半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器專利技術(shù)綜述

李婭

摘 要：隨著汽車工程技術(shù)的發(fā)展，改善乘坐舒適性和行駛安全性的汽車懸架技術(shù)得到了廣泛的重視和深入研究，尤其以改變減振器阻尼的半主動懸架系統(tǒng)發(fā)展最快，而磁流變減振器可調(diào)范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速度快、功耗低在半主動懸架上得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：半主動；懸架；減振器；技術(shù)分解；技術(shù)路線；發(fā)展趨勢

一、半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器的技術(shù)定義和技術(shù)分解

磁流變減振器的技術(shù)構(gòu)成主要包括三個方面：磁流變液（Magneto Rheological Fluid，MRF）、減振器結(jié)構(gòu)及其附屬元件、仿真模型及控制方法。而磁流變液主要由三個組成部分：基液、可極化微粒、穩(wěn)定劑；減震器結(jié)構(gòu)及其附屬元件包括：缸筒、線圈、活塞、密封元件、散熱元件、補償元件等；仿真模型及控制方法包括：參數(shù)模型、力學(xué)模型、整車模型、天棚控制方法、自適應(yīng)控制、模糊控制等。

二、半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器發(fā)展歷程和技術(shù)發(fā)展路線

1 半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器國內(nèi)外發(fā)展概況

為了能夠更清晰的了解本國磁流變半主動懸架技術(shù)同全球發(fā)達(dá)國家之間的差異，對歷年來半主動懸架系統(tǒng)中磁流變技術(shù)的國內(nèi)外申請量情況進(jìn)行了分析，如圖1所示。由圖看出，我國的研究相對于全球技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r而言仍然處于起步階段發(fā)展空間還很大，但是對此領(lǐng)域的關(guān)注程度卻很高，尤其2010年以后的申請量增長迅猛，與國外申請總量相差不大。

全球主要國家或地區(qū)專利申請數(shù)量占比分布如圖2所示。其中美國、日本兩國在本領(lǐng)域的申請量較之其他的國家遙遙領(lǐng)先，中國的申請量占比只占10%，雖然申請量并不能完全代表本國在該領(lǐng)域的技術(shù)水平，但是它也在一定程度上反映了該技術(shù)在本國的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

2 半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器的技術(shù)發(fā)展路線

半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器的技術(shù)構(gòu)成主要包括三個方面：磁流變液（Magneto Rheological Fluid，MRF）、減振器結(jié)構(gòu)及其附屬元件、仿真模型及控制方法。下面主要對磁流變減振器結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行分析，由上圖3可以看出，對磁流變的研究2000年左右主要集中在電磁螺線圈內(nèi)置的研究，2010年后才逐漸出現(xiàn)電磁線圈外置的申請。而2010年后則主要表現(xiàn)在減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計上，例如流體通道的設(shè)計、供電方式等，也就是說磁流變減振器的設(shè)計越來越先進(jìn)也越來越細(xì)化。

三、半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器重要申請人專利技術(shù)分析

半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器專利申請的國外主要申請人基本都來世界知名的汽車生產(chǎn)商以及磁流變減振器的生產(chǎn)商，其中美國的通用集團(tuán)、德爾福公司，日本的東芝、本田等申請量最多。而中國的申請人主要以高校為主，其中申請量最多的為重慶大學(xué)。國內(nèi)外主要申請人排名如圖4所示。

1 美國德爾福（Delphi）公司專利技術(shù)分析

美國德爾福（Delphi）公司是全球著名的磁流變減振器供應(yīng)商，該公司此領(lǐng)域?qū)＠暾埣夹g(shù)構(gòu)成圖如圖5所示，由圖可以看出德爾福（Delphi）公司涉獵了磁流變減振器的各個技術(shù)分支，但是其研究重點依然是磁流變減振器結(jié)構(gòu)本身。

作為半主動懸架系統(tǒng)中磁流變減振器領(lǐng)域的重要申請人，德爾福（Delphi）公司的主要技術(shù)分支為磁流變減振器結(jié)構(gòu)及其附件，其在2001-2003年期間申請量比較大，說明在此期間投入的研究力度比較大，此間的申請文件也是奠定該公司本領(lǐng)域的基礎(chǔ)性技術(shù)，其中對活塞結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、阻尼通道的設(shè)計等為其重點研究對象，同時對缸體材料、缸體結(jié)構(gòu)以及補償元件的研究也比較多。2008年以后其主要對減少減振器內(nèi)部的摩擦損耗，提高對側(cè)向負(fù)載的承受能力，以及結(jié)構(gòu)的緊湊性等進(jìn)行研究。總之，德爾福（Delphi）公司目前一直處于磁流變半主動懸架領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，其技術(shù)發(fā)展對國內(nèi)本領(lǐng)域技術(shù)水平的提高存在極大的指導(dǎo)意義。

四、結(jié)語

在磁流變半主動懸架系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，我國的技術(shù)起步比較晚，目前在關(guān)鍵專利技術(shù)的占有率也不高，但是半主動懸架系統(tǒng)的磁流變減振器技術(shù)本身還處在發(fā)展階段，今年來我國的申請量也是突飛猛進(jìn)，更由于國家對自主創(chuàng)新的大力支持，相信在不久的將來該領(lǐng)域會出現(xiàn)更大的進(jìn)步。