一种主动空气悬架系统的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种主动空气悬架系统的控制方法及装置，属于车辆控制技术领域。控制方法包括以下阻尼的控制步骤：获取预瞄点处的路面高度；根据预瞄点处的路面高度以及相对前轴的第一预瞄状态方程计算得到前轴处的虚拟路面高度；根据预瞄点处的路面高度以及相对后轴的第二预瞄状态方程得到后轴处的虚拟路面高度；将预瞄点处的路面高度、前轴处的虚拟路面高度、后轴处的虚拟路面高度输入控制力模型中得到前、后轮最优阻尼力；根据前、后轮最优阻尼力控制前、后轮连续变阻尼减振器。本发明专利技术通过提前对预瞄处的路面信息进行获取，得到车辆行驶到预瞄点过程中的最优阻尼力，进而对阻尼力进行控制，提高控制效果和乘坐舒适性。提高控制效果和乘坐舒适性。提高控制效果和乘坐舒适性。

【技术实现步骤摘要】
一种主动空气悬架系统的控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种主动空气悬架系统的控制方法及装置，属于车辆控制


技术介绍

[0002]传统的悬架系统为被动悬架，其阻尼和高度无法调节。当悬挂系统较硬时，可以获得很好的操控性，尤其在高速行驶时，有利于车身的稳定，但是当遇到较差的路面时，其舒适性就无法得到保证；而悬挂系统设定的较软时，虽然得到了较好的舒适性，但操控性又有所下降，比如加速抬头、刹车点头等现象就比较明显。
[0003]随着车辆控制技术的发展，被动悬架已经无法满足现有需求，提出一种主控空气悬架系统。主控空气悬架系统的阻尼和车身高度会随着负载，道路状况、车速、纵向加速度、侧向加速度、垂直加速度等行驶状况的变化而改变，同时也会因驾驶员的个性倾向的差异而不同，极大的提升的乘坐的舒适性。
[0004]现有的主控空气悬架系统的高度、阻尼控制一般是根据当前车辆工况和当前的振动加速度进行主动悬架控制，由于车辆一直处于运动过程，如果用当前的工况控制阻尼，得到控制结果时车辆的工况可能已经发生变化，会造成控制的延时，无法较好的匹配当时工况，导致悬架控制效果较差。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种主动空气悬架系统的控制方法，用以解决现有悬架系统控制延时的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请提出了一种主动空气悬架系统的控制方法的技术方案，包括以下的控制步骤：
[0007]1)获取预瞄点处的路面高度；
[0008]2)根据预瞄点处的路面高度以及相对前轴的第一预瞄状态方程计算得到前轴处的虚拟路面高度；根据预瞄点处的路面高度以及相对后轴的第二预瞄状态方程得到后轴处的虚拟路面高度；前轴处的虚拟路面高度为车辆运动到预瞄点过程中前轴处每个时刻对应的虚拟路面高度；后轴处的虚拟路面高度为车辆运动到预瞄点过程中后轴处每个时刻对应的虚拟路面高度；
[0009]3)将预瞄点处的路面高度、前轴处的虚拟路面高度、后轴处的虚拟路面高度输入控制力模型中得到最优预瞄控制力；所述控制力模型根据车辆垂向振动方程、相对前轴的第一预瞄状态方程、以及相对后轴的第二预瞄状态方程得到：
[0010]U
p
＝K
p
[x η]T
；
[0011]η＝[η
1f η
2f η
1r η
2r
]T
；
[0012]U
p
＝[U
df U
dr
]T
；
[0013][0014]其中，U
p
为最优预瞄控制力矩阵；U
df
为前轮最优阻尼力；U
dr
为后轮最优阻尼力；K
p
为最优控制增益矩阵；x为系统状态变量矩阵；Z
f
为前轴处的虚拟路面高度；Z
r
为后轴处的虚拟路面高度；w为预瞄点处的路面高度；a
1f
为第一预瞄状态方程的第二系数，根据前轴运动到预瞄点处所需要的时间得到；a
1r
为第二预瞄状态方程的第二系数，根据后轴运动到预瞄点处所需要的时间得到；
[0015]4)根据前轮最优阻尼力控制前轮连续变阻尼减振器运行；根据后轮最优阻尼力控制后轮连续变阻尼减振器运行。
[0016]另外，本申请提出了一种主动空气悬架系统的控制装置的技术方案，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现的主动空气悬架系统的控制方法的技术方案。
[0017]本专利技术的主动空气悬架系统的控制方法及装置的技术方案的有益效果是：本专利技术通过预瞄点处的路面高度规划出车辆行驶到预瞄点处每个时刻对应的前轴处的虚拟路面高度和后轴处的虚拟路面高度，进而根据预瞄点处的路面高度、虚拟的路面高度，以及车辆垂向振动方程、相对前轴的第一预瞄状态方程、相对后轴的第二预瞄状态方程得到的包含预瞄点处路面信息的控制力模型得到前后轮的最优阻尼力，进而控制前后轮的连续变阻尼减振器。本专利技术提前规划车辆行驶到预瞄点的过程中每个时刻的虚拟路面高度，得到最优的阻尼力，进而在行驶过程中逐渐控制每个时刻的前、后轮的阻尼力，实现了预瞄点处的稳定过度，提高了乘坐的舒适性。
