專利名稱：一種汽車空氣懸架的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置和自動(dòng)控制理論等領(lǐng)域，是一種針對(duì)汽車空 氣懸架的電子測(cè)控方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)車輛空氣懸架系統(tǒng)主要由彈簧、減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成，其剛度只能被動(dòng)地根據(jù) 空氣彈簧高度的變化而改變，較小范圍內(nèi)的高度變化對(duì)剛度的影響不大，而大幅度的高度 變化會(huì)改變車輛懸架偏頻，破壞車輛的操縱穩(wěn)定性。減振器則通常采用固定的結(jié)構(gòu)，只能 保持其設(shè)計(jì)時(shí)所確定的阻尼系數(shù)。這些特性影響了車輛的行駛性能和操作的性能，使乘座 舒適性和操作穩(wěn)定性無(wú)法同時(shí)滿足，只能保證車輛在某一特定的道路和速度條件下達(dá)到性 能折衷，被動(dòng)地承受地面對(duì)車身的作用力，而不能主動(dòng)控制懸架的特性以適應(yīng)外部激勵(lì)。 為了克服懸架特性對(duì)車身性能的限制，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的高檔客車都采用了電子控制的懸架 系統(tǒng)，并對(duì)空氣彈簧和減振器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些改進(jìn)，以滿足車輛的減振要求。
當(dāng)前的電子控制懸架系統(tǒng)主要包括電子控制裝置、各類傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
電子控制裝置是由微處理器、數(shù)據(jù)通信電路、傳感器檢測(cè)電路、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電路及 電源電路等組成，其主要功能是利用傳感器檢測(cè)車身的各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估算， 微處理器根據(jù)這些狀態(tài)按一定的控制方法產(chǎn)生對(duì)空氣彈簧閥門、減振器的控制信號(hào)，最后 由驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施對(duì)各執(zhí)行結(jié)構(gòu)的控制操作。系統(tǒng)采用穩(wěn)壓電源將車載電源變換為適當(dāng)?shù)碾?壓等級(jí)向所有電子電路供電。
檢測(cè)傳感器用于獲取車身的各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)以及行駛姿態(tài)和路面信息，其中包括空 氣彈簧高度、空氣壓縮機(jī)輸出壓力、車身傾角、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、加速等。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括減振器阻尼力變換執(zhí)行器、空氣彈簧控制閥、空氣壓縮機(jī)等組成。原 有的減振器結(jié)構(gòu)固定，經(jīng)改進(jìn)后的減振器采用阻尼力變換執(zhí)行器，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)減振器控制桿 改變減振器的阻尼力?？諝鈴椈傻耐獠砍叽缁竟潭?，為了達(dá)到控制剛度的目的，在彈簧 旁增加了輔助氣室，通過(guò)控制彈簧主氣室與輔助氣室之間電磁閥的通斷改變其容積，進(jìn)而 改變剛度。彈簧充放氣控制閥用于對(duì)彈簧進(jìn)行充氣或放氣，控制彈簧高度，達(dá)到抬升和降 低車身高度的目的。
采用這樣的空氣懸架電子控制系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)如下功能 (1)在空氣彈簧的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)抬升和降低車身高度。(2) 將車輛行駛速度、路面顛簸等外部激勵(lì)劃分為若干區(qū)域，根據(jù)車輛的工作區(qū)域 在少數(shù)幾個(gè)工作方式中進(jìn)行選擇，達(dá)到乘座舒適性和操作穩(wěn)定性的某種妥協(xié)。這種方法并 未真正主動(dòng)控制彈簧剛度和減振器阻尼力，其乘座舒適性受到很大制約。
