[发明专利]面向极限行驶工况的汽车空气悬架系统及控制方法

说明书

本发明公开一种面向极限行驶工况的汽车空气悬架系统及控制方法，包括空气弹簧、送风装置和加热装置，空气弹簧包括自上向下依次设置的上端盖、橡胶气囊、下压板和底座，即：橡胶气囊的上端封口与上端盖密封相连，橡胶气囊下端封口处的内部连接于下压板，橡胶气囊下端封口处的外部与底座固连；所述上端盖上开设有充放气管，下端封口处开设有若干通气孔，下压板上安装有缓冲垫；底座整体呈中空环状，底座内顶部设有向下延伸但不触底的内环壁，底座内底部设置加热装置；内环壁上设置有送风装置。本发明使得汽车在极限行驶工况下会触发加热装置工作且其放热规律由控制方法决定。

技术领域

本发明属于汽车悬架技术，具体涉及一种面向极限行驶工况的汽车空气悬架系统及控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和汽车电子技术的快速发展，使得人们不断提高车辆的乘坐舒适性、操纵稳定性以及行驶平顺性的要求。车辆悬架是影响乘坐舒适性、操纵稳定性以及行驶平顺性的核心部件。其中，悬架参数一经设定就无法改变的传统被动悬架无法满足复杂多变的工况；而空气悬架具有非线性刚度和主动调节车身高度的功能。国外内研究成果和市场反映均表明空气悬架不仅可以显著提高车辆综合性能，而且其运行能耗比主动悬架低很多，是车辆悬架的发展方向。

当前，空气悬架的主要控制方法利用高压气源通过进气电磁阀对空气弹簧进行充气或大气环境放气，实现空气弹簧的刚度调节。但是，这种控制方法存在运行成本高、充放气反应慢、电磁阀使用寿命较短和维护费用高等缺点。如何提高在车辆极限工况(譬如急加速、急减速、急转向)下的空气悬架响应速度，改善车辆极限工况下的车辆综合性能是迫切需要解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种面向极限行驶工况的汽车空气悬架系统及控制方法，能够实时控制气体温度变化，解决现有空气悬架响应慢的问题，从而改善极限工况下的整车综合性能。

技术方案：本发明的一种面向极限行驶工况的汽车空气悬架系统，包括空气弹簧、送风装置和加热装置，所述空气弹簧包括自上向下依次设置的上端盖、橡胶气囊、下压板和底座，即：橡胶气囊的上端封口与上端盖相连，橡胶气囊下端封口处的内部连接于下压板，橡胶气囊下端封口处的外部与底座固连；所述上端盖上开设有充放气管(根据需要通过电磁阀适时给空气弹簧进行充气或放气)，下端封口处开设有若干通气孔(例如可以在四周侧壁上均匀开设四个通气孔)，下压板上安装有缓冲垫；所述底座整体呈中空环状，底座内顶部设有向下延伸但不触底的内环壁，底座内底部设置加热装置；所述内环壁上设置有送风装置。

进一步的，所述缓冲垫顶部中央位置处设有贯通孔，该贯通孔连通于橡胶气囊空腔和底座空腔，使得两个腔室的气体流通。

进一步的，所述内环壁的外侧对称开设两处凹孔，凹孔对应的内环壁的内侧位置处开设有环形切口，环形切口开口朝上且宽度为1mm；该结构设计使得整个底座空间以及橡胶气囊内的空气流通，当电动马达通电带动贯流风机高速转动后，空气由凹孔进入内环壁并经孔隙“挤”出，在内环壁内形成方向向上的强风，由缓冲垫贯通孔进入橡胶气囊空间，并经下端封口处通气孔流回底座空间，从而形成连续不断的流通气流。

进一步的，所述加热装置包括若干不锈钢加热管，各个不锈钢加热管环形均匀分布于内环壁下，加热管内部设置有热电阻丝(数量根据实际需求设定，例如可以为八个，但是各个加热管之间距离不能非常小)，并通过导线连接车载电源，并通过电磁继电器控制电路的接通和断开；所述加热管由螺钉固定于底座内腔底部。

进一步的，所述电磁继电器通电时间长短通过改变PWM控制信号占空比实现。

进一步的，所述送风装置包括电动马达和贯流风机，电动马达和贯流风流安装于内环壁的凹孔处，且送风装置的工作状态和加热装置的工作状态同步，由控制器同步控制。

本发明还公开一种面向极限行驶工况的汽车空气悬架系统的控制方法，包括以下步骤：