共享气室空气悬架系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，其中共享气室空气悬架系统主要包括四个空气弹簧，一个共享气室、抽气机、压气机，四个电磁阀，一个压气电磁阀、一个抽气电磁阀，还有若干气动连接管路。共享气室空气悬架控制系统主要包括ECU，方向盘转角传感器、车速传感器，四个高度传感器，五个气压传感器，和若干信号连接线路。四个高度传感器实时检测车身高度信息并反馈给ECU，ECU接收方向盘转角传感器、车速传感器和五个气压传感器检测到的信号，并判断当前车辆行驶工况，然后通过控制电磁阀的开闭，使空气悬架处于对应的共享模式。通过使空气悬架处于不同的共享模式，可直接改善空气悬架的俯仰和侧倾性能，使车辆适应不同的行驶工况，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆操纵稳定性和行驶平顺性。

Air suspension system of shared air chamber and its control method

The invention discloses a shared air chamber air suspension system and its control method, in which the air suspension system of the shared air chamber mainly comprises four air springs, a gas sharing chamber, a pump, a compressor, four electromagnetic valves, a air pressure solenoid valve, a suction solenoid valve, and several pneumatic connecting lines. The air suspension control system of the shared air chamber mainly includes ECU, steering angle sensor, speed sensor, four height sensors, five pressure sensors, and several signal connection lines. Four height sensors detect the height information of the body in real time and feed back to the ECU. ECU receives the signals detected by the steering wheel angle sensor, the speed sensor and the five pressure sensors, and judges the current vehicle driving condition, and then controls the opening and closing of the solenoid valve to make the air suspension in the corresponding sharing mode. By making the air suspension in the different sharing mode, the performance of the pitch and tilting of the air suspension can be improved directly, and the vehicle can adapt to the different driving conditions and improve the handling stability and ride comfort of the vehicle under the premise of ensuring the safety of the driving.

【技术实现步骤摘要】
共享气室空气悬架系统及其控制方法
本专利技术涉及汽车空气悬架领域，特别涉及一种共享气室空气悬架系统及其控制方法。
技术介绍
空气弹簧悬架系统具有变刚度、低振动频率、抗路面冲击的特性，能有效改善车辆的行驶平顺性、乘坐舒适性以及操纵稳定性，还可降低车辆对路面的破坏等性能。而与传统空气悬架相比，带附加气室空气悬架以其发热少、制造和维护成本低、对于低频高幅振动和人体最为敏感的频率段(4~8Hz)具有较好减振效果等优点得到了国内外学者的广泛关注。当前，空气弹簧和附加气室之间主要有两种结构形式，一种是将附加气室直接连接在空气弹簧顶端或底端、甚至是置于空气弹簧内部，以使两部件成为一体；另一种是用软管将空气弹簧和附加气室相连，两部件分开布置。前者结构紧凑，占用空间小，但这种方式也加大了空气弹簧的制造难度，同时也使得单个空气弹簧体积增加，不利于空气弹簧在车辆底盘的安装布置；在中国专利CN201520698649中，公开了名为一种外置附加气室的空气弹簧系统的专利，该专利将附加气室置于空气弹簧下方，中间盖板上有节流孔使其相通。这种形式无疑使得空气弹簧高度增加，加大了布置难度；同时附加气室容积固定，空气弹簧刚度变化范围较小。后一种形式将空气弹簧与附加气室分离，中间增加了连接管路，可以根据底盘空间将附加气室灵活布置，有利于车辆底盘空间的分配。在中国专利CN201510428418中，公开了名为一种带共用附加气室的双空气弹簧、其控制方法及应用，其使用软管连接附加气室，使得空气弹簧在汽车悬架上的布置更加容易；同时，两个空气弹簧共用一个附加气室，使得其可根据外界不同工况主动控制双空气弹簧的刚度；但其实质是将同一位置的单个空气弹簧一分为二，虽然一定程度上提高了空气弹簧的减震性能，但其结构较为复杂，不仅加大了制造维护成本，附加气室中的活塞结构对空气弹簧的气密性要求也较高。