以来、人々は自動車のスムーズな走行を追求してきました。空気入りタイヤの発明により、車両はよりスムーズかつ快適に走行できるようになり、耐荷重性の高いボディと厚みのあるシャーシにより、車両の快適性がさらに向上しました。科学技術の発展と生活水準の向上に伴い、自動車に対する人々の快適性、操縦性、安全性に対する要求は徐々に高まっています。サスペンションシステムは、車両の走行時の滑らかさ、操縦安定性、快適性などの性能に直接影響を与える重要なシステムの一つであり、車両の滑らかさと操縦安定性において重要な役割を果たしています。車両の走行条件が複雑かつ変化し、サスペンションシステムへの要求はますます高くなっており、従来のパッシブサスペンションでは満足な車両性能を実現することが困難でしたが、車両の乗り心地や快適性を向上させるために、人々はサスペンション構造の研究を続けており、新しいタイプのサスペンションが急速に開発されています。初期の非独立懸架から後期の独立懸架へ、インテグラルサスペンションからアクティブサスペンションの登場へと、クルマの操縦安定性は質的に飛躍しました。さまざまな路面状況や走行環境の変化への追従が難しく制御不能なパッシブ/セミアクティブサスペンションに比べ、アクティブサスペンションはクルマの運動状態や路面状況の変化に応じて能動的に制御力を発生させ、安定した走行性能を発揮します。サスペンションシステムは常に最適な状態、つまり最良のダンピング状態になります。アクティブサスペンション技術の開発は、初期のエア可変ダンピングサスペンションから世界をリードするMRCアクティブ電磁サスペンション技術に至るまで、時代の最前線にあります。

I.はじめに

自動車が発明されて以来、人々は自動車のスムーズな走行を追求してきました。空気入りタイヤの発明により、車両はよりスムーズかつ快適に走行できるようになり、耐荷重性の高いボディと厚みのあるシャーシにより、車両の快適性がさらに向上しました。科学技術の発展と生活水準の向上に伴い、自動車に対する人々の快適性、操縦性、安全性に対する要求は徐々に高まっています。サスペンションシステムは、車両の走行時の滑らかさ、操縦安定性、快適性などの性能に直接影響を与える重要なシステムの一つであり、車両の滑らかさと操縦安定性において重要な役割を果たしています。車両の走行条件が複雑かつ変化し、サスペンションシステムへの要求はますます高くなっており、従来のパッシブサスペンションでは満足な車両性能を実現することが困難でしたが、車両の乗り心地や快適性を向上させるために、人々はサスペンション構造の研究を続けており、新しいタイプのサスペンションが急速に開発されています。初期の非独立懸架から後期の独立懸架へ、インテグラルサスペンションからアクティブサスペンションの登場へと、クルマの操縦安定性は質的に飛躍しました。さまざまな路面状況や走行環境の変化への追従が難しく制御不能なパッシブ/セミアクティブサスペンションに比べ、アクティブサスペンションはクルマの運動状態や路面状況の変化に応じて能動的に制御力を発生させ、安定した走行性能を発揮します。サスペンションシステムは常に最適な状態、つまり最良のダンピング状態になります。アクティブサスペンション技術の開発は、初期のエア可変ダンピングサスペンションから世界をリードするMRCアクティブ電磁サスペンション技術に至るまで、時代の最前線にあります。

近年、自動車業界における電磁サスペンションの適用は、ハンドリングを重視したスポーツカーを中心にますます普及しており、コスト問題の解決により、電磁サスペンションの市場適用範囲は大幅に拡大し、ハイエンドブランド市場でのみ使用されていたものから徐々にローエンド市場に移行し、より多くのモデルで使用されるようになります。市場競争の激化により、近い将来、電磁サスペンションが低市場価格で広く普及し、自動車所有者がより快適で安全な自動車を手頃な価格で享受できるようになると考えられています。

科学技術が急速に発展している現在、サスペンションはドライバーと同乗者の安全を十分に保護することもできますが、人間の安定性、安全性、快適性の追求のペースはここでも止まりません。クルマがよりインテリジェントになるためには、クルマの快適性能をいかに積極的に向上させるかが、今後の開発の新たな方向性となっています。

