馈能型悬架稳压电路的设计与仿真
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前 言 1
1 馈能型悬架的介绍 2
1.1 研究背景及意义 2
1.2 国内外的研究状况 3
1.2.1 国外的研究研究状况 3
1.2.2 国内研究现状 6
1.3 本文研究的内容及方法 7
2 汽车悬架方案分类 8
2.1 静液蓄能式 8
2.2 电磁线圈感应式 8
2.3 齿轮齿条式 9
2.4 滚珠丝杠式 9
2.5 曲柄连杆式 9
2.6 直线电机式 9
3 稳压电路的设计 11
3.1 稳压电路的输入 11
3.1.1 发电机输出状况的研究 11
3.1.2 用Matlab进行仿真 14
3.2 稳压电路的输出 16
3.3 稳压电路的设计 17
4 用Multisim对稳压电路进行仿真 19
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
前 言
悬架是汽车的车身与车轮的传力、连接装置的总称，它的主要作用是传递加载在车轮和车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由路面不平度激励引起的汽车车身振动，从而保证汽车的平顺性，而车辆在路面的行驶平顺性是反映车辆性能的重要指标之一。因此，由汽车悬架的性能直接影响到乘员的舒适性，也影响到车辆的动力性和经济性,是车辆在市场竞争中争夺优势的一项重要性能指标。
作为第二能源消耗大国，环境污染、资源浪费的矛盾也日益加重，我们国家目前也正走在结构转型的关键时期，这使得我们要提高生活的技术含量，节约利用自然资源，减少污染物的排放。国务院早在在“十一五”就提出节能减排的概念，推进经济结构调整、转变增长方式，建设资源节约型、环境友好型社会。汽车行业的专家学者也纷纷将目光投到节能减排方向中去，而馈能型悬架作为回收能量装置，最近几年也逐渐成为研究的热点，传统意义上的汽车悬架就是将路面不平度产生的激励引起汽车车身振动通过减振器将振动的机械能转化为摩擦产生的热能耗散到大气中，而馈能型悬架就是将车身振动产生的机械能通过电机转化为电能储存到蓄电池中。
在本文的研究范围内来自吉林大学的于长淼教授用仿真软件CARSIM 对汽车减振器的能量消耗耗情况进行了分析，来自武汉理工大学的过学迅、徐琳教授研制了一款基于液电式馈能减振器。来自上海交通大学的喻凡教授研制了馈能式电动主动悬架系统，并安装到实际的汽车中去。
本论文的研究也是基于他们的的研究思路的基础上对馈能型悬架回收的能量储存到车载电池中去设计出了馈能型悬架的稳压电路，并对其可行性进行定性的分析。本文章的设计思路从稳压电路的输入和输出两个方面入手，由于路面不平度、车速、汽车质量等多方面都影响到发电机的输出，所以本文利用simulink对发电机进行仿真得到发电机的输出电压作为稳压电路的输入，由于稳压电路的输出就是要给车载蓄电池进行充电所以对电压的范围就要有严格的要求，电压过高会使蓄电池产生损坏电压过低就没法对蓄电池充电，基于稳压电路输入和输出运用稳压芯片LM7815对发电机输出电压进行稳定，最后通过电路仿真软件Multisim 对稳压电路的可行性进行分析。
1 馈能型悬架的介绍
1.1 研究背景及意义
汽车悬架系统是包车身和车桥之间的一切传力连接装置，对汽车的舒适性起关键作用。通常来讲车辆在行驶时，由路面不平度激励引起的汽车车身的振动主要是是靠汽车的悬架得到衰减。现代主流汽车的悬架形式尽管有各种不同的结构形式，但一般都是由汽车自身的弹性元件、用来产生阻尼的减振器和传递振动的导向机构等三部分组成。其中弹性元件对路面不平度机理产生的振动冲击进行缓冲，但同时弹性元件会受到路面的冲击而产生振动，持续的对车身产生的振动很容易易使成员感到不舒适和疲劳，因此需要产生阻尼的减振器对车身垂直振动进行迅速衰减。
传统的意义上的减振器主要靠其内部液压油的摩擦从而来产生阻尼力做功衰减振动。当车架与车桥作垂直方向上的相对运动时，产生阻尼力的减振器中的液压油会随活塞的运动反复穿过阻尼孔，这时候活塞的孔壁与减振器内部的油液之间的摩擦及液体分子内摩擦之和便形成阻尼力，这样就会使汽车车身振动的能量转化为热能被油液与减振器壳体吸收，然后散到外界的大气中。我们知道，在不平路面的激励作用下，汽车车身会发生振动，并且路面情况越恶劣，振动越激烈。通常情况下，这部分振动能量以阻尼...
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