[发明专利]一种空气悬架横向互联控制系统及方法

说明书

本发明公开一种安装在车辆上的空气悬架横向互联控制系统及方法，控制系统由温度采集模块、气压采集模块、车高采集模块以及依次串接的控制器、PWM驱动模块、互联电磁阀组成，控制器包含空气弹簧有效面积及体积计算模块、所需侧倾力计算模块、阻尼器及横向稳定杆力计算模块、所需交换的气体质量流速计算模块和最优互联管路内径计算模块这五个模块，通过读取车辆各悬架高度、各空气弹簧气压和温度，根据各物理量之间的关系，逆推出在当前车辆状态下若需将车辆簧上质量相对于簧下质量的侧倾角恢复至零时所需互联管路交换的气体质量流速，并通过PWM驱动电磁阀运作，系统所需信息可直接获取，计算结果可靠，控制精确。

技术领域

本发明涉及安装在车辆上的空气悬架，具体涉及基于模型的保证车身姿态稳定的横向互联空气悬架控制系统。

背景技术

横向互联空气悬架能够在不影响悬架垂向特性的同时，改变悬架侧倾角刚度，通过合理控制，可提高车辆行驶平顺性。

中国发明专利申请号为201611118739.8，名称为“一种横向互联空气悬架仿天棚互联状态控制系统及控制方法，在横向互联空气弹簧的连接管路上设有电磁阀，电磁阀的开闭由控制系统决定并经驱动电路驱动，通过获取簧上质量侧倾角和前后轴侧倾角来判断，控制各互联电磁阀开闭，合理调整悬架侧倾刚度，达到抑制簧上质量侧倾运动的目的。但这种控制系统存在的问题是：所需簧下质量侧倾角，在悬架中因没有合适的传感器安装位置而无法通过传感器直接获取。

有出现的一种横向互联空气悬架控制方法，通过获取外界车速、转弯工况等信息，根据所设阈值来打开或关闭互联，通过工况辨识，将工况按照不同车速、方向盘转角和车身侧倾角的范围来打开会关闭互联。其存在的问题是：工况范围设置宽泛，互联的开闭粗糙，无法根据车辆瞬时状态的变化来动态调整，效果较差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于模型的空气悬架横向互联控制系统及其控制方法，根据传感器可直接获取车辆的各悬架高度信息、各空气弹簧气压以及温度信息，通过车辆模型计算出最优互联管路内径并经过PWM驱动各互联电磁阀用作，控制更为细致，控制效果更好。

本发明一种空气悬架横向互联控制系统采用的技术方案是：其由温度采集模块、气压采集模块、车高采集模块以及依次串接的控制器、PWM驱动模块、互联电磁阀组成，控制器包含空气弹簧有效面积及体积计算模块、所需侧倾力计算模块、阻尼器及横向稳定杆力计算模块、所需交换的气体质量流速计算模块和最优互联管路内径计算模块这五个模块，空气弹簧有效面积及体积计算模块、所需侧倾力计算模块和阻尼器及横向稳定杆力计算模块这三个模块的输出端均连接所需交换的气体质量流速计算模块的输入端，所需交换的气体质量流速计算模块的输出端连接最优互联管路内径计算模块的输入端，最优互联管路内径计算模块的输出端连接PWM驱动模块；车高采集模块的输出端分别连接空气弹簧有效面积及体积计算模块、所需侧倾力计算模块和阻尼器及横向稳定杆力计算模块这三个模块的输入端，温度采集模块和气压采集模块的输出端均连接最优互联管路内径计算模块的输入端。

所述一种空气悬架横向互联控制系统的控制方法采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤1)：车身高度采集模块采集各悬架高度fd(i)并发送至控制器，i＝1,2,3,4，分别是车辆的前左、前右、后左和后右四个方位；

步骤2)：所述的阻尼器及横向稳定杆力计算模块先计算出悬架各阻尼器力Fc(i)，再计算出车辆横向稳定杆在各悬架处作用在簧上质量上的各横向稳定杆力Fb(i)；所述的所需侧倾力计算模块先计算出车辆簧上质量相对于簧下质量的侧倾角θ，再计算出所需的侧倾力Fr；所述的空气弹簧有效面积及体积计算模块先计算出各空气弹簧有效面积S(i)，再计算出各空气弹簧体积V(i)；