2つの概要

1.近年の国内外の電磁アクティブサスペンションの研究に基づいて、自動車の電磁サスペンション技術の研究と応用状況をレビューし、さまざまな車両の電磁アクティブサスペンションの構造を分析してまとめ、電磁サスペンションの現状を分析します。アクティブサスペンション 主要な問題が要約され、その応用の見通しと将来の開発傾向が分析されます。本論文はサスペンションシステムのエネルギーフィードバックの現在の研究状況と電磁アクティブサスペンションのエネルギー消費とエネルギー回収に関する研究を要約および分析し、サスペンションエネルギーフィードバックの開発状況と傾向について議論する。

2. 自動車電子技術の急速な発展と新エネルギー車、電子制御システム、サスペンション振動低減技術の開発に伴い、自動車サスペンションシステムには電磁原理に基づくアクティブサスペンションアクチュエータ(電磁アクチュエータ)が使用されています。電磁アクティブサスペンションの応用アクチュエータが注目され始めたため、さまざまな車両の電磁アクティブサスペンションアクチュエータの研究状況が分析され、レビューされました。

3つの定義

電磁アクティブサスペンション 電磁アクティブサスペンション/電磁オイル可変減衰ショックアブソーバーサスペンションシステム 磁気粘性ダンパー/磁気レオロカルダンパー、MRD/アクティブ電磁誘導サスペンション MRC (マグネティックライドコントロール)/電磁調整式サスペンション/磁気粘性流体 (MR 流体)、電磁サスペンションは、可変減衰ショックアブソーバーサスペンションに属します. 電磁サスペンションは非常に技術的なニックネームを持っています, それは磁気粘性サスペンションであり、電磁サスペンションに使用されるコア技術である磁気粘性流体 (Magneto-Reological Fluid) に由来しているため、MR とも呼ばれますサスペンション。

MRC/MRアクティブ電磁サスペンションは、量産車用可変減衰サスペンション技術の代表格の一つであり、電磁応答を利用して減衰力を変化させるサスペンション方式であり、制御のみを必要とする新しいタイプの独立懸架装置です。減衰係数を制御するという目的を達成するには電流を変える必要があり、電流を変えるだけで電磁場の強さを制御することができます。非常に短い時間(1ミリ秒)で路面状況に反応して振動を抑え、ボディを安定に保つことができ、特に高速走行時の突然の段差などの比較的過酷な環境では、電磁サスペンションの利点は非常に明白です。その応答速度は従来のサスペンションの5倍であり、従来のサスペンションをはるかに超えています。車速が速いときや突然障害物に遭遇したときにその利点を最大限に発揮し、でこぼこした路面でも車体をスムーズに走行させることができます。

開発に成功した発電用ショックアブソーバは、完全にリニアモータ電磁方式で構成された電磁ショックアブソーバです。システムの構造をさらに簡素化するだけでなく、通常の走行状態で発電する機能も備えており、各ショックアブソーバーは少なくとも25Wの電力を生成し、電気自動車の電気自動車にとって非常に重要なリチウム電池を充電することができます。これは非常に有利であり、リチウム電池の出力を大幅に増加させ、電気自動車の航続距離を延ばすことができます。そのユニークな特徴は、モーターに電流を供給するだけでなく、一連の電力補償機構を形成するモーターから電流を生成できることです。

そして最も重要な衝撃吸収効果は、マジックカーペットサスペンション衝撃吸収システムよりもさらに優れていると言えます。

「魔法の絨毯」サスペンション

永久磁石モーターの電磁材料と電子制御技術の急速な発展、およびスマートカーの開発動向の影響を受けて、車両の電磁アクティブサスペンション技術は学界と産業界の注目を集めており、国内外の研究のホットスポットとなっています。外国。自動車の電磁アクティブサスペンション技術の理論研究は徐々に深まり、いくつかの実用化が得られ、高級乗用車に搭載される市場製品も登場しています。しかし、ハイテク技術の最大の欠点は高価であることであり、このようなショックアブソーバーサスペンションは重すぎて高価であるため、多くの自動車メーカーは当面は採用を検討しないだろう。

