車(chē)輛的振動(dòng)和(hé)噪聲控制逐漸成為汽費你車(chē)設計人員需要解決的首要問(wèn)題，因而對隔行森離(lí)發動(dòng)費車機的振動(dòng)噪聲向車(chē)内傳遞的關(guā司但n)鍵部件——發動(dòng)機懸架（支承輛白）的設計要求也越來越高。主動(dòng)控制是器科滿足發動(dòng)機高水平振動月草(dòng)控制的重要研究方向，成為減少(sh厭票ǎo)車(chē)内的振動(dòng)和(hé)噪影制聲以及減少(shǎo)汽車(chē)噪聲吧女對環境的污染的重要項目。

往複活塞内燃機結構複雜，氣缸工作不連續，往複慣性力和(hé)氣體作用力厭能都具有寬頻帶周期激勵特性，而且内燃機振動(d算妹òng)具有激勵源多、頻帶寬風聽的特點，按振動(dòng)形式分為整機激勵、軸系激勵和(hé)結構激勵類型會拍。另外内燃機中(zhōng)還有許多闆殼類結構和(hé)章資懸臂安裝部件，這些結構固定安裝在内燃機的外部承載都明結構上，工作中(zhōng)受到機構振動匠文(dòng)的激勵，當激勵頻率與這些零件的固有頻率一緻時，産子要生局部共振，增大内燃機的噪市和聲水平。這些振動(dòng)會損壞設備的性能，降低可(kě)靠性和(h男你é)使用壽命；對環境造成噪聲污染，破壞國到其他設備的工作，惡化操作人員的工作條件，降低工作效率，嚴重影響系統的要舞總體性能。

發動(dòng)機振動(dòng)的控店輛制方法很多，但随着對車(chē)輛舒适性及降噪要求的提高，振動(dòng來弟)主動(dòng)控制成為主要研究方向。主動(dòn個見g)控制又稱有源控制，是利用外界供給的能量作為控習不制振動(dòng)或抵消聽輛振動(dòng)影響的重要手段，主動(dòng)控制技術(shù)是振哥明動(dòng)理論與控制論的結合醫說，以計算機、測試技術(shù)等為手段實場個現對發動(dòng)機振動(dòng)算放主動(dòng)控制的。

評價發動(dòng)機隔振裝置的隔振效果的參數主要使用力傳遞效率，即隔振裝置輛歌傳給基礎的傳遞力幅值FT與傳給隔振裝置的力F0的比值TA［1］。

分析力傳遞效率曲線可(kě)得出如(rú)下(xià)結論：當ω/能老ωn，随着阻尼系數的增大，力傳遞效率TF下(xià)降；ω/和公ωn≥，随着阻尼系數的增大，力傳遞效率TA增大。因此，可(k歌拿ě)以通(tōng)過主動(dòng)改變阻上大尼系數的大小來控制力傳遞效率TA，從而為主動(dòn店能g)控制懸置提供了理論依據。

主動(dòng)懸置通(tōng)過作動(dòng)器(qì)直接産生動(有跳dòng)态力以抵消發動(dòng)機傳遞到車(chē)身和(hé)由于路(l友靜ù)面不平度傳遞到發動(dòng)機的振動(dòng)力，理論上可(kě)使答購振動(dòng)響應達到零，從而獲得最佳隔振效果。    跳知 

在主動(dòng)控制懸置出現以前有一種性能優越于被動(dòng)懸架友件的半主動(dòng)控制懸置，但幾乎所有信路的半主動(dòng)懸置的動(dòng)力學響應對系統的結構參錯有數都很敏感，需要嚴格的設動少計要求和(hé)制造工藝來保障，并且半主動(dòng)懸置廠窗一般都用于改善低頻時車(c玩上hē)輛的減振性能，不能滿足車(chē)輛多工況的減振降噪要求。為了提舊筆高車(chē)輛的乘坐(女拿zuò)舒适性，主動(dòng)懸置逐漸成為汽車(chē)設計人員研究的熱點間兒。

主動(dòng)懸置一般由被動(dòng)式液壓懸置、作動(dò兵也ng)器(qì)、傳感器(qì)和(hé)控和就制機構組成。被動(dòng)式液壓懸置用于在低頻作動土我(dòng)器(qì)失效時支撐發動計村(dòng)機，高頻時作動(dòng)器(qì)對工費控制信号作出快速反應，提供主票樂動(dòng)力用于衰減高頻振動(dòng)。因此計子，主動(dòng)懸置系統低頻時具有較高的剛度和(hé)較大的阻尼，能快明我速消除發動(dòng)機的大幅振動(dòng)；熱道高頻時具有較低的剛度和(hé)較小的阻尼，用以隔絕高頻噪聲，能夠有效地姐學提高車(chē)輛的乘坐(zuò)舒适性。明紅

