01、概観

分散駆動方式は、ホイールやハブのモーターで駆動するため、伝達効率が高く、制御が柔軟で、構造がコンパクトであることから、自動車の電動化において注目されています。しかし、非懸架質量の増大はサスペンションの性能を悪化させ、この方式の適用には限界があります。

現在、国内外の企業や大学の専門家が、非懸架品質によるサスペンション性能への悪影響を抑える研究に取り組んでいます。

主な技術手段は以下のいくつかの面を含みます:新しい軽量化材料と高出力密度電机の採用;駆動システムとサスペンションシステムの革新的な一体化構造を設計します。働力の吸振器の転移と振働エネルギーの消費を実現します;アクティブまたはセミアクティブサスペンションの制御技術を適用します。

02、アクチュエータ

電磁式アクチュエータは、アクティブサスペンションのシステムに適用され、他のアクティブサスペンションの形式に比べて、高速応答、高効率、フィードパワーなどの利点があります。自働車の電動化が進む中で、電磁アクティブサスペンションに必要な高圧電源がより簡単に手に入るようになり、企業や大学で研究が盛んになっています。

現在、量産されているアクティブサスペンションのタイプは、アクチュエータによって主に油気式アクティブサスペンション、油圧式アクティブサスペンション、空気バネ式アクティブサスペンションに分けられます。しかし、これらのシステムはエネルギー消費量が多く、環境保護という時代のテーマに反するという問題を抱えています。従来のパッシブとセミアクティブ・サスペンションは、車両の振動そのものがエネルギー源であることを考えると、この振動エネルギーを熱分散によって無駄にしていました。

電磁式アクチュエータは、高速応答と高効率の特性を備え、アクティブモードとフィードモードの間で柔軟に動作することができ、既存のアクティブサスペンションシステムの応答速度が遅いという欠点を補完しながら、エネルギー消費要件と矛盾しません。そのため、電磁式アクチュエータを採用したアクティブサスペンションは、サスペンション性能とエネルギー消費のバランスを取ることができるかもしれません。

03、応用例

1.ミシュランアクティブホイール

ミシュラン社は、1998年に輪内駆動システムと電磁式アクティブサスペンションを一体化したアセンブリを開発し、特許を出願しました。

■ミシュラン・アクティブホイール

2. Boseアクティブサスペンション

Boseアクティブサスペンションシステムは、Linear Electromagnetic Motor(直線電磁モーター)をアクチュエーターとして採用しています。このシステムは振動エネルギーの一部を回収することができ、その合計エネルギー消費量(充電と発電の合計を含む)は、カーエアコンシステムの約1/3です。

■Boseアクティブサスペンション

3.アウディのアクティブサスペンション

2016年に発売されたアウディの電磁式アクティブサスペンション「eROT」の概略図は次の通りです。このシステムは都市部の道路では40 ~ 60 wのエネルギー消費を実現しますが高速道路では10 ~ 20 wのエネルギー消費になり。

■アウディのアクティブサスペンション

4.ツェエボ電磁式アクチュエータ

ツェルフはフォルクスワーゲングループと共同で、車体姿勢のアクティブ制御を可能にする電磁式アクチュエータを開発しました。このシステムは12V電源を採用して、伝統的なダンパで補助して、油圧の働作器に比べて、より高いコストパフォーマンスと低いシステムのエネルギー消費を持っています。

■ツェエボ電磁式アクチュエータ

5.シェフラー「アクティブメカダンパー」

シェフラー社は電磁式アクチュエータを開発していて、従来のダンパーのスペースに設置して代わります。このアクチュエータはシステムの振動エネルギーを効果的にフィードバックし、そのフィードバック量は路面の駆働振幅と速度の増加に応じて増加します。

.

■シェフラー「アクティブメカダンパー」

6.各車メーカーのアクティブサスペンションアクチュエータ案

電磁気式アクティブサスペンションの開発は、フォード、gm、本田技研工業、日産自動車と続きました。これらのアクチュエータはいずれも回転式モータにボールねじ構造を組み合わせた形式を採用しています。

■各車メーカーのアクティブサスペンションアクチュエータ案

04、アクチュエータ構造分析

現在、電磁フィードエネルギー式アクティブサスペンションの構造は主に3種類に分けられます:直線電机式、回転電机結合ボールねじ式、回転電机結合ギヤラック式。

■異なる電磁式アクチュエータの構成案を比較し

出典:雲想電気駆動