4つのコンポーネント

電磁サスペンションは比較的複雑なアクティブサスペンションであり、車載のコントロールユニットシステム、車輪変位センサー、MRCショックアブソーバー(電磁油圧ロッドとストレートショックアブソーバー)で構成されています。

各車輪と車体との接続部には車輪変位センサーがあり、このセンサーは車載制御装置に接続されており、車載制御装置は電磁油圧ロッドとストレートショックアブソーバーに接続されています。これは、磁気レオロジーショックアブソーバー、ボールネジ、EHA 静電気油圧、および空気バネで構成されており、電磁サスペンションの減衰は電磁アクチュエーターによって提供されます。電磁サスペンションの秘密は主にショックアブソーバーに集中しており、フロントアクスルのショックアブソーバーとリアアクスルのショックアブソーバーは細部が若干異なりますが、ピストンの途中に電子制御装置とそれに対応するケーブルが配置されています。

4つのショックアブソーバーはそれぞれ独立して動作し、一見同じ状態に見えても、リアルタイムの路面情報に応じてそれぞれのショックアブソーバーが調整され、どんな路面でも良好な走行性能を維持します。表面の乗り心地も良好です。加速度センサー、コントローラー、アクセサリーなどと組み合わせて、独自のMRC (マグネティック ライド コントロール) システム、セミ/フル アクティブ サスペンション システムの完全なセットを構成します。

電磁サスペンションには、ホイールコネクタ、トランスミッション機構、モーター、ボディコネクタ、制御装置が含まれます。本体コネクタはモーターに接続され、制御装置はモーターに電気的に接続されてモーターの現在の回転パラメーターを取得し、現在の回転パラメーターに従って目標回転パラメーターが取得され、モーターは次の速度で動作するように制御されます。目標回転パラメータ;ホイールコネクタは伝達機構を介してモータに接続されており、ホイールコネクタにかかる力をモータの回転駆動力に変換し、モータが目標回転パラメータで動作するときの力を回転駆動力に変換する。ホイールコネクターの減衰力。

1. dq軸電流デカップリング制御モジュール、電流制限制御モジュール、フィールド指向制御モジュール、電圧2/3変換モジュール、PWM調整を含むアクティブサスペンション電磁アクチュエータのインテリジェントコントローラの構築方法インバータとACリニアモータは順に直列に接続され、電流3/2標準変換モジュールと外乱検出モジュールが全体としてアクティブサスペンション電磁アクチュエータ、パラメータ最適化モジュールを形成します。サポート ベクター マシン コントローラー、サポート ベクター マシン コントローラー、最適化コントローラー、ロバスト コントローラー、ロバスト コントローラー パラメーター最適化モジュールは、速度指定モジュールおよびフィルター追跡エラー モデルとともに並列接続され、干渉防止インテリジェント コントローラーを形成します。電磁アクチュエータのパラメータの外部外乱と時変特性。これは電磁アクチュエータの外乱変数に相当し、コントローラの非線形モデルはサポート ベクター マシンによって回帰され、ロバスト性と実効性が効果的に向上します。インテリジェントコントローラーの時間パフォーマンス。

 

2. 従来のダンピングシステムとは異なり、磁気レオロジーダンパーには小さなバルブ構造がなく、ダンピング効果は液体の流れ抵抗によって達成されません。実際、通常のショックアブソーバー流体の代わりに磁気粘性流体が使用され、従来のショックアブソーバーの通常の作動油が磁力の弱いショックアブソーバー油に置き換えられます。電磁サスペンションは従来のスプリング装置の構造を保持し、引き続きスプリングを使用してサポートを提供し、ショックアブソーバーを磁気粘性流体で満たします。

他の電子衝撃吸収システムと比較して、自動車電磁サスペンションシステムはよりユニークです。電磁サスペンションの核心部品は、磁気粘性流体が充填された電磁サスペンションショックアブソーバーであり、電磁サスペンションショックアブソーバーの外観は従来の油圧式単管ショックアブソーバーに似ており、一般的な構造は従来のサスペンションショックアブソーバーに似ています。電磁ショックアブソーバーは、単純な電磁石アセンブリと、従来の作動油の代わりに磁気粘性流体としても知られる特殊な流体で構成されています。ショックアブソーバコア内に電磁石(マグネットコイル)群を設置し、精密設計された電磁コイルをピストンとして使用、つまりショックアブソーバ内部のピストンにコイルを設けます。ピストンロッドが下方に移動すると、キャビティ内の磁気レオロジー流体は、圧縮キャビティから環状減衰チャネル、通常の貫通穴、および絞られた後のピストンの環状ギャップを通って伸長キャビティに流れ、またその逆も同様です。

