【技术实现步骤摘要】
一种基于三轴式车辆的油气主动悬架控制系统
[0001]本专利技术涉及一种基于三轴式车辆的油气主动悬架控制系统。
技术介绍
[0002]面对工程车辆作业环境的变化，如何保障其行驶安全性、操纵稳定性、乘坐舒适性以及运行经济性,都是影响车辆可靠工作的重要问题，而传统的钢板弹簧悬架系统具有重量较重、刚度大、舒适性差、承载力小、缓冲效果差等特点，对于行驶安全性、操纵稳定性、乘坐舒适性和行驶经济性而言，油气主动悬架控制需要考虑路面识别精确性、主动安全性、路面特征提取因素，因此如何有效保证车辆在行驶时的平顺性以及舒适性成为了申请人亟待解决的技术问题。为改善这些问题，本专利技术提出了一种基于三轴式车辆的油气主动悬架控制系统。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于三轴式车辆的油气主动悬架控制系统，以解决上述
技术介绍
中所面临的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于三轴式车辆的油气主动悬架控制系统，包括行驶信息检测单元、综合评价指标计算单元、油气主动悬架控制模式选择单元、油气主动悬架执行单元。
[0005]所述行驶信息检测单元用于获取车辆行驶车速、初始检测红原色像素坐标值R(x,y,z)、初始检测绿原色像素坐标值G(x,y,z)、初始检测蓝原色像素坐标值B(x,y,z)；
[0006]所述综合评价指标计算单元计算路面识别精确性因子J1、主动安全性因子J2、路面特征提取因子J3，从而得到综合评价指标J；其中路面识别精确性因子J1取决于雷达个数影响...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于三轴式车辆的油气主动悬架控制系统，其特征在于，包括以下内容：其包括行驶信息检测单元、综合评价指标计算单元、油气主动悬架控制模式选择单元、油气主动悬架执行单元；所述行驶信息检测单元用于获取车辆行驶车速、初始检测红原色像素坐标值R(x,y,z)、初始检测绿原色像素坐标值G(x,y,z)、初始检测蓝原色像素坐标值B(x,y,z)；所述综合评价指标计算单元计算路面识别精确性因子J1、主动安全性因子J2、路面特征提取因子J3，从而得到综合评价指标J；其中路面识别精确性因子J1取决于雷达个数影响系数k
a
、摄像头个数影响系数k
b
和传感信号传输速度影响系数k
c
；主动安全性因子J2取决于主动安全系统影响系数k
d
和驾驶员主动预判危险影响因子k
e
，其中驾驶员主动预判危险影响因子k
e
取决于行驶道路熟悉影响系数k
f
、驾驶员驾龄影响系数k
g
和驾驶员预判危险影响系数k
h
；路面特征提取因子J3取决于CCD相机图像处理影响系数k
h
，设计广义符号函数，根据平坦路面坐标值z与垂向基准值z0之差可判断路面的平坦、凸起、凹陷情况，进而得到CCD相机图像处理影响系数k
h
与灰度化后图像像素值Q(x,y,z)的函数关系，灰度化后图像像素值Q(x,y,z)取决于初始检测红原色像素坐标值R(x,y,z)、初始检测绿原色像素坐标值G(x,y,z)、初始检测蓝原色像素坐标值B(x,y,z)和调节因子k
Q
；所述油气主动悬架控制模式选择单元包括前轴主动控制模式、中轴主动控制模式和后轴主动控制模式；前轴主动控制模式的控制强度高于中轴主动控制模式，中轴主动控制模式的控制强度高于后轴主动控制模式，通过设计前轴控制因子阈值γ1、中轴控制因子阈值γ2、后轴控制因子阈值γ3来描述控制模式的控制强度，其中，0<γ3<γ2<γ1<1；当综合评价指标J满足γ1≤J＜1时，所述油气主动悬架执行单元执行前轴主动控制模式，当综合评价指标J满足γ2≤J＜γ1时，所述油气主动悬架执行单元执行中轴主动控制模式，当综合评价指标J满足γ3≤J＜γ2时，所述油气主动悬架执行单元执行后轴主动控制模式，当综合评价指标J满足0≤J＜γ3时，所述油气主动悬架执行单元不执行工作；所述油气主动悬架执行单元执行前轴主动控制模式时，计算出前轴油气主动悬架作动器输出阻尼力F
