本發(fā)明屬于汽車懸架控制領域，特別涉及一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法。

背景技術：

隨著汽車的普及，人們對汽車舒適性的要求越來越高。越來越多的高端車輛開發(fā)各種性能更加優(yōu)越的主動懸架、空氣懸架、互聯(lián)懸架來達到這一要求。互聯(lián)懸架主要分為空氣互聯(lián)懸架與液壓互聯(lián)懸架。其中液壓互聯(lián)懸架又主要分為兩種類型。其一為左右互聯(lián)，這種連接方式可以有效的減小車輛在彎道中的側(cè)傾；其二為前后互聯(lián)，這一連接方式可以有效的減小車輛在加速或減速時出現(xiàn)的大幅度點頭抬頭現(xiàn)象。但這兩種連接方式都只能充分發(fā)揮各自特點。

通過gps定位以及各種傳感器，可對車輛行駛狀況進行預判斷，從而將懸架的兩種連接模式進行結(jié)合且進行切換。但其成本太高，且受制于通信以及各種高精地圖，可靠性較低。

技術實現(xiàn)要素：

本文通過將車速與俯仰角及俯仰角加速度相結(jié)合、側(cè)傾角與側(cè)傾角加速度相結(jié)合，對車輛實時行駛狀態(tài)進行分辨，從而選擇液壓互聯(lián)懸架相應的連接方式，以控制車身姿態(tài)，從而提高車輛的乘坐舒適性。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案如下：

一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法，其包括傳感器單元、處理單元以及執(zhí)行單元；所述傳感器單元包括車速傳感器、測距儀lf、測距儀rf、測距儀lr、測距儀rr；所述處理單元采用存儲單元與ecu連接；所述執(zhí)行單元含有電磁換向閥a與電磁換向閥b。控制單元與傳感器單元以及執(zhí)行單元連接。

所述電磁換向閥a為三位四通電磁閥，四個油口分別連接左前油缸下腔油管n2、左后油缸上腔油管p1、右后油缸下腔油管q2、右前油缸上腔油管m1，電磁換向閥b為三位四通電磁閥，四個油口分別連接左前油缸上腔油管n1、左后油缸下腔油管p2、右后油缸上腔油管q1、右前油缸下腔油管m2。

所述車輛自帶的車速傳感器獲取車速信號，測距儀lf、測距儀rf、測距儀lr、測距儀rr分別裝于左前、右前、左后、右后懸架頂部獲取各自懸架實時長度信息?？刂茊卧猠cu控制車速傳感器以及四個測距儀將實時車輛信息輸入給控制單元，并將車輛實時信息與存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)進行定位計算，并對計算的結(jié)果進行判斷，從而控制電磁換向閥a與電磁換向閥b中的不同油口之間連接切換，從而達到液壓互聯(lián)懸架在不同連接模式之間的選擇。

本發(fā)明的切換方法技術方案為：當液壓互聯(lián)懸架各管路互不接通時稱為模式0，處于前后交叉互聯(lián)狀態(tài)時稱為模式1，處于左右交叉互聯(lián)狀態(tài)時稱為模式2。

該技術方案包括以下步驟：

首先，ecu根據(jù)測距儀lf、測距儀rf、測距儀lr、測距儀rr分別測出的左前、右前、左后、右后懸架實時長度信息，計算出各懸架伸縮量。

進一步，ecu根據(jù)各懸架伸縮量計算出俯仰角(逆時針方向為正，a為前后懸架間距，δl1為左前、右前懸架伸縮量平均值且以伸長為正，δl2為左后、右后懸架伸縮量平均值且以伸長為正)；同時ecu根據(jù)各懸架伸縮量計算出側(cè)傾角(θ以逆時針方向為正，b為左右懸架間距，δl3為左前、左后懸架伸縮量平均值且以伸長為正，δl4為右前、右后懸架伸縮量平均值且以伸出為正)。

進一步，ecu再將俯仰角二次求導得到俯仰角加速度α；同時對側(cè)傾角θ二次求導得到側(cè)傾角加速度β。

進一步，ecu判別為模式1的標準為：當俯仰角或者時；當俯仰角且車速v>v0且俯仰角加速度α<-α0或α>α0時；當俯仰角且車速v<v0且俯仰角加速度α>α0時；此時，電磁換向閥a中的n2、p1接口接通，q2、m1接口接通；電磁換向閥b中的n1、p2接口接通，q1、m2接口接通，此時液壓互聯(lián)懸架為前后交叉互聯(lián)，能有效控制車輛俯仰。

進一步，ecu判別為模式2的標準為：當側(cè)傾角θ>θ0或者θ<-θ0時；當側(cè)傾角-θ0<θ<θ0時，側(cè)傾角加速度β>β0或者β<-β0時；此時，電磁換向閥a中的n2、m1接口接通，p1、q2接口接通；電磁換向閥b中的n1、m2接口接通，p2、q1接口接通，此時液壓互聯(lián)懸架為左右交叉互聯(lián)，能有效控制車輛側(cè)傾。