電磁サスペンションは、多くの自動車会社の高性能車で最も広く使用されている減衰調整可能なショックアブソーバーでもあります。

シンプルな構造、極めて低い消費電力、広い制御応力範囲、瞬時かつ精密な減衰力制御などの利点を備えています。また、不純物の影響を受けにくく、使用温度範囲が広く、-50°C〜140°Cの範囲で使用できます。利点としては、よりスムーズで一貫した減衰力、内部の複雑さの軽減、経時的な内部可動部品の摩耗の軽減、騒音の低減が挙げられます。電磁サスペンションは通常の低圧電源(一般の蓄電池)から直接電力を供給できるため、高圧電圧による危険や不便を回避できます。最大の利点は、1秒間に数千回の速度で監視し、いつでも道路状況に適応できることであり、特に砂利道を歩いている場合、細かい振動は基本的に遮断できます。車のハンドリングや乗り心地を考慮してリアルタイムに減衰力を調整できます。

従来のスプール減衰システムと比較して、電磁サスペンション
ラックには長所と短所が共存します。

従来の自動車用ショックアブソーバーと比べて可動部分が大幅に減少し、衝突がほとんどないため低騒音です。電磁サスペンション式ショックアブソーバは、あらゆる状況下でも素早く調整できることが大きな特徴であり、減衰力の調整は磁性流体によって制御されるため、バルブの開閉による乱れがなく、瞬時に調整することができます。 . 遅延。なお、減衰力の調整速度は流体の流量とは無関係であるという磁気粘性緩衝器特有の点にも注意が必要です。

その欠点は主に磁気粘性流体に関連しています: 磁気粘性流体はその複雑さのために非常に高価です; さらに、磁気粘性流体は鉄粒子が含まれているため非常に摩耗性が高く、ショックアブソーバーの内部部品が必要です 高価で高品質の表面コーティングが必要ですさらに、磁気粘性流体はかなり複雑なシールシステムを必要とするため、追加のコストがかかります。磁気粘性流体の摩耗性はサスペンション システムにも悪影響を与える可能性があるため、電磁サスペンション ショックアブソーバーは従来の調整可能なショックアブソーバーよりも内部摩擦がわずかに高く、摩擦がわずかに高いと車両が滑らかな道路を走行する場合、乗り心地が若干悪化する可能性があります。 。初期の磁気レオロジーショックアブソーバーの設計では、流体内の残留磁気の可能性により、乗り心地が悪くなる可能性が高くなりました。しかし、時間の経過とともに、両方の問題は設計の改善によって主に解決されました。最後に、電磁サスペンション ショックアブソーバーは、流体の摩耗性の性質により、基油の漏れが発生しやすくなります。基油が存在しないと、残った MR フルードの粘度が高くなり、ショックが硬くなって乗り心地が悪くなります。

(1) 磁気粘性流体(Magnetorheological Fluid、略して MR Fluid)は、新しいタイプのインテリジェント材料です。インテリジェント ダンパー (磁気粘性流体ショックアブソーバー) に使用すると、減衰力を連続的に調整できる新世代の高性能でインテリジェントなショックアブソーバーを作成できます。磁気粘性流体ショックアブソーバは、通常の低電圧電源(通常の蓄電池)から直接電力を供給できるため、高圧電圧による危険性や不便さを回避できます。

