[发明专利]一种电控空气悬架车身高度多模式切换控制方法

权利要求书

1.一种电控空气悬架车身高度多模式切换控制方法，其特征在于，将车身高度定义为“车身高位”、“车身中位”以及“车身低位”三种模式，利用车速传感器和车身高度传感器在线提取反映车辆实际行驶状况的相关信号，将所述信号发送至车身高度调节目标模式确定单元，所述车身高度调节目标模式确定单元根据所述信号确定车身高度调节目标模式；建立切换控制单元，所述切换控制单元根据不同的车身高度调节目标模式分别选择具有不同控制参数的PID控制器进行车身高度控制。

2.根据权利要求1所述的一种电控空气悬架车身高度多模式切换控制方法，其特征在于，所述车身高度调节目标模式确定单元确定所述车身高度调节目标模式的条件为：

A 所述车身高度调节目标模式由“车身中位”跃变为“车身低位”的条件为：车速达到进入“车身低位”模式的临界车速，且持续时间大于参考时间，为防止所述车身高度调节目标模式出现频繁切换，所述参考时间不低于5秒；

B 所述车身高度调节目标模式由“车身中位”跃变为“车身高位”的条件为：在一个观测周期内，车身高度变化值超过参考值的次数达到临界次数，为防止所述车身高度调节目标模式出现频繁切换，所述观测周期不低于5秒；

C所述车身高度调节目标模式由“车身低位”只能跃变为“车身中位”，其条件为：

设定参考车速为所述进入“车身低位”模式的临界车速减去车速滞回区间值，当车速低于此参考车速时，进入所述“车身中位”模式，由于滞回区间的存在，此时无需进行持续时间的判断；

D 所述车身高度调节目标模式由“车身高位”只能跃变为“车身中位”，其条件为：

在一个观测周期内，车身高度变化值超过参考值的次数低于临界次数，为防止所述车身高度调节目标模式出现频繁切换，所述观测周期不低于5秒。

3.根据权利要求1所述的一种电控空气悬架车身高度多模式切换控制方法，其特征在于，所述车身高度PID控制器控制参数的确定包括以下步骤：

E建立空气悬架车身高度控制模型，所述车身高度控制模型主要包括车身（1）、非簧载质量（4）以及连接二者的空气弹簧（2）和减振器（3），所述非簧载质量（4）通过车轮（5）与路面（6）相连，所述空气弹簧（2）的充放气是由电磁阀（7）进行控制，当需要充气时，气体由储气罐（8）经电磁阀（7）、管路（10）流入空气弹簧（2），当需要放气时，空气弹簧（2）中的气体经管路（10）、电磁阀（7）释放到大气环境（9）中;

F根据车身高度调节目标模式对车身高度控制模型中的相关参数进行调整，具体调整过程为：当目标模式为“车身低位”模式时，车身高度控制模型中的车速设定为90km/h，路面等级为B级；当目标模式为“车身中位”模式时，车身高度控制模型中的车速设定为60km/h，路面等级为C级；当目标模式为“车身高位”模式时，车身高度控制模型中的车速设定为20km/h，路面等级为E级;

G根据车身高度调节目标模式的不同，分别设置不同的车身高度跟踪偏差死区范围，其中，车身低位模式的死区范围为2mm，车身中位模式的死区范围为3mm，车身低位模式的死区范围为5mm;

H根据经过参数调整后的车身高度控制模型以及设定的不同车身高度跟踪偏差死区范围，以车身高度控制性能最优为目标，进行车身高度PID控制器控制参数的差异化整定，从而分别形成车身低位车身高度PID控制器、车身中位车身高度PID控制器和车身高位车身高度PID控制器；所述PID控制器的控制输出为进出空气弹簧的气体质量流量，将所述气体质量流量的控制量转化为PWM占空比，再通过控制PWM占空比的方式实现对电磁阀的开关控制。

4.根据权利要求1所述的一种电控空气悬架车身高度多模式切换控制方法，其特征在于，所述切换控制单元接受来自车身高度调节目标模式确定单元的信号，根据所述信号确定车身高度PID控制器的选择，其选择过程为：当目标模式为“车身低位”模式时，选择车身低位车身高度PID控制器；当目标模式为“车身中位”模式时，选择车身中位车身高度PID控制器；当目标模式为“车身高位”模式时，选择车身高位车身高度PID控制器。