[发明专利]一种多功能的复合式主动液压互联悬架系统

权利要求书

1.一种多功能的复合式主动液压互联悬架系统，其特征在于，

至少包括空气悬架和主动液压互联悬架，所述空气悬架至少包括空气弹簧（2-3），所述空气弹簧（2-3）与所述主动液压互联悬架的液压作动器（2-6）按照同轴并联的方式组合形成复合式主动液压互联悬架作动器，所述复合式主动液压互联悬架作动器一端连接于车身，其另一端连接于车轮，其中，

车辆各轮体所对应的复合式主动液压互联悬架作动器被驱动以完成车辆构型切换和/或高度调节，并且所述驱动是基于车辆在垂向、俯仰及侧倾三个自由度上的检测及计算值来进行的，

复合式主动液压互联悬架系统包括针对于车身垂向运动、俯仰运动以及侧倾运动分别设计的多个模糊控制器，并且所述模糊控制器是基于其所检测到的车辆某一时刻下的主要运动模态来完成对车辆的构型切换的，所述系统在进行构型切换控制时对于双向作用油缸（C5）的驱动逻辑为：

计算调节双向作用油缸（C5）活塞运动的目标位置：

其中，为双向作用油缸（C5）活塞在切换时相对平衡位置的距离，为各液压缸活塞的面积，分别是指侧倾、俯仰、垂向运动模态下的总能量，分别是指侧倾、俯仰、垂向运动模态下的动能， 分别是指侧倾、俯仰、垂向运动模态下的势能，是指当前模态的能量占总能量的比例，是调节油缸活塞的目标位置，，

复合式主动液压互联悬架系统是通过基于模糊控制器的控制规则来进行高度调节的，其中，所述模糊控制器输入的是基于目标高度与实际高度之间误差所定义的车身高度误差量化值E与误差变化率量化值EC，其输出的是基于比例电磁阀的控制电流值所定义的电流值 U。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气弹簧（2-3）的一侧连接于所述液压作动器（2-6），其另一侧连接于液压作动器（2-6）的油缸（2-13）。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气悬架还包括空气压缩部、一用于空气净化的滤清器（3-4）、储气罐（3-3）以及若干空气悬架电磁阀，其中，

所述空气压缩部包括设置于空气悬架气路上的用于泄压的第一控制阀（3-1）、用于排气的第二控制阀（3-2）、用于控制气体单向流动的第三控制阀（3-6）、压缩机（3-5）、干燥器（3-7）及节流孔（3-8），和

所述空气悬架电磁阀包括对应于各复合式主动液压互联悬架作动器的第一气路电磁阀（E1）、第二气路电磁阀（E2）、第三气路电磁阀（E3）、第四气路电磁阀（E4）以及对应于所述储气罐（3-3）的第五气路电磁阀（E5）。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述复合式主动液压互联悬架作动器至少包括与车辆各轮体相对应的第一作动器（F1）、第二作动器（F2）、第三作动器（F3）及第四作动器（F4），其中，

各作动器所包含的空气弹簧（2-3）分别对应连接有第一气路（L1）、第二气路（L2）、第三气路（L3）及第四气路（L4），并且所述储气罐（3-3）对应连接有第五气路（L5）。

5.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，复合式主动液压互联悬架系统包括与车辆控制器相连以用于检测车辆运行时的关于其位移、高度和/或车身姿态变化数据的传感器（3-9），并且所述主动液压互联悬架的液压回路和所述空气悬架的气压回路连接有一压力传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述复合式主动液压互联悬架作动器输出受最大输出功率、最大运动速度及最大输出力因素约束，且将对其输出时的非线性系统优化控制问题描述为：

其中，为性能权重因子，为功耗权重因子，为作动器的输出功率，是用于优化悬架能量消耗的成本函数，是最优控制序列，是在时间下的预测状态，是预测范围和控制范围，是时间间隔，是主动调节油缸的输出力，是主动调节油缸的最大输出力，是油缸活塞的实际位置，是油缸活塞的实际速度，是调节油缸活塞的目标位置，是油缸活塞的最大运动速度，是作动器的最大输出功率， 是指求解优化悬架能量消耗成本函数的限制条件。