1) 磁気粘性流体は、主に磁性粒子懸濁液(高透磁率、低保磁力の小さな磁性粒子)、母液(磁性粒子懸濁液のキャリア、低粘度、高沸点、低凝固点、高密度)から構成されます。界面活性剤は3つの部分から構成されています。磁気粘性流体は 3 つの部分で構成されており、1 つはミネラルオイルやシリコーンオイルなどのキャリア液体、2 つ目は磁化可能な分散懸濁粒子で、通常は粒子が明確な元素 Fe および Fe3O4 粉末で構成されます。ワークの耐久性を向上させるために化学処理を行った後、3 番目は分散剤であり、懸濁粒子とキャリア液を構造化して、キャリア液中での懸濁粒子の分散安定性の問題を解決できます。磁気粘性流体は、外部磁場下で低粘度のニュートン流体から短時間(10ms)で高粘度のビンガム半固体に変化するという優れた特性を持っており、これを磁気粘性流体といいます。効果。

電磁サスペンション ショックアブソーバーに使用される磁気粘性流体は、基油、鉄粒子、および鉄粒子を懸濁できるその他のいくつかの成分で構成されています。磁気粘性流体は、非常に小さい (3 ~ 10 ミクロン) の磁性粒子を含む液体であり、合成炭化水素と 3 ~ 10 ミクロンの粒子組成の微細な磁性鉄で構成され、電磁流体と呼ばれる特殊な液体です。この作動油は単純なものではありません。普通の油ではありません。電磁流体と呼ばれる特殊な液体材料です。特殊な減衰流体と磁性部品を油圧混合したものです。合成炭化水素と鉄の微粒子で構成されています。液体が磁化されると、液体からマールのような粘着性の物質に変化します。

2) 電磁サスペンション MRC は実はよく理解されており、電磁ショックアブソーバーの秘密は、ショックアブソーバーのオイルに減衰媒体として機能する電磁オイル (磁気粘性流体) が添加されていることにあり、その技術の核心は従来の油に代わる新しい材料 - 「磁気レオロジー流体」 「磁気レオロジー流体」という用語は、磁場にさらされると特性が変化する流体を指します。磁気レオロジーショックアブソーバー内のオイルは磁化されており、各ショックアブソーバーには磁性ポリマー液体が充填されており、材料レベルでの画期的な進歩を達成し、従来のオイル、つまり使用される減衰媒体を使用しなくなりました。ショックアブソーバーの内部には電磁オイルが使用されており、この制御可能な流体は、磁場の作用により瞬間的かつ可逆的なレオロジーを起こし、その「粒子」の配列を変化させ、内部の液体の状態を制御する特殊な「粒子」です。磁気粘性流体は、外部磁場の作用により磁化され、再配置・結合してさまざまな構造となり、「液体」から「固体」に変化する、一種の「液体鉄」とも捉えることができます。もちろん、磁場の影響が失われると、この「液体鉄」は「液体状態」に戻り、流動状態に戻ります。

MRC のコアはショックアブソーバー内の「磁気粘性流体」と呼ばれる制御可能な流体です。磁場の作用下でのこの材料のレオロジーは瞬間的かつ可逆的であり、ゼロ磁場では液体に見えますが、固体に見えます。強い磁場中では、磁場が変化する限り磁気粘性流体の状態が変化し、ショックアブソーバー内のピストンの抵抗が変化します。

模擬磁気粘性流体試験: 磁石が近づくほど、針管を押す抵抗が大きくなります。

↑磁気レオロジー効果の作動原理

車のショックアブソーバーロッドはオイル(エアサスを除く)によって支えられており、オイルの粘度(流動性)がショックアブソーバーの柔らかさや硬さに直接影響します。ショックアブソーバー内のポリマー液体の密度は瞬時に変化する可能性があり、最も硬い場合はプラスチックやゴムのようになります。もちろん密度を下げると毛布を踏んでいるような感覚になります。上述の電磁石アセンブリにより、ショックアブソーバーが圧縮および伸張されるときに磁気粘性流体がコアを通って流れることが可能になります。ショックアブソーバーのピストンロッドにはソレノイドがあり、磁石を流れる可変磁流を生成します。電力が供給されていないとき、流体は磁石アセンブリを通って容易に流れます。電気制御装置に通電して磁場を印加すると、ピストン内の電気制御装置を通って磁気粘性流体が流れると、磁気粘性流体中の磁性粒子が磁化されて規則的に配列し、このとき粘度が増加します。