(3) 空氣彈簧的剛度與其內(nèi)部壓力、容積相關(guān)，為達(dá)到對(duì)其控制，傳統(tǒng)的方式只能 通過(guò)改變其容積達(dá)到對(duì)剛度的調(diào)節(jié)，此方法只能實(shí)現(xiàn)兩級(jí)剛度切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種具有較大剛度調(diào)節(jié)范圍的汽車空氣 懸架的控制方法，突破傳統(tǒng)汽車減振系統(tǒng)在功能及車輛行駛性能、操作性能等方面的限制， 在保證車輛操作穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)上盡可能提高車輛的舒適性、平順性。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是以硬件部分電子控制裝置為核心，配以外圍的各種傳感器、 空氣彈簧、空氣閥門、可調(diào)減振器等部件等；軟件部分包括信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理及二次計(jì) 算、控制方法、控制輸出，其中控制方法具體為-
1、 通過(guò)計(jì)算輸入的車身高度的方差和車速，判斷出不同的工作模式；
2、 采用開環(huán)控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線自修正的函數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為車身高度 檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均得到的當(dāng)前車身靜高度、目標(biāo)高度、空氣彈簧內(nèi)壓力；無(wú)空氣彈簧內(nèi)壓 力檢測(cè)情況下，在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下執(zhí)行短時(shí)間的定時(shí)充氣使車身升高，而后排氣恢復(fù)至初 始高度，測(cè)量充氣過(guò)程使車身高度增加量和排氣高度恢復(fù)所需時(shí)間；車輛行駛過(guò)程中，則 將當(dāng)前車身靜高度、目標(biāo)高度以及上述測(cè)量的車身高度增加量和排氣高度恢復(fù)所需時(shí)間兩 數(shù)據(jù)代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法估算所需充氣或排氣時(shí)間；
3、 電子控制裝置根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所得充排氣時(shí)間控制空氣閥門的執(zhí)行，充排氣過(guò)程執(zhí)行 完成后再重復(fù)步驟(2)的檢測(cè)控制，同時(shí)將充排氣完成時(shí)的車身高度與目標(biāo)高度相減得 到的誤差代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多次學(xué)習(xí)，對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正；
4、 檢測(cè)各點(diǎn)空氣彈簧高度和內(nèi)部壓力，經(jīng)計(jì)算得到簧內(nèi)空氣摩爾濃度，并與摩爾濃度 給定相減得到偏差量；根據(jù)該偏差量加入不靈敏度區(qū)并采用PID算法產(chǎn)生控制量，當(dāng)偏差 量超過(guò)閾值后才輸出控制，得到具體控制信號(hào)輸出至空氣閥門；
5、檢測(cè)各點(diǎn)空氣彈簧高度與高度給定相減得到偏差量，根據(jù)該偏差量加入不靈敏度 區(qū)并采用PID算法產(chǎn)生控制量，當(dāng)偏差量超過(guò)閾值后輸出控制，得到具體控制信號(hào)輸出至 空氣闊門。
本發(fā)明使車輛在不同路面條件下靈活控制，使車輛懸架系統(tǒng)在各種路況條件下具有適 當(dāng)?shù)膹椥院妥枘嵝阅?，有效地解決在適應(yīng)各種路況進(jìn)行參數(shù)匹配時(shí)的矛盾，提高了車輛的操控性、安全性、舒適性和越野性。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 圖1是汽車空氣懸架電子控制器及其外圍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是汽車空氣懸架電子控制器軟件系統(tǒng)框圖； 圖3是汽車空氣懸架電子控制器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是汽車空氣懸架工作模式選擇方法示意； 圖5汽車空氣懸架車身靜高度切換控制模型； 圖6不含空氣彈簧內(nèi)壓力檢測(cè)的車身靜高度切換控制模型； 圖7舒適模式的控制系統(tǒng)模型； 圖S運(yùn)動(dòng)模式的控制系統(tǒng)模型。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施平臺(tái)采用亞星YBL6891H型客車，以freescale MC9S08GB60單片機(jī)為核心 構(gòu)成汽車空氣懸架系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如附圖l所示，軟件結(jié)構(gòu)如附圖2所示。
該系統(tǒng)以電子控制裝置為核心，配以外圍的各種傳感器、空氣彈簧、空氣閥門、可調(diào) 減振器等部件。與傳統(tǒng)電子控制空氣懸架相比硬件的不同之處是-