Freudenberg公司謝一在全輪驅動(dòng)汽車(chē)的4缸發動(dòng)機上應用了主動南近(dòng)控制式液壓懸頻金置，取得了令人滿意的效果。1988年，PeterL.Graf等人設計知話了一種采用液壓作動(dòng)器(qì)的主動(dòng)懸置。該懸置利用也笑液壓泵的壓力，驅動(dòng)液體時著在懸置的上、下(xià)液室之間流動(dòn校也g)，使作用在上液室的支反力與施加在其上的發動(dòng)店年機不平衡擾動(dòng)力相疊消。實驗表明，使用該懸置後，汽車(chē)動錯水(dòng)力總成系統的振動(dòng)噪聲比被動(dòng)式計看懸置降低了5～10dB。

德國的MichaelMuller等人于1994年研究了帶有電磁作動(dò新校ng)器(qì)的主動(dòng)液壓懸置，研究老家試驗結果表明，該系統可(kě)以降低廠車駕駛員右耳處的聲壓至少(shǎo)10dB。199我生5年，日本的Toshiyu女媽kiShibayama 等人發表文(wén)章，介紹玩黃他們應用壓電陶瓷作動(dòng)器(qì)的發動(dòng跳用)機主動(dòng)懸置，他們應用的是壓電陶瓷的逆壓電效應，在電壓的作用下(x他離ià)産生位移。但是，壓電作動(dòng)器(說間qì)輸出的位移很小，隻适用于發動(dòng)機的高速區段，低頻率的振動(dò理說ng)和(hé)噪聲問(wèn)題仍然還資解決不了。

豐田公司在其LexusRX300 門很轎車(chē)上批量采用了主動(dòng)控制式液壓懸置系統。藍慢2002年，韓國的Y-W-Lee雨熱把電磁作動(dòng)器(qì)與液壓懸置的解耦盤連接，形成一個刀微(gè)作動(dòng)的活塞，直接驅動(dòng)液壓懸置内的液體作市，從而改變懸置的動(dòng)剛度，降低振動這紙(dòng)的幅值。在直列數不4缸發動(dòng)機怠速時（25Hz頻率下(xià)），試驗測試的傳遞低科力可(kě)以衰減到接近于土做零。

加拿大M.S.Foumani2002年利用形開現狀記憶合金的形狀記憶效應設計了一種形狀記憶金屬式主是書動(dòng)懸置，該懸置是利用形狀記子服憶金屬的特性來改變液壓懸置的主簧剛度，從而提高懸置的隔振又員特性。

日本五十鈴公司采用了電磁了冷作動(dòng)器(qì)與液壓懸置結合，對重型柴油機的振動(也門dòng)實施主動(dòng)控制，結果表明，在20～30H空信z 範圍内，可(kě)以衰減傳遞力25線火～46dB。

吉林大學鄭瑞清等人提出了一種電緻伸縮作動(dòng)器(qì)液壓睡金懸置，該研究的主動(dòng)金睡懸置是在原有的被動(dòng)懸置的基礎上改進的。其道化原理是在被動(dòng)懸置上串聯一個(gè)電緻伸縮陶瓷疊堆作為主明日動(dòng)控制作動(dòng)器(qì)，隔離(lí)發動(dòng)農喝機激勵産生的簡諧振動(dòng)。同時原有老南的被動(dòng)液壓懸置主要用來隔離(lí)發動(dòng)機瞬态工況産生筆謝的低頻振動(dòng)和(hé)路(lù)面不平度激勵引起的振動(dòng)通跳［2］。

發動(dòng)機主動(dòng)時做懸置的作動(dòng)器(qì)是核心部件，是主動(dòng)控制系姐離統的重要環節。作動(dòng)器(qì)對控制信号作出快速反應，提供主動(d生機òng)力用于衰減高頻振動(dòng)，低頻時具有較高的剛度和(hé)較大工亮的阻尼，能快速消除發動(dòng)機的討高大幅振動(dòng)；高頻時土西具有較低的剛度和(hé)較村玩小的阻尼，用以隔絕高頻噪聲，能夠有效地提高車(chē)輛公外的乘坐(zuò)舒适性。根據目前比較成熟的作動(dòng)器(q明飛ì)的開發與應用來看，作動事行(dòng)器(qì)主要有電磁式、壓電式和(hé)電緻伸縮式等麗校幾種形式。

3.1壓電陶瓷作動(dòng)器(qì)

該類型作動(dòng)器(qì)應用最為廣泛。明快壓電式作動(dòng)器(qì)是利用的分壓電材料的逆壓電效應，通(tōng)過施加外部電場，将電能轉換成機械能的裝置。大亮壓電陶瓷作動(dòng)器(qì日窗)響應快，适應的頻率範圍廣，對溫度變化不敏感。但它位移量較小南現，約為幾個(gè)微米；要求的驅動(dòng)電壓較高，約1間機00～300V。壓電陶瓷作動(dòng)器(q身看ì)有兩種類型，一種是薄膜型，另一種是疊堆型。前者粘接在黑站結構表面，産生彎矩，控制結構振動光到(dòng)；後者對結構秒信提供控制力來控制振動(dòng)。師自

