[发明专利]一种横向互联空气悬架互联状态模糊控制系统及方法

说明书

本发明公开车辆空气悬架系统领域中的一种横向互联空气悬架互联状态模糊控制系统及方法，集成模糊‑PWM互联控制算法的ECU由依次串接的数据处理模块、模糊逻辑控制器和PWM控制器组成，簧下质量加速度采集模块将簧下质量加速度输出至路面辨识模块，车速采集模块获取车辆车速并将车速分别传送至路面辨识模块和模糊逻辑控制器，侧向加速度采集模块将侧向加速度输出至数据处理模块，路面辨识模块计算出路面不平度系数并将该系数提供给数据处理模块，数据处理模块输出调节因子与侧向加速度的乘积，模糊逻辑控制器输出通断比；本发明对横向互联悬架的互联状态进行合理的控制，提高了车辆的行驶平顺性。

技术领域

本发明涉及车辆空气悬架系统领域，具体涉及一种横向互联空气悬架互联状态控制系统。

背景技术

空气悬架采用空气弹簧作为弹性元件，可以获得较低的悬架系统固有频率，并在载荷变化时，系统固有频率变化不大，从而提高了汽车的行驶平顺性；另一方面，空气悬架车辆通过空气弹簧的充气与放气主动控制车身与地面间的距离，满足特殊工况对车身高度的要求。

互联空气悬架是在传统空气悬架的基础上，利用管路将空气悬架中的空气弹簧连接起来，可以横向互联也可以纵向互联。横向互联是将同一车轴上左右空气弹簧相连，纵向互联则是将同侧前后空气弹簧相连，两种结构各有利弊：纵向互联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粗且较长难以在中小型车辆底盘布置，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；缺点是横向互联空气悬架虽然可以在结构上适用于中小型车辆底盘，但若不对其互联状态施加控制，将会导致车辆在转弯工况下存在安全隐患，横向互联不利于转弯工况下的操纵稳定性，需通过在互联管路中安装电磁阀控制空气弹簧间的连通与断开，使互联空气悬架适应更多行驶工况。

中国专利公开号为CN 104442266 A的文献公开了一种横向互联空气悬架互联状态控制系统及控制方法，该控制方法通过在各不同等级路面、不同车速、转弯和非转弯工况下，对互联和非互联状态进行仿真，通过对比侧倾角均方根值的大小确定出互联状态的开启和关闭。然而，该控制系统只考虑了前轴互联状态开关和后轴互联状态开关组合中的同时为开和同时为关的两种状态，且只对两种方向盘转角考虑为转弯和非转弯两种对应工况，其未能完全发挥前后轴互联状态的全部组合能力，同时对转弯工况的考虑过于简单，大大削弱了控制对变化工况的适应能力，控制不够精确。

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的不足，本发明提供一种面向车身姿态稳定的基于模糊控制的横向互联空气悬架互联状态控制系统，以提高车辆在各行驶工况下的平顺性和操纵稳定性。

本发明一种横向互联空气悬架互联状态模糊控制系统采用的技术方案是：包括簧下质量加速度采集模块、车速采集模块、路面辨识模块、侧向加速度采集模块、集成模糊-PWM互联控制算法的ECU和互联状态控制驱动模块；集成模糊-PWM互联控制算法的ECU由依次串接的数据处理模块、模糊逻辑控制器和PWM控制器组成；簧下质量加速度采集模块获取簧下质量加速度并将簧下质量加速度输出至路面辨识模块；车速采集模块获取车辆车速并将车速分别传送至路面辨识模块和模糊逻辑控制器；侧向加速度采集模块采集车辆侧向加速度并将侧向加速度输出至数据处理模块；路面辨识模块计算出路面不平度系数并将该系数提供给数据处理模块；数据处理模块对侧向加速度和路面不平度系数进行处理得到调节因子与侧向加速度的乘积，乘积输入至模糊逻辑控制器，模糊逻辑控制器对输入的乘积和车速进行处理得到通断比，通断比输入至PWM控制器以控制互联状态控制驱动模块。

所述横向互联空气悬架互联状态模糊控制系统的模糊控制方法采用的技术方案是是包括以下步骤：