① 電子控制裝置內(nèi)預(yù)置多種系統(tǒng)工作模式，在不同的模式下系統(tǒng)采用相應(yīng)的控制算 法，以達(dá)到不同的性能目標(biāo)。
② 電子控制裝置內(nèi)采用高集成度微處理器，高速釆樣車輛的各項(xiàng)參數(shù)，并通過(guò)對(duì)這些 參數(shù)的處理、分析得到車輛的基本狀態(tài)，以此為依據(jù)，按照一定的方法選擇系統(tǒng)工作模式。
③ 利用電磁閥門控制空氣彈簧的充氣和排氣，使較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的車身平均高度處于某一 目標(biāo)位置，保證車輛的基本通過(guò)和操控性能，該目標(biāo)高度根據(jù)工作模式確定。
④ 采用可調(diào)阻尼減振器，可根據(jù)工作模式控制減振器的阻尼系數(shù)。
⑤ 電子控制裝置通過(guò)在空氣彈簧上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷開、閉充/排氣閥門實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣 彈簧的動(dòng)態(tài)充氣和排氣，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣彈簧剛度的控制。
系統(tǒng)軟件包含4個(gè)部分信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理及二次計(jì)算、控制方法、控制輸出。 信號(hào)檢測(cè)部分信號(hào)檢測(cè)軟件模塊通過(guò)對(duì)定時(shí)器、AD轉(zhuǎn)換等硬件的操作完成各種外
部信號(hào)的檢測(cè)，其中包括車身高度傳感器信號(hào)、車速信號(hào)和操作開關(guān)等信號(hào)。通過(guò)檢測(cè)可
以得到控制所需的各項(xiàng)一次數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理及二次計(jì)算部分車輛行駛過(guò)程中車身高度等信息處于不斷變化的過(guò)程中，同時(shí)系統(tǒng)中存在大量?jī)?nèi)部的噪聲和外界干擾，因此各信號(hào)的檢測(cè)值必須經(jīng)過(guò)濾波等處理才 能使用。另一方面，信號(hào)檢測(cè)只能得到一些基本參數(shù)，還必須通過(guò)它們計(jì)算出另一些參數(shù), 其中包括車身的長(zhǎng)時(shí)間平均高度、車身高度在一段時(shí)間內(nèi)變化的方差及幅度等。
控制方法得到所須的所有信息后就要根據(jù)一定的控制方法產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)，詳細(xì) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如附圖3?？刂品椒ㄖ饕ㄋ膫€(gè)部分系統(tǒng)工作模式的選擇方法、車身靜 高度控制方法、運(yùn)動(dòng)模式下的恒高度控制方法、舒適模式下的恒紅旗莫爾濃度控制方法。
系統(tǒng)基本的工作模式包括舒適模式、運(yùn)動(dòng)模式和自然模式，其中自然模式不進(jìn)行主 動(dòng)控制。
舒適模式用于車速較低，路況較差的狀態(tài)下，其動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制目標(biāo)為在保證操作穩(wěn)定 性和安全性的基礎(chǔ)上追求后橋上垂直加速度最小。舒適模式控制的實(shí)質(zhì)是利用彈簧和減振 器的作用吸收來(lái)自路面的激勵(lì)能量，減小乘客所感受到的垂直作用力。本發(fā)明控制方法的 基本思路是保持彈簧內(nèi)氣體總摩爾濃度恒定。車輛在顛簸路面上行駛過(guò)程中，當(dāng)彈簧在外 部激勵(lì)作用下壓縮時(shí)，高度變小，簧內(nèi)體積縮小，氣體摩爾濃度升高，控制器則發(fā)出信號(hào) 開始對(duì)彈簧進(jìn)行適當(dāng)排氣，則彈簧瞬時(shí)剛度在壓縮過(guò)程中下降，內(nèi)部氣體摩爾濃度保持相 對(duì)不變，吸收彈簧的壓縮勢(shì)能。相反，當(dāng)彈簧在外部激勵(lì)作用下膨脹時(shí)，車身升高，簧內(nèi) 體積加大，氣體摩爾濃度下降，控制器則發(fā)出信號(hào)開始對(duì)彈簧進(jìn)行適當(dāng)充氣，則彈簧反向 瞬時(shí)剛度下降，吸收彈簧的膨脹勢(shì)能。在壓縮和膨脹距離相同的條件下，彈簧所積累的勢(shì) 能下降，其反彈力量也隨之下降，削弱其反彈能力。
