[發(fā)明專利]一種新的半主動(dòng)油氣懸架控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710479416.X
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN107323199B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐瀚;趙又群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B60G17/015
• 分類號(hào): B60G17/015;B60G17/0165
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張婷婷

本發(fā)明公開了一種新的半主動(dòng)油氣懸架控制系統(tǒng)及方法，首先通過駕駛員預(yù)瞄、路況探測(cè)器預(yù)瞄判斷當(dāng)前行駛路面的不平度等級(jí)，從而進(jìn)行半主動(dòng)油氣懸架阻尼的粗調(diào)，然后基于車輛和懸架的相關(guān)參數(shù)依據(jù)人工魚群算法計(jì)算當(dāng)前的最佳阻尼，并通過控制器改變油氣懸架阻尼孔面積大小來實(shí)現(xiàn)改變阻尼的目的。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車底盤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新的半主動(dòng)油氣懸架控制系統(tǒng)及方法，尤其是一種半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)的阻尼控制邏輯方法。

背景技術(shù)

主動(dòng)懸架系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)可以根據(jù)汽車的行駛條件的變化而對(duì)懸架的剛度和阻尼進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，而改善汽車行駛的平順性和乘坐舒適性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)油氣懸架系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛的研究，主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)是目前典型的主動(dòng)懸架系統(tǒng)之一。

油氣懸架系統(tǒng)，集彈性元件和減振器功能于一體，是以油液作為傳力介質(zhì)、惰性氣體作為彈性介質(zhì)，通過氣體彈簧和有減振功能的液壓缸組成。液壓缸內(nèi)部的單向閥系、阻尼孔相當(dāng)于傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)減振器的阻尼元件。現(xiàn)已研發(fā)的汽車半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)，單向閥大多采用電磁閥與步進(jìn)電機(jī)相連，通過車載電腦控制電磁閥操作，使其改變節(jié)流孔通道截面積，以達(dá)到控制阻尼大小的目的。然而，汽車在行駛過程中只有已經(jīng)受到路面不平的激勵(lì)，壓力傳感器才會(huì)檢測(cè)出變化再通過控制器改變懸架系統(tǒng)阻尼的大小。電磁閥的調(diào)節(jié)都需要一個(gè)操作時(shí)間，這就導(dǎo)致了時(shí)滯，從而削弱了油氣懸架的作用。對(duì)于復(fù)雜的優(yōu)化問題，特別是油氣懸架類非線性問題，現(xiàn)已廣泛使用的優(yōu)化算法常常會(huì)出現(xiàn)收斂性差、計(jì)算量大、受局部極值點(diǎn)的困擾，一定程度上影響了汽車行駛的平順性。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，改進(jìn)上述現(xiàn)有半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)控制效果改善汽車行駛平順性，減少時(shí)間延遲、獲得實(shí)時(shí)最佳懸架輸出力，本發(fā)明提供一種新的半主動(dòng)油氣懸架控制系統(tǒng)及方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種新的半主動(dòng)油氣懸架控制系統(tǒng)，包括路況探測(cè)器、位移傳感器、ECU、半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)，其中，所述路況探測(cè)器安裝在車身車頭中間位置；所述半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)設(shè)置四個(gè)，均為獨(dú)立懸架系統(tǒng)，每個(gè)半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)配有兩個(gè)位移傳感器，分別置于懸架系統(tǒng)的頂部和底部；所述的ECU接收路況探測(cè)器、位移傳感器信息，計(jì)算位移變化率、車身垂向加速度以及ECU依據(jù)人工魚群算法計(jì)算當(dāng)前的最佳阻尼孔面積并發(fā)出控制指令；所述的路況探測(cè)器、位移傳感器、半主動(dòng)油氣懸架均分別與ECU通過CAN總線相連。

進(jìn)一步的，所述位移傳感器置于懸架系統(tǒng)頂部的測(cè)量車身與車輪的相對(duì)位移，所述位移傳感器置于懸架系統(tǒng)底部的測(cè)量車輪與路面的相對(duì)位移。

進(jìn)一步的，所述的半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)承接車橋與車架或車身，依據(jù)不同的汽車型號(hào)須進(jìn)行具體安裝位置的調(diào)整。

根據(jù)上述的新的半主動(dòng)油氣懸架控制系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

1)ECU通過駕駛員預(yù)瞄、路況探測(cè)器預(yù)瞄判斷當(dāng)前行駛路面的不平度等級(jí)；

2)粗調(diào)半主動(dòng)油氣懸架阻尼；

3)ECU依據(jù)人工魚群算法計(jì)算當(dāng)前的最佳阻尼孔面積；

4)微調(diào)半主動(dòng)油氣懸架阻尼孔面積大小來改變阻尼。

進(jìn)一步的，所述步驟2)的具體方法為：ECU接收駕駛員預(yù)瞄和路況探測(cè)器預(yù)瞄的信息，判斷路面不平度等級(jí)信息，經(jīng)驗(yàn)獲得半主動(dòng)油氣懸架系統(tǒng)所需阻尼大小，對(duì)半主動(dòng)油氣懸架的阻尼孔大小進(jìn)行第一次粗調(diào)。

進(jìn)一步的，所述步驟3)、4)的具體方法為：所述ECU依據(jù)人工魚群算法，以車身垂向加速度為優(yōu)化目標(biāo)、以半主動(dòng)油氣懸架的阻尼孔面積大小為優(yōu)化參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，求出當(dāng)前所需的最佳懸架輸出力所對(duì)應(yīng)的阻尼孔面積大小，并輸出控制指令；半主動(dòng)油氣懸架接收控制指令，阻尼閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)阻尼孔面積大小的微調(diào)。