[发明专利]一种用于重卡驾驶室半主动悬置的控制方法

说明书

本发明公开了一种用于重卡驾驶室半主动悬置的控制方法，步骤为：1）在驾驶室和车架的相关位置处安装加速度传感器来获取驾驶室和车架的速度和加速度信号；2）通过速度和加速度信号计算天棚阻尼力；3）通过天棚阻尼力计算出支撑驾驶室四根阻尼可调减振器的期望阻尼力；4）根据每根减振器所需的期望阻尼力和其两端的相对运动速度分别计算出四根减振器实际阻尼力；5）根据实际阻尼力、相对速度和电流大小三者的关系分别计算出所需的电流大小；6）分别对各个减振器输入所计算的电流大小，实现驾驶室半主动悬置的控制。该方法简单，能够在一定频率范围内有效的抑制驾驶室质心垂直、侧倾角和俯仰角的振动，使驾驶室具有较好的乘坐舒适性。

技术领域

本发明涉及重卡驾驶室悬置技术领域，具体是一种用于重卡驾驶室半主动悬置的控制方法。

背景技术

随着社会对货运汽车的舒适性等要求的不断提高，这便要求重卡驾驶室在舒适感、稳定性等方面需具备良好的性能。由于被动悬置各方面的局限性，难以适应复杂多变的实际路面，从而推动了控制系统在驾驶室悬置方面的研究。控制系统分为主动和半主动控制，主动悬架系统在乘坐舒适性、操纵控制方面比传统被动系统有很大的优势。但只有在性能至关重要的情况下，以主动系统替代被动系统所带来的成本和复杂性的增加是合理的。

随着市场上如MRD和连续阻尼控制(Continuous Damping Control，CDC)减震器等执行器的广泛应用，使半主动控制系统应用到商用车上成为可能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种用于重卡驾驶室半主动悬置的控制方法。

实现本发明目的的技术方案是：

一种用于重卡驾驶室半主动悬置的控制方法，包括如下步骤：

1)在驾驶室的相应位置处安装3个垂直加速度传感器，在车架相应位置处安装4个垂直加速度传感器，测得相应的信号；

2)对步骤1)获得的信号进行积分计算，获得驾驶室质心的垂直加速度、垂直速度、侧倾角加速度、侧倾角速度、俯仰角加速度和俯仰角速度，以及车架4个悬置点的相对运动速度；

3)根据步骤2)获得的数据，计算驾驶室的天棚阻尼控制力；

4)根据步骤3)获得的天棚阻尼控制力计算出4根减震器的实际输出阻尼力；

5)根据计算的实际输出阻尼力与减震器输入电流、减震器两端相对速度的关系，分别计算各个减振器的输入电流，并将计算的电流输入给各个阻尼可调减震器，实现对驾驶室半主动悬置系统的控制。

该方法的具体步骤如下：

1)建立驾驶室-车架半主动悬置系统，在驾驶室-车架半主动悬置系统中建立驾驶室质心坐标系，以行车方向为x轴正方向，y轴为驾驶室侧向，z轴根据右手定则得出，O为驾驶室质心坐标，z_o、α、γ分别为驾驶室垂直位移、侧倾角和俯仰角；假设驾驶室视为刚体，在驾驶室前左与前右悬置上端安装两个垂直加速度传感器测得驾驶室前左和前右悬置点的垂直加速度和在驾驶室质心处安装一个垂直加速度传感器测得驾驶室质心垂直加速度在车架上的四个悬置点安装四个垂直加速度传感器测得车架上四个悬置点的垂直加速度，分别为

2)在驾驶室质心坐标系下，设py_i为驾驶室悬置点i的y轴坐标，px_i为驾驶室悬置点i的x轴坐标，i＝1,2,3,4，分别对应XOY平面第1，2，3，4象限的悬置点的投影点；根据科里奥利效应得到驾驶室四个悬置点的加速度和速度，以及驾驶室质心的垂直加速度、垂直速度、侧倾角加速度、侧倾角速度、俯仰角加速度和俯仰角速度，表达式如下：