運(yùn)動(dòng)模式用于車速較高，路況好的狀態(tài)下，其動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制目標(biāo)為在保證乘座舒適性 的基礎(chǔ)上追求操作穩(wěn)定性和安全性。運(yùn)動(dòng)模式控制方法的實(shí)質(zhì)是通過(guò)控制使彈簧剛度增 大，其基本思路是保持彈簧高度恒定。車輛在顛簸路面上行駛過(guò)程中，當(dāng)彈簧在外部激勵(lì) 作用下壓縮時(shí)，高度變小，控制器發(fā)出信號(hào)開始對(duì)彈簧進(jìn)行適當(dāng)充氣，則彈簧內(nèi)壓力在外 部激勵(lì)作用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加大，該壓力即抑制了彈簧高度變小，實(shí)現(xiàn)其剛度加大。相反 的過(guò)程中，彈簧在外部激勵(lì)作用下膨脹時(shí)，高度變大，控制器發(fā)出信號(hào)開始對(duì)彈簧進(jìn)行適 當(dāng)排氣，則彈簧內(nèi)壓力在外部激勵(lì)作用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減小，即抑制了彈簧高度變大，同 樣實(shí)現(xiàn)了剛度加大。
系統(tǒng)工作模式選擇方法的實(shí)現(xiàn)見附圖4。輸入變量車輛顛簸程度采用約4S內(nèi)車身高 度的方差表達(dá)，車速即車輛行駛速度，將車身高度的方差、車速代入如下線性方程。
<formula>formula see original document page 6</formula>
其中fl為模式系數(shù)，選擇不同的a計(jì)算x，根據(jù)下表與閾值比較進(jìn)行判斷<formula>formula see original document page 7</formula>
在各模式之間取一定的滯回(B'和(T區(qū))。
本發(fā)明通過(guò)傳感器配合相應(yīng)的電子電路獲得的車輛運(yùn)行中的各項(xiàng)信號(hào)，其中包括前 橋中點(diǎn)和后橋左、右共三點(diǎn)的車身高度，前橋和后橋左、右共三組空氣彈簧內(nèi)壓力，車輛 行駛速度等。通過(guò)對(duì)這些信息的處理分析可以得到車輛行駛速度、車身高度和空氣彈簧內(nèi) 壓力的變化情況等信息，并可得到路面不平整度、車輛載荷等信息。根據(jù)駕駛員的設(shè)定和 檢測(cè)信息選擇期望工作模式及相應(yīng)的控制方法。
系統(tǒng)工作模式的選擇即系統(tǒng)靜態(tài)工作點(diǎn)的選擇。系統(tǒng)靜態(tài)工作點(diǎn)的基本參數(shù)是車身靜 高度、減振器靜阻尼系數(shù)。車身的靜高度即理想狀態(tài)下，車身不發(fā)生上下顛簸時(shí)的高度。 在實(shí)際路面行駛過(guò)程中，由于路面的顛簸和電子控制裝置的動(dòng)態(tài)控制，車身高度將在其靜 高度的基礎(chǔ)上上下起伏。當(dāng)路面激勵(lì)為隨機(jī)信號(hào)或高頻周期信號(hào)時(shí)，電子控制裝置的控制 信號(hào)和車身的顛簸起伏也是隨機(jī)或周期的，那么在較長(zhǎng)時(shí)間尺度上對(duì)車身高度瞬時(shí)值進(jìn)行 平均即可近似為車身的靜高度。路面激勵(lì)不影響減振器阻尼系數(shù)，因此在電子控制裝置不 發(fā)出動(dòng)態(tài)控制信號(hào)時(shí)，減振器即處于靜阻尼狀態(tài)，在行駛過(guò)程中減振器阻尼系數(shù)即隨著 ECU的動(dòng)態(tài)控制信號(hào)上下起伏。駕駛員可手動(dòng)選擇系統(tǒng)工作模式，也可由系統(tǒng)自動(dòng)選擇工 作模式。根據(jù)車輛行駛平順性、穩(wěn)定性和通過(guò)性的要求，可以得到行駛速度、顛簸狀況與 車身高度、空氣彈簧剛度、減振器阻尼系數(shù)之間的基本關(guān)系，由此可建立車身靜高度與行 駛速度、顛簸狀況之間的函數(shù)關(guān)系。自動(dòng)方式下系統(tǒng)即根據(jù)車輛運(yùn)行狀況，利用上述函數(shù) 關(guān)系選擇系統(tǒng)工作模式，即確定合適的系統(tǒng)靜態(tài)工作點(diǎn)。
在正常行駛過(guò)程中，車身的靜高度不發(fā)生變化，只有當(dāng)系統(tǒng)工作模式切換或其他異常 原因造成靜高度變換時(shí)才執(zhí)行控制。在行駛過(guò)程中，車身不斷上下起伏，車身高度的瞬時(shí) 值存在較大的變化，靜高度只能通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)并平均獲得，因此檢測(cè)滯后時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí) 彈簧的充排氣速度有限，難以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。本發(fā)明中采用預(yù)估充排氣量方式進(jìn)行開環(huán)控 制。改變靜高度時(shí)需要充入或排出的氣量與高度差相關(guān)，同時(shí)受到簧上載荷、簧內(nèi)氣壓、 環(huán)境氣壓、溫度、濕度、粘性以及氣路老化等因素的影響。