[發明專利]一種空氣懸架橫向互聯控制系統及方法

有效

• 申請號: 201910163856.3
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110001341B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 李仲興;于文浩;江洪
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G17/052
• 分類號: B60G17/052;B60G21/073
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種空氣懸架橫向互聯控制系統，由溫度采集模塊、氣壓采集模塊、車高采集模塊以及依次串接的控制器、PWM驅動模塊、互聯電磁閥組成，其特征是：控制器包含空氣彈簧有效面積及體積計算模塊、所需側傾力計算模塊、阻尼器及橫向穩定桿力計算模塊、所需交換的氣體質量流速計算模塊和最優互聯管路內徑計算模塊這五個模塊，空氣彈簧有效面積及體積計算模塊、所需側傾力計算模塊和阻尼器及橫向穩定桿力計算模塊這三個模塊的輸出端均連接所需交換的氣體質量流速計算模塊的輸入端，所需交換的氣體質量流速計算模塊的輸出端連接最優互聯管路內徑計算模塊的輸入端，最優互聯管路內徑計算模塊的輸出端連接PWM驅動模塊；車高采集模塊的輸出端分別連接空氣彈簧有效面積及體積計算模塊、所需側傾力計算模塊和阻尼器及橫向穩定桿力計算模塊這三個模塊的輸入端，溫度采集模塊采集各空氣彈簧內部的氣體溫度，氣壓采集模塊采集空氣彈簧內部的氣體壓力，溫度采集模塊和氣壓采集模塊的輸出端均連接最優互聯管路內徑計算模塊的輸入端。

2.一種如權利要求1所述的空氣懸架橫向互聯控制系統的控制方法，其特征是包括以下步驟：

步驟1)：車身高度采集模塊采集各懸架高度fd(i)并發送至控制器，i＝1,2,3,4，分別是車輛的前左、前右、后左和后右四個方位；

步驟2)：所述的阻尼器及橫向穩定桿力計算模塊先計算出懸架各阻尼器力Fc(i)，再計算出車輛橫向穩定桿在各懸架處作用在簧上質量上的各橫向穩定桿力Fb(i)；所述的所需側傾力計算模塊先計算出車輛簧上質量相對于簧下質量的側傾角θ，再計算出所需的側傾力Fr；所述的空氣彈簧有效面積及體積計算模塊先計算出各空氣彈簧有效面積S(i)，再計算出各空氣彈簧體積V(i)；

步驟3)：所述的氣體質量流速計算模塊獲取各阻尼器阻尼力Fc(i)、各橫向穩定桿力Fb(i)、所需側傾力Fr、空氣彈簧有效面積S(i)和體積V(i)，先計算出阻尼器和橫向穩定桿在各懸架位置對車輛簧上質量的作用力Fcb(i)，再計算出除去阻尼力和橫向穩定桿力后若使得側傾角θ恢復至0則所需的空氣彈簧不平衡力F，然后計算出各空氣彈簧所需提供的力Fs(i)和當前狀態下所需通過互聯管路交換的氣體質量q(i)，最后計算出當前狀態下所需前后軸互聯管路交換的氣體質量流速qm(1)和qm(2)；

步驟4)：氣壓采集模塊獲取各空氣彈簧內部氣體壓力P(i)并輸入最優互聯管路內徑計算模塊中，溫度采集模塊獲取各空氣彈簧內部氣體溫度T(i)并輸入控制器內最優互聯管路內徑計算模塊中；

步驟5)：最優互聯管路內徑計算模塊先將各空氣彈簧內部氣體壓力P(i)進行對比和判斷，計算出前后軸單位互聯面積下的氣體質量流量qr1和qr2，再判斷當前狀態下所需前后軸互聯管路交換的氣體質量流速qm(1)和前后軸單位互聯面積下的氣體質量流量qr1是否有相同的正負號，以及判斷當前狀態下所需前后軸互聯管路交換的氣體質量流速qm(2)和前后軸單位互聯面積下的氣體質量流量qr2是否有相同的正負號，若同號，則計算出前后軸最優互聯管路內徑D1和D2，否則，前后軸最優互聯管路內徑D1和D2為零；

步驟6)：最優互聯管路內徑計算模塊將最佳互聯管路內徑發送至PWM驅動模塊，PWM驅動模塊根據車輛上實際互聯管路內徑與接收的最佳互聯管路內徑信息生成PWM驅動信號，發送至互聯電磁閥模塊。

3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征是：步驟2)中，阻尼器及橫向穩定桿力計算模塊根據式計算出懸架各阻尼器力Fc(i)，根據式Fb(2)＝-Fb(1)，Fb(4)＝-Fb(3)，計算出各橫向穩定桿力Fb(i)，Armf和Armr分別為前后橫向穩定桿力臂長度，Kbf和Kbr為前后橫向穩定桿的扭轉剛度，Lw為輪距；

所需側傾力計算模塊根據式計算出側傾角θ，根據式計算出所需的側傾力Fr，Ir為車輛側傾轉動慣量，K為大于零的比例系數，Sign(θ)是符號計算，當數小于0輸出-1，大于0輸出1，等于0輸出0；

空氣彈簧有效面積及體積計算模塊根據式S(i)＝fd(i)×Dse(i)+S0(i)計算出各空氣彈簧有效面積S(i)，根據式V(i)＝fd(i)×Dv(i)+V0(i)計算出各空氣彈簧體積V(i)，Dse(i)為各空氣彈簧有效面積隨懸架行程變化率，S0(i)為空氣彈簧初始有效面積，Dv(i)為各空氣彈簧體積隨懸架行程的變化率，V0(i)為各空氣彈簧初始體積。