進一步，若不滿足以上條件時，ecu控制執(zhí)行單元將懸架連接模式調(diào)整至模式0；此時，電磁換向閥a處于常閉狀態(tài)，此時四個油口互不連通；電磁換向閥b處于常閉狀態(tài)，此時四個油口互不連通，模式0時，懸架狀態(tài)為傳統(tǒng)被動或主動懸架。

當車況符合模式1又符合2的標準時，優(yōu)先模式1。

該技術方案的有益效果為：

通過本發(fā)明的一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法，可實現(xiàn)對液壓互聯(lián)懸架的管路連接方式進行實時切換。當汽車在起步、提速、急剎等加減速狀況時，系統(tǒng)可自動切換至前后交叉互聯(lián)狀態(tài)，此時可有效抑制車輛的俯仰；當車輛處于轉(zhuǎn)彎、換道等行駛方向改變時，系統(tǒng)自動切換至左右交叉互聯(lián)，此時可有效抑制車輛側(cè)傾；當正常行駛時，系統(tǒng)各管路斷開，各自獨立。因此，在不同行駛狀態(tài)下車身姿態(tài)都得到控制，從而提高車輛的乘坐舒適性。

附圖說明

圖1是一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法的整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法的液壓互聯(lián)懸架連接方式示意圖。

圖3是一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法的執(zhí)行單元內(nèi)部管路連接示意圖。

圖4是一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法的俯仰角計算示意圖。

圖5是一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法的側(cè)傾角計算示意圖。

圖中標記說明：

1.車速傳感器，2.測距儀lf,3.測距儀rf，4.測距儀lr，5.測距儀rr，6.ecu，7.存儲單元，8.電磁換向閥a，9.電磁換向閥b，10.液壓缸，11.節(jié)流閥，12.儲能器，n1.左前油缸上腔油管，n2.左前油缸下腔油管，m1.右前油缸上腔油管，m2.右前油缸下腔油管，p1.左后油缸上腔油管，p2.左后油缸下腔油管，q1.右后油缸上腔油管，q2.右后油缸下腔油管。

具體實施方式

一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法，其包括傳感器單元、處理單元以及執(zhí)行單元。所述傳感器單元包括車速傳感器與四個測距儀，其負責將車輛實時數(shù)據(jù)輸入到控制單元；所述處理單元采用存儲單元與ecu相連；所述執(zhí)行單元中電磁換向閥a以及電磁換向閥b控制液壓油管路通斷,從而進行液壓互聯(lián)懸架不同連接模式之間的切換。

所述電磁換向閥a為三位四通電磁閥，四個油口分別連接左前油缸下腔油管n2、左后油缸上腔油管p1、右后油缸下腔油管q2、右前油缸上腔油管m1。電磁換向閥b為三位四通電磁閥，四個油口分別連接左前油缸上腔油管n1、左后油缸下腔油管p2、右后油缸上腔油管q1、右前油缸下腔油管m2。

根據(jù)所述的一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法，本發(fā)明提出了一種液壓互聯(lián)懸架模式切換方法，其主要內(nèi)容為：ecu通過車速傳感器獲取實時車速，通過四個測距儀獲取車輛各懸架實時長度，再將各懸架實時長度與初始長度對比從而計算出各懸架的實時伸縮量。通過各懸架的伸縮量計算出此時車輛的俯仰角俯仰角加速度α、側(cè)傾角θ以及側(cè)傾角加速度β。ecu結(jié)合存儲單元中已存儲的俯仰角閾值俯仰角加速度閾值-α0、α0，側(cè)傾角閾值-θ0、θ0，側(cè)傾角加速度閾值-β0、β0，以及車速閾值v0來判斷此時車輛處于何種行駛狀態(tài)，并控制執(zhí)行單元中的電磁換向閥a與電磁換向閥b的不同油口之間連接，從而調(diào)整懸架管路連接模式以提高行駛平順性。

下面結(jié)合附圖對于本發(fā)明的具體實施做進一步的說明。

如圖1、圖2、圖3所示，一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括：車速傳感器1，測距儀lf2,測距儀rf3，測距儀lr4，測距儀rr5，ecu6，存儲單元7，電磁換向閥a8，電磁換向閥b9，液壓缸10，節(jié)流閥11，儲能器12，左前油缸上腔油管n1，左前油缸下腔油管n2，右前油缸上腔油管m1，右前油缸下腔油管m2，左后油缸上腔油管p1，左后油缸下腔油管p2，右后油缸上腔油管q1，右后油缸下腔油管q2。

ecu6與存儲單元7相連獲取俯仰角閾值俯仰角加速度閾值-α0、α0，側(cè)傾角閾值-θ0、θ0，側(cè)傾角加速度閾值-β0、β0，以及車速閾值v0；ecu6控制車速傳感器1、測距儀lf2、測距儀rf3、測距儀lr4、測距儀rr5獲取車速與各懸架長度并將其傳遞給ecu6；控制單元6控制電磁換向閥a8、電磁換向閥b9的通斷。