上述因素在車輛使用過(guò)程中大 多只會(huì)緩慢變化，因此，本發(fā)明之方法通過(guò)傳感器檢測(cè)得到車身當(dāng)前高度、簧內(nèi)壓力，并 間接得到簧上載荷，而后根據(jù)一定函數(shù)關(guān)系估算充氣或排氣所需時(shí)間。為了適應(yīng)其它緩慢變化因素的影響，在使用過(guò)程中則不斷根據(jù)控制結(jié)果在線修正上述函數(shù)關(guān)系。在沒(méi)有裝配 簧內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)的車輛上，也可通過(guò)在上下客結(jié)束關(guān)門后車輛靜止?fàn)顟B(tài)下系統(tǒng)執(zhí)行短時(shí)間的 定時(shí)充氣，而后排氣至初始高度，由此得到定時(shí)充氣高度升高量和排氣高度恢復(fù)時(shí)間，根 據(jù)一定函數(shù)關(guān)系估算簧內(nèi)壓力
預(yù)估開環(huán)控制方式的車身靜高度切換控制模型如圖5，其中可在線自修正的函數(shù)采用 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為約10s內(nèi)車身高度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均得到的當(dāng)前車身靜 高度、目標(biāo)高度、簧內(nèi)壓力，其它影響因素在短時(shí)間內(nèi)不可能大幅變化，因此可由神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)的不斷學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)模型修正。無(wú)簧內(nèi)壓力檢測(cè)的情況下，在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下系統(tǒng)執(zhí)行短時(shí) 間的定時(shí)充氣使車身升高，而后排氣恢復(fù)至初始高度，測(cè)量充氣過(guò)程使車身高度增加量和 排氣高度恢復(fù)所需時(shí)間。車輛行駛過(guò)程中，則將當(dāng)前車身靜高度、目標(biāo)高度以及上面測(cè)量 的兩數(shù)據(jù)代入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法估算所需充氣或排氣時(shí)間，控制模型如圖6所示。
電子控制裝置根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所得充排氣時(shí)間控制閥門執(zhí)行操作，充氣、排氣過(guò)程執(zhí)行 完成后再重復(fù)上述檢測(cè)控制過(guò)程。同時(shí)記下充氣、排氣完成時(shí)的車身高度，與目標(biāo)高度相 減得到誤差，而后代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多次學(xué)習(xí)，對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正。
舒適模式下控制為恒氣體摩爾濃度控制方式，系統(tǒng)模型可見附圖7。系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)各
點(diǎn)空氣彈簧高度和內(nèi)部壓力，經(jīng)計(jì)算得到簧內(nèi)空氣摩爾濃度，并與摩爾濃度給定相減得到
偏差量。根據(jù)該偏差量采用PID算法產(chǎn)生控制量，為避免空氣閥門過(guò)份頻繁動(dòng)作，需加入 一定不靈敏度區(qū)，當(dāng)偏差量超過(guò)閾值后才輸出控制。對(duì)控制量符號(hào)化得到"充氣"、"排氣" 和"停"三種具體的控制信號(hào)輸出至閥門。
運(yùn)動(dòng)模式下控制為恒高度控制方式，系統(tǒng)模型可見附圖8。系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)各點(diǎn)空氣彈 簧高度，與高度給定相減得到偏差量。根據(jù)該偏差量采用PID算法產(chǎn)生控制量，為了避免 系統(tǒng)發(fā)生振蕩，也需加入一定不靈敏度區(qū)，當(dāng)偏差量超過(guò)閾值后輸出控制。對(duì)控制量符號(hào) 化得到"充氣"、"排氣"和"停"三種具體的控制信號(hào)輸出至閥門。
權(quán)利要求