[0018]进一步的，上述主动空气悬架系统的控制方法及装置中，所述步骤4)中，得到前轮最优阻尼力、后轮最优阻尼力的基础上通过查表的方式得到相应的控制电流，根据得到的控制电流控制前、后轮连续变阻尼减振器。
[0019]进一步的，上述主动空气悬架系统的控制方法及装置中，预瞄点处的路面高度通过双目摄像头得到。
[0020]进一步的，上述主动空气悬架系统的控制方法及装置中，相对前轴的第一预瞄状态方程为：
[0021][0022][0023]其中，w为预瞄点处的路面高度；a
0f
为第一预瞄状态方程的第一系数。
[0024]进一步的，上述主动空气悬架系统的控制方法及装置中，相对后轴的第二预瞄状态方程为：
[0025][0026][0027]其中，w为预瞄点处的路面高度；a
0r
为第二预瞄状态方程的第一系数。
[0028]进一步的，上述主动空气悬架系统的控制方法及装置中，还包括通过控制高度阀的开度进而控制车辆高度的步骤：
[0029]当前车速＜第二设定车速V2时，控制车辆高度为高位高度H+；
[0030]当前车速＞第三设定车速V3且当前高度为高位高度H+时，控制车辆高度为正常高度H0；
[0031]当前车速＞第四设定车速V4且当前高度为正常高度H0时，控制车辆高度为低位高度H
‑
；
[0032]当前车速＜第一设定车速V1时，控制车辆高度为正常高度H0；
[0033]其中，第一设定车速V1＜第二设定车速V2＜第三设定车速V3＜第四设定车速V4；且高位高度H+＞正常高度H0＞低位高度H
‑
。
[0034]进一步的，上述主动空气悬架系统的控制方法及装置中，当控制车辆高度为高位高度H+时，根据高位高度H+和前轴处的虚拟路面高度确定车辆前轴的高度，根据高位高度H+和后轴处的虚拟路面高度确定车辆后轴的高度；当控制车辆高度为正常高度H0时，根据正常高度H0和前轴处的虚拟路面高度确定车辆前轴的高度，根据正常高度H0和后轴处的虚拟路面高度确定车辆后轴的高度；当控制车辆高度为低位高度H
‑
时，根据低位高度H
‑
和前轴处的虚拟路面高度确定车辆前轴的高度，根据低位高度H
‑
和后轴处的虚拟路面高度确定车辆后轴的高度。
附图说明
[0035]图1是本专利技术主动空气悬架系统的控制方法中阻尼的控制流程图；
[0036]图2是本专利技术主动空气悬架系统的控制方法中阻尼和高度的控制示意图；
[0037]图3是本专利技术主动空气悬架系统的控制方法中高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动空气悬架系统的控制方法，其特征在于，包括以下阻尼的控制步骤：1)获取预瞄点处的路面高度；2)根据预瞄点处的路面高度以及相对前轴的第一预瞄状态方程计算得到前轴处的虚拟路面高度；根据预瞄点处的路面高度以及相对后轴的第二预瞄状态方程得到后轴处的虚拟路面高度；前轴处的虚拟路面高度为车辆运动到预瞄点过程中前轴处每个时刻对应的虚拟路面高度；后轴处的虚拟路面高度为车辆运动到预瞄点过程中后轴处每个时刻对应的虚拟路面高度；3)将预瞄点处的路面高度、前轴处的虚拟路面高度、后轴处的虚拟路面高度输入控制力模型中得到最优预瞄控制力；所述控制力模型根据车辆垂向振动方程、相对前轴的第一预瞄状态方程、以及相对后轴的第二预瞄状态方程得到；所述控制力模型为：U
p
＝K
p
[x η]
T
；η＝[η
1f η
2f η
1r η
2r
]
T
；U
p
＝[U
df U
dr
]
T
；η
1f
＝Z
f
‑
w，η
1r
＝Z
r
‑
w，其中，U
p
为最优预瞄控制力矩阵；U
df
为前轮最优阻尼力；U
dr
为后轮最优阻尼力；K
p
为最优控制增益矩阵；x为系统状态变量矩阵；Z
f
为前轴处的虚拟路面高度；Z
r
为后轴处的虚拟路面高度；w为预瞄点处的路面高度；a
1f
为第一预瞄状态方程的第二系数，根据前轴运动到预瞄点处所需要的时间得到；a
1r
为第二预瞄状态方程的第二系数，根据后轴运动到预瞄点处所需要的时间得到；4)根据前轮最优阻尼力控制前轮连续变阻尼减振器；根据后轮最优阻尼力控制后轮连续变阻尼减振器运行。2.根据权利要求1所述的主动空气悬架系统的控制方法，其特征在于，所述步骤4)中在得到前轮最优阻尼力、后轮最优阻尼力的基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁金全，郭耀华，李元伟，海辰光，樊金磊，王长新，
申请(专利权)人：宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：