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于：解决上述技术已知的缺陷，提供一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，能通过电控单元ECU的控制电磁阀，根据行驶工况选择不同的共享模式，从而在保障行驶安全性的前提下，兼顾车辆行驶操纵稳定性和平顺性。实现本专利技术目的的主要技术方案为:一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，主要包括共享气室空气悬架系统，共享气室空气悬架控制系统。所述共享气室空气悬架系统，它包括：前右空气弹簧、前左空气弹簧、后右空气弹簧、后左空气弹簧、共享气室、抽气机、压气机，气动连接管路若干。所述共享气室空气悬架控制系统，它包括：ECU，前右电磁阀、前左电磁阀、后右电磁阀、后左电磁阀、压气电磁阀、抽气电磁阀，方向盘转角传感器、车速传感器，前右高度传感器、前左高度传感器、后右高度传感器、后左高度传感器，前右气压传感器、前左气压传感器、后右气压传感器、后左气压传感器、气压传感器，信号线路若干。所述前右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前右电磁阀；前左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前左电磁阀；后右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后右电磁阀；后左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后左电磁阀；共享气室与压气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装压气电磁阀；共享气室与抽气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装抽气电磁阀；所述所有电磁阀与压气机、抽气机均通过信号线路连接ECU；所述前右高度传感器、前右气压传感器与前右空气弹簧通过信号线路连接；所述前左高度传感器、前左气压传感器与前左空气弹簧通过信号线路连接；所述后右高度传感器、后右气压传感器与后右空气弹簧通过信号线路连接；所述后左高度传感器、后左气压传感器与后左空气弹簧通过信号线路连接；气压传感器与共享气室通过信号线路连接。所述方向盘转角传感器用于采集方向盘转角信息，车速传感器用于采集车速信息，高度传感器用于采集当前车身高度信息，压力传感器用于采集当前空气弹簧内部气压信息；所述方向盘转角传感器、车速传感器、高度传感器与气压传感器均通过信号线路与ECU连接，并将采集到的信号数据实时提供给ECU，ECU根据当前的方向盘转角信息、车速信息与气压传感器信息判断当前行驶工况，继而控制电磁阀开闭，将悬架调整为适宜的共享模式。本专利技术共享气室空气悬架系统及其控制方法，主要技术方案如下：（a）首先，确定一个方向盘转角阈值θ，一个车速阈值v和一个空气弹簧气压变化值X。根据驾驶员的意愿选择正常驾驶工况或越野驾驶工况。正常驾驶工况，分为高速和低速两种状态，越野驾驶工况，只考虑低速状态。初始状态下共享气室与空气弹簧内部气压相等，所有电磁阀均关闭。（b）车辆行驶过程中方向盘转角传感器、车速传感器提供方向盘转角信息θt与车速信息vt给ECU；各个空气弹簧上的气压传感器检测空气弹簧内部气压，并及时将各个空气弹簧内部气压信息Xt提供给ECU；四个高度传感器将实时监测车身高度的变化，并将信息反馈给ECU。（c）ECU分析比较输入的方向盘转角信息θt与方向盘转角阈值θ、分析比较输入的车速信息vt与车速阈值v、同时分析并计算出各个空气弹簧内部气压变化信息Xt、并与空气弹簧气压变化值X比较，进而判断当前车辆处于的行驶工况；通过控制不同电磁阀的开闭使空气悬架处于对应的共享模式，四个高度传感器实时将车身高度信息反馈给ECU从而确认调整效果，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆操纵稳定性和行驶平顺性。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术中四个空气弹簧共用一个共享气室，空气弹簧与共享气室之间通过气动管路连接，气动管路上安装有电磁阀，不仅大大减小了空气弹簧的占用空间，也使得共享气室的布置更加便捷。（2）本专利技术可通过控制气动管路上电磁阀的开闭，实现单个或多个空气弹簧与共享气室的连通，使空气悬架处于不同的共享模式；各共享模式仅通过控制电磁阀开闭就可实现快速切换，无需额外的驱动电机。（3）本专利技术共享气室上设有压气机与抽气机，可通过抽压气改变共享气室内部气压，从而使得空气悬架刚度调节范围更大。（4）本专利技术通过使空气悬架处于不同的共享模式，可直接改善空气悬架的俯仰和侧倾性能，使车辆适应不同的行驶工况，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆行驶操纵稳定性和平顺性。附图说明为了更全面的理解本专利技术的结构和具体实施方式，下面结合附图详细说明。图1是本专利技术共享气室空气悬架系统的结构示意图。图2是本专利技术共享气室空气悬架系统及其控制方法控制流程示意图。图中：1-方向盘转角传感器;2-车速传感器；3-前右空气弹簧；4-前右高度传感器；5-前左高度传感器；6-前左空气弹簧；7-前右气压传感器；8-前左气压传感器；9-ECU；10-前右电磁阀；11-前左电磁阀；12-气压传感器；13-压气机；14-压气电磁阀；15-共享气室；16-抽气电磁阀；17-抽气机；18-后右电磁阀；19-后左电磁阀；20-后右气压传感器；21-后左气压传感器；22-后右空气弹簧；23-后右高度传感器；24-后左高度传感器；25-后左空气弹簧。