随着汽车行业的飞速发展,人们对汽车各方面的性能要求也越来越高。悬架是汽车不可或缺的一部分,缓和冲击衰减振动,确保汽车的平顺性与操作稳定性。汽车通过传统的液压减振器衰减不平路面激励引起的车身振动,传统的液压减振器会将这部分振动能量转化为相关零部件的机械能与液压油的热能耗散掉,而全球范围内都在倡导节能减排,推动绿色循环低碳发展,因此如何高效回收利用车辆振动能量已成为当下人们关注的焦点。本文依托国家自然科学基金青年基金“道路智能感知下的汽车主动悬架阻尼控制自适应切换研究”(51605213)项目展开研究,提出一种新型的馈能式汽车主动悬架,既可以在一定程度上利用电机的发电模式回收由不平路面激励引起的车辆振动能量,又能够借助电动机模式进行主动控制,改善悬架系统性能。具体研究内容如下:首先,阐述馈能悬架设计需求,即以辽宁工业大学万得纯电动方程式赛车为原型车和悬架设计所需要的原型车基本参数;对八种典型的馈能悬架结构形式进行概述,分析其结构和工作原理,概述它们的优点及存在的不足,并选择滚珠丝杠式馈能悬架作为本论文的结构方案;通过对常用电机综合性能进行比较,选择永磁直流无刷电机作为馈能电机,并以辽宁工业大学万得赛车为原型车,利用CATIA三维建模软件,结合车辆系统参数,完成滚珠丝杠式馈能悬架设计。其次,利用AMESim软件搭建滚珠丝杠模型、馈能悬架作动器模型、路面输入模型、1/4车辆传统悬架模型、1/4车辆馈能悬架模型,并在随机路面输入下进行仿真验证。然后,结合搭建的1/4车辆馈能悬架模型,设计模糊控制器,将相同的随机路面激励信号分别输入到主动控制的馈能悬架联合仿真模型和1/4车辆传统悬架模型中,以车身垂向加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷为指标进行平顺性控制仿真对比实验。最后,估算传统悬架减振器耗散掉的振动能量及主动控制的馈能悬架能量需求;针对电机工作模式的切换,设计一种能量管理策略;通过车辆在B级路面上以不同车速行驶的仿真试验,获取馈能悬架能量回收能力与车速的定性关系。论文研究结果表明:本文设计的馈能式主动悬架,与传统悬架相比,可以提供衰减振动的阻尼力,同时可以将不平路面激励引起的车辆振动能量转化为电能,将这部分电能储存在电池中,以备汽车电子电气设备使用,解决了传统悬架无法回收能量的问题;与传统悬架相比,加入模糊控制器的馈能悬架能够进行主动控制,解决了传统悬架性能参数不可调的问题,从而有效地改善车辆行驶的平顺性。