MR材料レオロジーシミュレーション

↑電磁サスペンションの磁気レオロジー動作原理

3) 通常の状態では、コイル電流がオフになるか、電磁場のない環境で磁場が存在しない場合、これらの金属粒子は液体中にランダムに分布し、磁気レオロジー液体は磁化されず、軟鉄粒子は液体中にランダムに分布します。液体中にランダムに分散し、元の磁化されていない状態は自由解離状態であり、懸濁相粒子は母液中に懸濁してランダムに分布し、油中の磁性粒子はランダムに分布しており、線形粘性ニュートン流体です。このとき、ショックアブソーバーの減衰力は一定であり、サスペンションの性能は通常のショックアブソーバー液と同等であり、通常のショックアブソーバーを備えた通常の油圧サスペンションと変わりはありません。

制御装置からパルス信号が送られると、コイルに電流が流れて電圧が発生し、通電により磁界が形成され、磁束が変化して磁界が形成され、間に磁力が発生します。流体中の鉄粒子は金属粒子の配置を変化させ、鉄粒子は流体方向に沿って繊維構造の配列を形成し、磁気粘性流体内の分散粒子は規則正しいマトリックスに再配列され、特定の方向に沿って配列・結合します。磁性粒子が圧力方向に対して直角に整列して一定の構造を形成すると、磁性粒子が整列して磁気粘性流体の粘度が高くなり、流体が泥状になって粘性が高まり、流動抵抗が増加します。これに応じてサスペンションの流動性も変化し、減衰係数が増加して減衰力が増大すると、磁性粒子が抵抗となってオイルの流量が減少し、ピストン流路内のオイルの流れを妨げ、流動抵抗を増加させ、ショックアブソーバーの減衰力を増加させ、サスペンションの抵抗を増加させ、ショックアブソーバーの減衰力を瞬時に調整してサスペンションの衝撃吸収効果を調整します。

通電動作状態において、電流を介して外部磁場が印加されると、粒子表面に分極現象が現れて磁気双極子が形成され、電磁誘導の影響により分散状態にある磁性体が再配列され、磁性双極子は外表面に沿って存在し、磁場の方向によって鎖およびクラスター構造が形成され、一定のせん断降伏応力が生じます。同じ分極チェーン内の隣接する粒子間のせん断降伏応力は、印加される磁場の強度が増加するにつれて増加します。磁場が一定のレベルまで増加すると、磁気双極子間の相互作用が強化され、磁気粘性流体は固体のような特性を示し、これがショックアブソーバー内の液体の形状の変化に影響を与え、それによってショックアブソーバーの減衰が増加します。つまり、ダンピングが大幅に増加するため、サスペンション全体の弾性が「硬く」なり、それに応じて電流が弱くなるとショックアブソーバーは「柔らかく」なります。

4) コイルに通電すると磁場が発生し、オリフィス内の磁気レオロジー流体の特性が変化します。つまり、電流によってショックアブソーバー内の液体の粘度が制御されます。オイルの粘度は比例します。電磁石に流れる電流 磁性粒子が大きいほど、磁性粒子の配列が密になり、流体の粘度が高くなり、流動抵抗が大きくなり、減衰力が高くなりますので、電流を変えると減衰性能が変化し、ピストン内の減衰通路に磁気粘性流体が流れると、磁石群のオン・オフによりショックアブソーバーオイルの流量が制御され、電磁場の強さが変化します。電流を変えるだけでピストン電磁コイルの流量特性を変化させ、電流の大きさを制御することで減衰力を変化させる制御が可能です。このシステムの減衰は磁場の強さによって無段階に変化させることができ、その変化範囲は非常に広く、電流を変えるだけで減衰係数を制御する目的が達成され、抵抗値を調整することができます。調整と制御。

ショックアブソーバー内の液体の電荷を変化させ、磁場を変化させることで磁性高分子の位置や密度を変化させることができ、ショックアブソーバー内の液体の密度を変化させることでショックアブソーバーの硬さを変化させることができます。 、さまざまな運転状況に応じて調整できるように、速度とショックのリバウンド量を変更します。磁気粘性流体の粘度は電流によって調整され、磁気粘性流体の粘度は電子制御された磁場によって柔軟に調整され、リアルタイムの変化を達成してショックアブソーバーの減衰を制御します。サスペンションの硬さを変える。コイルに流れる電流が増えるほど、サスペンションは「硬くなり」ます。電磁サスペンションの特性はまさに、柔らかいべきところは柔らかく、硬いべきところは硬いということです。