3.2電緻伸縮陶瓷微作動(dòng)器(qì)

電緻伸縮陶瓷微作動(dòng)器(qì)是利裡見用陶瓷的電緻伸縮效應工作的。電緻伸縮效應是指電介質在電場的作用下(xià)由謝用于感應極化作用引起應變，且應變與電場方向技現無關(guān)，應變的大小與司冷電場的平方成正比。上述效應可(k輛業ě)用公式表達為：S=ME2（3）

式中(zhōng)：M為電緻低工伸縮系數，m2/V2；E為電場強度，V/m；S為應變。

3.3形狀記憶合金作動(dòng)器(qì)

形狀記憶合金就是具有形狀記憶功能的材料，所謂形狀記憶效應即合金在經受大購慢的變形（一般最大可(kě)達到用答 6%～7%）以後，施加一定的溫度使其超過相變溫度，則變形消失，合金又可(k商少ě)以恢複到初始形狀。SAM的變形量與其形狀和(hé)預變形有關(guān)志答，在允許的變形範圍内，預變形越大，變形量就越大，但因SAM受熱傳導的限影近制，溫度是逐漸上升的，所以響應慢。

3.4磁緻伸縮材料作動(dòng)器(qì)

磁緻伸縮材料屬于機敏材料的一種，它與常用的壓電材料、討雜形狀記憶合金相比，具有響應速度快、應變大、使用頻帶寬、驅動(dòng)電壓低生看等優點。

磁緻伸縮材料在外加磁場的作用下(xià)，尺寸、體積等老樹會發生改變，具有較好的抗沖擊性，能提高較大的控制力，并且在低電流産生的磁做又場中(zhōng)具有很好的線性度和(hé了要)對電場變化的響應能力。磁緻伸縮材料作動(dòng)器(qì)位移約為幾十慢服微米。磁緻伸縮材料作動(dòn都章g)器(qì)既能承載，又能産生驅書鐵動(dòng)作用；既可(kě)作智能隔振器(qì)，又可(kě)作智訊土能吸振器(qì)。

電流變液體（簡稱ERF）指的是在絕緣的連票拿續向液體介質中(zhōng)加入精細的固體顆粒而形成師生的懸濁液。該液體在電場的作用下(xià)，會顯示明個城顯的固态特性，而當電場解除後液體又恢複到原來所具厭公有的特性。

電流變液體的流阻可(kě)随施加電場的電壓的改變而改離雜變，因而能夠實現連續、可(kě)逆的控制。再聽可加上它對控制信号的高度可(kě)靠性及快速響應性光城，從而使電流變液體在工程領域中(zhōng)可(kě)以都東解決許多難題。雖然在3～5ms内可(kě)以使流體由不動(dòng)狀态器雨變換為活動(dòng)狀态，但反向轉換需要的時間卻要長一些，這嚴街媽重限制了這類阻尼器(qì)的有用頻率範圍，是阻礙腦刀這種流體在振動(dòng)主動(dòn道什g)控制中(zhōng)廣泛應用的主要因素。

3.5液壓作動(dòng)器(qì)

液壓作動(dòng)器(qì)由一個(gè)液壓缸和(hé)一個(gè)伺服閥有師組成。它能夠在相對較小的結構尺寸下(xià)産生較大的位移和(hé)較大的作用章近力。但它需要專門的液壓系統，因而容易産生噪聲跳路；并在伺服閥輸入電壓和(hé)作動(dòng)器(qì)的為刀力或位移輸出之間産生非線性。另一個(gè)特别需要注意路飛的問(wèn)題是伺服閥要盡可(kě)能地靠近作動(dòng)器(qì)安身店裝，以最大限度地減小性能下(xià)降，尤其是頻率在20Hz街明以上的情況下(xià)。液壓作動(dòng)器(qì)在車(chē)輛主動(少紙dòng)懸挂和(hé)直升飛機機艙的從火振動(dòng)主動(dòng)控制中(街舞zhōng)已得到很好的應用［3］。

3.6氣動(dòng)作動(dòng)器(qì)

氣動(dòng)作動(dòng)器(qì)的工作原理與液壓作動(dòng)林金器(qì)的一樣，隻是氣動(dòng)作動山不(dòng)器(qì)的工作介質是空氣。氣動(dòn小拿g)作動(dòng)器(qì)的優點在于它們可(kě)地能與使用相同空氣源的被動(dòng)空氣彈簧控制并聯還暗使用。但由于空氣的可(kě)壓縮性使得氣動(dòng)作動(dòng)器(件暗qì)的帶寬較低（＜10Hz）。氣動(dòng)作動(dòng)器(qì)鐘紅在鐵路(lù)車(chē)輛主動(dòng)懸挂中(zhōng)得到了習資廣泛的應用［3］。