【专利说】比亚迪电磁悬架让“减震”变“摇篮”!

2024-08-21  来自: 爱游戏注册网址 浏览次数: 1

产品介绍

  比亚迪的云辇-Z技术,是采用了高度集成化的直线电机(悬浮电机)来替代传统的液压减震方案,实现了对车辆悬架系统Z轴方向(即垂直方向)的毫秒级精准控制。整体采用了纯电驱动方式,通过直线电机直接做功,消除了对油液介质的依赖,降低了能量传递过程中的损耗。

  直线电机是这项技术的核心组件,它取代了传统悬架系统中的复杂机械和液压部件,实现了悬架的快速响应和精确控制。其工作原理类似于电磁悬架都是通过电与磁来进行阻尼可调,算是主动悬架的一种,但是结构上完全是两个东西。

  ◎常规的电磁悬架MRC(Magnetic Ride Control)它是通过改变减震器内部磁流变液的性质来调节阻尼力,以此来实现对车辆悬挂特性的实时调整。

  其核心部件是磁流变减震器(MRD)。这种减震器与传统液压减震器的最大不同在于,它内部填充的不是普通的液压油,而是含有磁性微粒的磁流变液。这种磁流变液中包含细小的磁性微粒,这些微粒在没有磁场作用时呈自由分散状态。当外部施加磁场时,磁性微粒会在磁场作用下排列成链状结构,从而明显地增加磁流变液的粘度。通过改变磁场强度,能控制磁流变液的粘度,进而调节减震器的阻尼力。

  ◎云辇-Z则是采用直线电机(悬浮电机)来实现阻尼力的主动控制,其原理是通过对磁通量进行调节来控制产生的力的大小与方向,来输出相应的电磁力和速度对悬架系统来进行主动控制,以提高悬架系统的动力学性能,减少车辆的振动和颠簸。

  其主要原理是电磁力的作用,在直线电机的初级(相当于旋转电机的定子)绕组中通入多相交流电,产生一个行波磁场。这个磁场与次级(相当于旋转电机的转子)永磁体相互作用,产生电磁力,从而驱动动子进行直线运动。当电流与气隙的磁场相互作用时,会产生电磁推力。如果初级是固定的,次级就会在推力作用下沿直线运动。反之,如果次级是固定的,初级也会在推力作用下运动。

  既然关键点是在直线电机,那比亚迪的直线电机又有那些不同?根据其专利(CN117674493A)能够正常的看到其大致结构,该直线)组成,定子总成包括多组电磁模块(10),每组电磁模块包括定子固定部和定子线圈,定子线圈连接于定子固定部;动子总成包括多组永磁体(20),多组永磁体和多组电磁模块一一对应间隔设置,多组电磁模块连接形成第一容纳空间,动子总成可移动地设于第一容纳空间内;或把多组永磁体连接形成第二容纳空间,定子总成设于第二容纳空间内。

  此外,该直线电机还包括用于导引动子总成移动方向的导向组件,以逐步提升其运动稳定性。整个结构设计看上去很合理、紧凑,非常适用于汽车领域的应用。

  这项专利还介绍了传感器光栅和位置传感器的作用,以及怎么来控制直线电机的运动方向和速度。当汽车行驶过颠簸路面,车轮向上移动时,定子总成提供磁场力来减缓动子总成向上运动的速度,即直线电机提供缓冲的阻尼力,从而缓冲从车轮传向车轮的冲击力,降低冲击振动,提升汽车行驶的稳定性和舒适性。并且直线电机还可提供举升力,将整车举升到需要的高度,调整整车体态,同时也增大整车的离地间隙,从而提升了整车的通过性能。

  根据专利信息可了解到,其动子总成通过固定连接与减振器下安装叉(72)和车轮相连,壳体则设有一个贯穿孔,使动子总成能够自由伸出并保持清洁。此外,保护罩(64)还可以有效的预防车辆行驶中的脏污溅射到动子总成上,并且缓冲垫(65)能减小减振弹簧(63)对上安装座和下安装座的振动,以提高安装稳定性。这种设计可以轻松又有效地缓冲从车轮传向车轮的冲击力,降低冲击振动,提升汽车行驶的稳定性和舒适性。

  通过上述减振器的设计,车辆能够更有效地吸收和缓解来自路面的冲击和振动,从而提升行驶的稳定性和乘客的舒适性。◎驾驶风格可调:减振器经过控制阻尼力的大小,能调整整车的驾驶风格。驾驶者能够准确的通过路况和个人喜好,选择正真适合的阻尼力设置,以获得最佳的驾驶体验。

  ◎提升通过性能:减振器提供的举升力可以将整车举升到需要的高度,调整整车体态。这不但可以改善车辆的外观和姿态,还能增大整车的离地间隙,提高车辆通过复杂地形与障碍物的能力。

  ◎增强车辆安全性:稳定的减振系统能够减少车辆行驶中的颠簸和摇晃,提高车辆的操控性和稳定能力,从而增强行驶过程中的安全性。

  其实比亚迪的这套悬浮电机可以做很多种结合,可结合空气弹簧也能结合液压系统,在集成度和控制精度上也达到了新的水平。

  根据比亚迪的另一项专利信息(CN117662661A),能够正常的看到这套减振总成的结构,整体设计是结合了直线电机技术和传统的液压阻尼技术,两边的筒就是直线电机,其结构就是沿上下方向相对可移动的两部分,第一部分(112)连接车身,第二部分(113)连接轮端。然后经过控制接入的电流使两部分相对移动,以抵消和削减车轮向车身传递的振动,并可根据自身的需求调整车身高度。

  调节结构(12)是具有容积可调的第二油腔(105),与直线电机在水平面内间隔布置,不占用直线电机的安装空间。通过油液流动和通断控制,对第一活塞的移动产生阻尼力,实现减振缓冲作用。

  悬浮电机在工作过程中会产生大量热量,若无法及时散热,是会影响悬浮电机的作用效能。因此,比亚迪的这项专利(CN117879262A)介绍了一种针对悬浮电机的冷却系统及其冷却操控方法,该系统采用两个液冷回路的组合设置,可以在保证冷却效果的同时,降低 加工难度。

  其实这种彻底颠覆传统液压减震方案不算是比亚迪先提出电子部件相对于机械部件来说可能不够耐用,尤其是在恶劣的工作条件下,比亚迪的这款电磁悬架却可以量产,其是搭载在仰望U7上,这款车也预计将在今年下半年上市,从官方宣传来看,其售价会突破百万,期待下半年这款新车上市,也期待比亚迪可以把这款悬架系统的价格打下来!

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