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施例，但本专利技术并不局限于下述具体实施方法，凡是采用本专利技术的相似结构及相似变化，均应列入本专利技术的保护范围。如图1所示，一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，主要包括共享气室空气悬架系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，其特征在于：包括共享气室空气悬架系统，共享气室空气悬架控制系统；所述共享气室空气悬架系统，它包括：前右空气弹簧、前左空气弹簧、后右空气弹簧、后左空气弹簧、共享气室、抽气机、压气机，气动连接管路若干；所述共享气室空气悬架控制系统，它包括：ECU，前右电磁阀、前左电磁阀、后右电磁阀、后左电磁阀、压气电磁阀、抽气电磁阀，方向盘转角传感器、车速传感器，前右高度传感器、前左高度传感器、后右高度传感器、后左高度传感器，前右气压传感器、前左气压传感器、后右气压传感器、后左气压传感器、气压传感器，信号线路若干；所述前右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前右电磁阀；前左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前左电磁阀；后右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后右电磁阀；后左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后左电磁阀；共享气室与压气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装压气电磁阀；共享气室与抽气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装抽气电磁阀；所述所有电磁阀与压气机、抽气机均通过信号线路连接ECU；所述前右高度传感器、前右气压传感器与前右空气弹簧通过信号线路连接；所述前左高度传感器、前左气压传感器与前左空气弹簧通过信号线路连接；所述后右高度传感器、后右气压传感器与后右空气弹簧通过信号线路连接；所述后左高度传感器、后左气压传感器与后左空气弹簧通过信号线路连接；气压传感器与共享气室通过信号线路连接;所述方向盘转角传感器用于采集方向盘转角信息，车速传感器用于采集车速信息，高度传感器用于采集当前车身高度信息，压力传感器用于采集当前空气弹簧内部气压信息；所述方向盘转角传感器、车速传感器、高度传感器与气压传感器均通过信号线路与ECU连接，并将采集到的信号数据实时提供给ECU，ECU根据当前的方向盘转角信息、车速信息与气压传感器信息判断当前行驶工况，继而控制电磁阀开闭，将悬架调整为适宜的共享模式。...

【技术特征摘要】
1.一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，其特征在于：包括共享气室空气悬架系统，共享气室空气悬架控制系统；所述共享气室空气悬架系统，它包括：前右空气弹簧、前左空气弹簧、后右空气弹簧、后左空气弹簧、共享气室、抽气机、压气机，气动连接管路若干；所述共享气室空气悬架控制系统，它包括：ECU，前右电磁阀、前左电磁阀、后右电磁阀、后左电磁阀、压气电磁阀、抽气电磁阀，方向盘转角传感器、车速传感器，前右高度传感器、前左高度传感器、后右高度传感器、后左高度传感器，前右气压传感器、前左气压传感器、后右气压传感器、后左气压传感器、气压传感器，信号线路若干；所述前右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前右电磁阀；前左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前左电磁阀；后右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后右电磁阀；后左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后左电磁阀；共享气室与压气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装压气电磁阀；共享气室与抽气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装抽气电磁阀；所述所有电磁阀与压气机、抽气机均通过信号线路连接ECU；所述前右高度传感器、前右气压传感器与前右空气弹簧通过信号线路连接；所述前左高度传感器、前左气压传感器与前左空气弹簧通过信号线路连接；所述后右高度传感器、后右气压传感器与后右空气弹簧通过信号线路连接；所述后左高度传感器、后左气压传感器与后左空气弹簧通过信号线路连接；气压传感器与共享气室通过信号线路连接;所述方向盘转角传感器用于采集方向盘转角信息，车速传感器用于采集车速信息，高度传感器用于采集当前车身高度信息，压力传感器用于采集当前空气弹簧内部气压信息；所述方向盘转角传感器、车速传感器、高度传感器与气压传感器均通过信号线路与ECU连接，并将采集到的信号数据实时提供给ECU，ECU根据当前的方向盘转角信息、车速信息与气压传感器信息判断当前行驶工况，继而控制电磁阀开闭，将悬架调整为适宜的共享模式。2.根据权利要求1所述的共享气室空气悬架及其控制方法，其特征在于，四个空气弹簧共用一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李美，谭偲龙，计颖聪，王德志，张少波，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南,46