[发明专利]一种横向互联空气悬架互联状态控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的空气悬架技术，具体是一种横向互联的空气悬架，特别涉及对横向互联的空气悬架的互联状态实行控制的控制系统及方法。 

背景技术

空气悬架具有优良的减振特性及高度可调的特点，在车辆领域的应用日益广泛。互联空气悬架有横向互联与纵向互联两种结构，横向互联就将同一车轴上左右空气弹簧相连，纵向互联就将同侧前后空气弹簧相连，两种结构各有利弊：纵向互联空气悬架在较大幅度提升车辆行驶平顺性的同时，对操纵稳定性造成的影响相对较小，故可始终保持互联状态，对互联状态控制策略依赖程度不高，缺点是纵向布置的互联管路较长，为保证互联效果，需使用较粗的互联管径，占用较大的底盘布置空间，难以应用于中小型车辆；横向互联空气悬架互联管路较短，且较细的互联管径即可满足互联效果，布置更加灵活紧凑，且对车辆行驶平顺性的提升更加明显，但缺点是横向互联会影响转弯工况的操纵稳定性，需依赖合理的控制策略控制横向互联状态的开启与关闭，解决操纵稳定性与行驶平顺性的矛盾。 

目前，互联空气悬架在某些大型车辆上已有应用，如Haire空气弹簧制造商便开发出应用于重型货车的纵向互联空气悬架产品，互联管路较粗，对互联状态未施加控制，即前后同侧空气弹簧始终联通。但纵向互联结构难以布置于中小型车辆底盘，而横向互联结构虽适用于中小型车辆，其互联状态的控制问题尚未得到合理解决，不施加控制的横向互联空气悬架在高速转弯工况下会给车辆行驶安全带来隐患。而目前，尚无关于横向互联空气悬架的控制技术或方法见诸文献，因而横向互联空气悬架并未在中小型车辆上推广。虽然在互联式油气悬架控制、互联式液压悬架控制方面有文献可供互联空气悬架控制提供参考，但与互联式液压、油气悬架相比，互联式空气悬架有其独有的特点，若直接将适用于液压、油气悬架的控制策略应用于横向互联悬架，会导致控制失准、系统震荡剧烈等移植性缺陷。 

发明内容

针对现有车辆横向互联空气悬架的互联状态控制技术存在的空白，本发明提供一种面向车身姿态稳定的横向互联空气悬架互联状态控制系统及控制方法，提高车辆转弯工况的操纵稳定性和行驶的平顺性。 

本发明一种横向互联空气悬架互联状态控制系统通过如下技术方案实现：包括用于采集车辆转向盘转角信息的转向盘转角传感器、从车辆CAN总线中获取车辆车速信息的CAN总线通讯系统以及由若干簧下质量加速度传感器、传感器信号传输线组成的簧下质量加速度采集系统，每个簧下质量加速度传感器均通过传感器信号传输线将加速度信息传输至信号预处理系统，信号预处理系统的输出连接ECU5的输入，CAN总线通讯系统的输出分别连接信息预处理系统的输入和ECU5的输入，ECU集成有互联状态控制算法，ECU的输出通过信号传输线连接互联状态控制驱动模块，互联状态控制驱动模块的输出通过控制线连接互联电磁阀，转向盘转角传感器的输出通过信号传输线连接ECU的输入。 

本发明一种横向互联空气悬架互联状态控制方法采用的技术方案是包括以下步骤： 

1）行车过程中，转向盘转角传感器提供转向盘转角信息给ECU，簧下质量加速度采集系统实时监测簧下质量加速度信息给信号预处理系统，CAN总线通讯系统提供车速信息给信号预处理系统和ECU，信号预处理系统对输入的车速信息和加速度信息进行信号放大、滤波并计算出路面不平度，将路面不平度信息提供给ECU；

2）ECU以车速信息、路面不平度信息和转向盘转角信息为输入，以“互联状态开启”和“互联状态关闭”输出，根据互联状态控制算法，判断当前工况下互联状态，若互联状态为“互联”，则ECU输出高电平信号，互联状态控制驱动模块7接收此信号，控制互联电磁阀打开，左右空气弹簧互联；若互联状态为“非互联”，则ECU5输出低电平信号，互联电磁阀关闭，左右空气弹簧中断互联。

本发明的有益效果为：通过合理控制横向互联悬架互联状态，一方面可提高车辆在不良路面下的行驶平顺性，另一方面不影响车辆在高速转弯时的操纵稳定性，从而解决了横向互联空气悬架行驶平顺性与操纵稳定性的矛盾。横向互联结构占用底盘空间不大，易于实现在中小型车辆中的布置，因此本发明为互联空气悬架在中小型车辆中应用提供了可能。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 

图1为本发明横向互联空气悬架互联状态控制系统的结构框图； 

图2为图1中互联状态控制系统与互联空气悬架的空间布置示意图；

图3为图1中横向互联空气悬架互联状态控制系统的控制算法参数的标定方法流程图；