この磁性粒子の存在により、ショックアブソーバーの減衰力を変えるには、電流の強さ(磁界の強さ)を制御するだけで済みます。この機能により、電磁サスペンションの減衰制御周波数をミリ秒単位で計算することができ、タイヤがジャンプした瞬間に電磁サスペンションが振動の度合いを素早く判断し、最適な減衰でホイールのたたきや反発の強さを制御します。強さ。電磁サスペンションショックアブソーバは、この磁気粘性流体の特性を利用して減衰力を調整するものです。電流制御だからこそ、電磁サスペンションの最大の特徴はその応答性の速さであり、電磁サスペンションによっては1秒間に数千回も応答するものもあります。磁場によって制御される磁気粘性流体の特性は電磁サスペンションの最大の特徴であるクイックレスポンスであり、電磁サスペンション搭載モデルは走行、スポーツ、サーキット走行のモードを柔軟に切り替えることができます。電磁サスペンション システムは、道路の大きな外乱によって引き起こされる車体と車輪の動きを制御するのに優れています。電磁サスペンションは、アクティブサスペンションの応答制御という目的を達成するために、磁気レオロジー効果に基づいてショックアブソーバーの減衰を調整するため、電流量を変えるだけで減衰力を任意のレベルに調整できます。磁石を通過します。

 

↑電磁サスペンションは磁気レオロジー効果に基づいて減衰を調整します

4) 電気レオロジーは一定の成熟段階に達しましたが、磁気レオロジーはまだ発展途上であり、研究はさらに深くなるでしょう。磁気レオロジー流体は、ミクロンサイズの磁気的に励起された粒子を絶縁性キャリア液体に分散および溶解することによって形成される特殊な非コロイド懸濁液です。そのため、そのレオロジー特性は外部磁場によって変化し、磁性流体が存在しない場合、磁気流はニュートン流体になります。磁場 、強い磁場にさらされると、浮遊粒子は誘導分極され、相互作用して粒子鎖を形成し、非常に短時間で相互作用し、流体から特定のせん断降伏応力を伴う粘塑性体に変化します。それに応じてせん断降伏応力の強化も増加します。これが磁気レオロジー効果です。多数の実験研究により、磁場の作用下における磁気粘性流体のせん断応力はせん断速度と一定の関係があることが示されています。

磁気レオロジーには主に 3 つの動作モードがあります。

フローモード、せん断モード、スクイーズモード: フローモードは 2 枚の静止プレート間に磁気粘性流体が充填され、せん断モードは 2 枚の相対的に移動するプレート間に磁気粘性流体が充填されます。どちらも磁気粘性流体であり、プレート間で垂直に作用します。 2つの極板は、極板を介する外部磁場によって、磁気粘性流体の流動特性が変化し、外部磁場によって減衰力を制御するという目的が達成される。磁気粘性体は上下の極板の間に充填されており、上部の極板は可動板、下部の極板は固定板となっており、外部磁場は両極板間の磁気粘性体に極を介して垂直に作用します。上部の極板が磁場に沿って移動する場合 下方向に移動すると磁気粘性体が回り込み、外部磁場を制御することで極板にかかる減衰力を制御することができます。スクイズモードショックアブソーバは変位が小さく減衰が大きいという特性を持ち、主に精密機器の振動低減に使用されます。自動車用磁気レオロジーショックアブソーバーは一般に、フローモードまたはフローモードとせん断モードに基づく混合モードに基づいて設計されています。

磁気レオロジーショックアブソーバーの減衰力の数学的モデルの説明では、磁気レオロジーショックアブソーバーの機械的特性の説明は比較的成熟していますが、適用範囲には独自の制限があります。Wen モデルはエンジニアリングの現場で広く使用されています。実際の工学応用のために、ベンチテストデータに基づいて磁気レオロジーショックアブソーバーの減衰力の数学的モデルが確立されます。

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転載: blog.csdn.net/yessunday/article/details/131662606