所述電磁換向閥a8為三位四通電磁閥，四個油口分別連接左前油缸下腔油管n2、左后油缸上腔油管p1、右后油缸下腔油管q2、右前油缸上腔油管m1。電磁換向閥b9為三位四通電磁閥，四個油口分別連接左前油缸上腔油管n1、左后油缸下腔油管p2、右后油缸上腔油管q1、右前油缸下腔油管m2。

本發(fā)明提出的一種液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換裝置及控制方法，主要涉及三種互聯(lián)懸架的連接模式：

液壓互聯(lián)懸架為傳統(tǒng)被動或主動懸架時稱為模式0，此時電磁換向閥a、電磁換向閥b四個油口互不連通。

液壓互聯(lián)懸架為前后交叉互聯(lián)狀態(tài)時稱為模式1，這種連接方式可以有效的減小車輛在加速或減速時出現(xiàn)的大幅度點頭抬頭現(xiàn)象。此時電磁換向閥a8中的n2、p1接口接通，q2、m1接口接通；電磁換向閥b9中的n1、p2接口接通，q1、m2接口接通。

液壓互聯(lián)懸架為左右交叉互聯(lián)狀態(tài)時稱為模式2，這種連接方式可以有效的減輕車輛在彎道中的側(cè)傾。此時電磁換向閥a8中的n2、m1接口接通，p1、q2接口接通；電磁換向閥b9中的n1、m2接口接通，p2、q1接口接通。

液壓互聯(lián)懸架管路連接模式切換控制方法，其包括以下步驟：

如圖4、5所示，當汽車啟動時，駕駛員按下啟動按鈕對系統(tǒng)進行初始化及自檢；ecu6從存儲單元7中獲取俯仰角閾值俯仰角加速度閾值-α0、α0，側(cè)傾角閾值-θ0、θ0，側(cè)傾角加速度閾值-β0、β0，以及車速閾值v0。測距儀lf2、測距儀rf3、測距儀lr4、測距儀rr5分別獲取左前、右前、左后、右后懸架初始長度。

行駛時，測距儀lf2、測距儀rf3、測距儀lr4、測距儀rr5分別獲取各懸架實時長度，ecu6通過將其與初始長度比較得到各懸架的實時伸縮量。ecu6根據(jù)各懸架伸實時縮量計算出俯仰角(其中逆時針方向為正，a為前后懸架間距，δl1為左前、右前懸架伸縮量平均值且伸長為正，δl2為左后、右后懸架伸縮量平均值且伸長為正)。再將俯仰角二次求導得到俯仰角加速度α。同時ecu(6)根據(jù)各懸架伸縮量計算出側(cè)傾角(其中θ逆時針方向為正，b為左右懸架間距，δl3為左前、左后懸架伸縮量平均值且伸長為正，δl4為右前、右后懸架伸縮量平均值且伸長為正)。在對側(cè)傾角θ二次求導得到側(cè)傾角加速度β。

控制單元6將俯仰角與俯仰角閾值進行比較，將俯仰角加速度α與俯仰角加速度閾值-α0、α0進行比較，將實時車速v與車速閾值v0進行比較，將側(cè)傾角θ與側(cè)傾角閾值-θ0、θ0進行比較，將側(cè)傾角加速度β與側(cè)傾角加速度閾值-β0、β0進行比較。

若說明車輛處于加速過程，則調(diào)整連接模式至模式1。

若且v0<v、且α0<α，說明車輛即將超車提速，則調(diào)整連接模式至模式1。

若且v0<v、且α<-α0，說明車輛即將減速，則調(diào)整連接模式至模式1。

若且v<v0、且α0<α，說明車輛將起步提速，則調(diào)整連接模式至模式1。

若說明車輛處于減速狀態(tài)，則調(diào)整連接模式至模式1。

綜上所述，模式1判斷標準如下表：

若θ0<θ，說明車輛處于右轉(zhuǎn)狀態(tài)，則調(diào)整連接模式至模式2。

若-θ0<θ<θ0，且β0<β，說明車輛即將右轉(zhuǎn)或右變道，則調(diào)整連接模式至模式2。

若-θ0<θ<θ0，且β<-β0，說明車輛即將左轉(zhuǎn)或左變道，則調(diào)整連接模式至模式2。

若θ<-θ0，說明車輛處于左轉(zhuǎn)狀態(tài)，則調(diào)整連接模式至模式2。

綜上所述，模式2判斷標準如下表：

若車輛實時狀態(tài)不符合以上任何一標準，則調(diào)整連接模式至模式0。

若車輛實時狀態(tài)既符合模式1標準又復合模式2標準，則優(yōu)先模式1。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。