1、一種汽車空氣懸架的控制方法，硬件部分以電子控制裝置為核心，配以外圍的各種傳感器、空氣彈簧、空氣閥門、可調(diào)減振器等部件等；軟件部分包括信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理及二次計(jì)算、控制方法、控制輸出，其特征是所述控制方法，具體為(1)通過(guò)計(jì)算輸入的車身高度的方差和車速，判斷出不同的工作模式；(2)采用開環(huán)控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線自修正的函數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為車身高度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均得到的當(dāng)前車身靜高度、目標(biāo)高度、空氣彈簧內(nèi)壓力；無(wú)空氣彈簧內(nèi)壓力檢測(cè)情況下，在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下執(zhí)行短時(shí)間的定時(shí)充氣使車身升高，而后排氣恢復(fù)至初始高度，測(cè)量充氣過(guò)程使車身高度增加量和排氣高度恢復(fù)所需時(shí)間；車輛行駛過(guò)程中，則將當(dāng)前車身靜高度、目標(biāo)高度以及上述測(cè)量的車身高度增加量和排氣高度恢復(fù)所需時(shí)間兩數(shù)據(jù)代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法估算所需充氣或排氣時(shí)間；(3)電子控制裝置根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所得充排氣時(shí)間控制空氣閥門的執(zhí)行，充排氣過(guò)程執(zhí)行完成后再重復(fù)步驟(2)的檢測(cè)控制，同時(shí)將充排氣完成時(shí)的車身高度與目標(biāo)高度相減得到的誤差代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多次學(xué)習(xí)，對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正；(4)檢測(cè)各點(diǎn)空氣彈簧高度和內(nèi)部壓力，經(jīng)計(jì)算得到空氣彈簧內(nèi)空氣摩爾濃度，并與摩爾濃度給定相減得到偏差量；根據(jù)該偏差量加入不靈敏度區(qū)并采用PID算法產(chǎn)生控制量，當(dāng)偏差量超過(guò)閾值后才輸出控制，得到具體控制信號(hào)輸出至空氣閥門；(5)檢測(cè)各點(diǎn)空氣彈簧高度與高度給定相減得到偏差量，根據(jù)該偏差量加入不靈敏度區(qū)并采用PID算法產(chǎn)生控制量，當(dāng)偏差量超過(guò)閾值后輸出控制，得到具體控制信號(hào)輸出至空氣閥門。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空氣懸架的控制方法，其特征是步驟(1)所述 的工作模式包括舒適模式、運(yùn)動(dòng)模式和自然模式，其中舒適模式時(shí)空氣彈簧內(nèi)氣體總摩爾 濃度恒定，運(yùn)動(dòng)模式時(shí)保持彈簧高度恒定，自然模式不進(jìn)行主動(dòng)控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車空氣懸架的控制方法，其特征是步驟(2)在沒(méi) 有裝配空氣彈簧內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)的車輛上，可通過(guò)在結(jié)束關(guān)門后車輛靜止?fàn)顟B(tài)下執(zhí)行短時(shí)間的 定時(shí)充氣，而后排氣至初始高度，得到定時(shí)充氣高度升高量和排氣高度恢復(fù)時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車空氣懸架的控制方法，以硬件部分電子控制裝置為核心配以外圍的各種傳感器、空氣彈簧、空氣閥門、可調(diào)減振器等部件等；軟件部分包括信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理及二次計(jì)算、控制方法和控制輸出，先通過(guò)計(jì)算輸入的車身高度的方差和車速判斷出不同的工作模式；采用開環(huán)控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線自修正的函數(shù)，電子控制裝置根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所得充排氣時(shí)間控制空氣閥門的執(zhí)行，再經(jīng)計(jì)算得到簧內(nèi)空氣摩爾濃度和偏差量；最后得到具體控制信號(hào)，本發(fā)明使車輛在不同路面條件下靈活控制，在各種路況條件下具有適當(dāng)?shù)膹椥院妥枘嵝阅?，有效地解決在適應(yīng)各種路況進(jìn)行參數(shù)匹配時(shí)的矛盾，提高了車輛的操控性、安全性、舒適性和越野性。
文檔編號(hào)B60G17/052GK101417596SQ20081023622
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者力 全, 岑慎洪, 興 徐, 云 秦, 陳照章 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué);浙江穩(wěn)達(dá)減振器有限公司