Z1
，其值取决于前轴油气主动悬架节流孔输出阻尼力F
J1
、前轴油气主动悬架节流孔输出阻尼力加权系数K
J1
、前轴油气主动悬架活塞摩擦力加权系数K
f1
、前轴油气主动悬架活塞中心区摩擦力F
f11
、前轴油气主动悬架活塞线性区摩擦力F
f12
和前轴油气主动悬架活塞非线性区摩擦力F
f13
，设计前轴差比因子η1用于评价前轴主动控制模式的油气主动悬架控制的程度，其中前轴差比因子η1取决于前轴调整反应因子K1、前轴差比系数η
e1
、液压油液进入蓄能器时油气主动悬架压力损失系数ξ
s1
和液压油液流出蓄能器时油气主动悬架压力损失系数ξ
s2
，其中前轴差比系数η
e1
取决于汽车质心到前轴的距离a、汽车质心到中轴的距离b、汽车质心到后轴的距离c、前轴液压油液橡胶管直径d1和前轴液压油液橡胶管长度l1，设计前轴第一判断因子λ
11
、前轴第二判断因子λ
12
和前轴主动控制再判断时间t1，且0＜λ
12
＜λ
11
＜15％，根据前轴差比因子η1的大小对车辆进行相应规则调整；所述油气主动悬架执行单元执行中轴主动控制模式时，计算出中轴油气主动悬架作动器输出阻尼力F
Z2
，其值取决于中轴油气主动悬架节流孔输出阻尼力F
J2
、中轴油气主动悬架节流孔输出阻尼力加权系数K
J2
、中轴油气主动悬架活塞摩擦力加权系数F
f21
、中轴油气主动悬架活塞中心区摩擦力F
f21
、中轴油气主动悬架活塞线性区摩擦力F
f22
和中轴油气主动悬架活塞非线性区摩擦力F
f23
，设计中轴差比因子η2用于评价中轴主动控制模式的油气主动悬
架控制的程度，其中中轴差比因子η2取决于中轴调整反应因子K2、中轴差比系数η
e2
、液压油液进入蓄能器时油气主动悬架压力损失系数ξ
s1
和液压油液流出蓄能器时油气主动悬架压力损失系数ξ
s2
，其中中轴差比系数η
e2
取决于汽车质心到中轴的距离a、汽车质心到中轴的距离b、汽车质心到后轴的距离c、中轴液压油液橡胶管直径d2和中轴液压油液橡胶管长度l2，设计中轴第一判断因子λ
21
、中轴第二判断因子λ
22
和中轴主动控制再判断时间t2，且0＜λ
22
＜λ
21
＜18％，根据中轴差比因子η2的大小对车辆进行相应规则调整；所述油气主动悬架执行单元执行后轴主动控制模式时，计算出后轴油气主动悬架作动器输出阻尼力F
Z3
，其值取决于后轴油气主动悬架节流孔输出阻尼力F
J3
、后轴油气主动悬架节流孔输出阻尼力加权系数K
J3
、后轴油气主动悬架活塞摩擦力加权系数K
f3
、后轴油气主动悬架活塞中心区摩擦力F
f31
、后轴油气主动悬架活塞线性区摩擦力F
f32
和后轴油气主动悬架活塞非线性区摩擦力F
f33
，设计后轴差比因子η3用于评价后轴主动控制模式的油气主动悬架控制的程度，其中后轴差比因子η3取决于后轴调整反应因子K3、后轴差比系数η
e3
、液压油液进入蓄能器时油气主动悬架压力损失系数ξ
s1
和液压油液流出蓄能器时油气主动悬架压力损失系数ξ
s2
，其中后轴差比系数η
e3
取决于汽车质心到后轴的距离a、汽车质心到中轴的距离b、汽车质心到后轴的距离c、后轴液压油液橡胶管直径d3和后轴液压油液橡胶管长度l3，设计后轴第一判断因子λ
31
、后轴第二判断因子λ
32
和后轴主动控制再判断时间t3，且0＜λ
32
＜λ
31
＜20％，根据后轴差比因子η3的大小对车辆进行相应规则调整。2.根据权利要求1所述一种基于三轴式车辆的油气主动悬架控制系统，其特征在于：具体包括以下内容：S1、所述综合评价指标计算单元，根据以下公式可计算路面识别精确性因子：其中，w1、w2、w3、w4为加权系数，且w1+w2+w3+w4＝1，k
a
为雷达个数影响系数，其值取决于整车搭载的雷达个数，当整车搭载的雷达个数不超过2个时，k
a
＝0.3，当整车搭载的雷达个数超过2个但不超过6个时，k
a
＝0.6，当整车搭载的雷达个数超过6个时，k
a
＝0.9，k
b
为摄像头个数影响系数，其值取决于整车搭载的摄像头个数，当整车搭载的摄像头个数不超过4个时，k
b
＝0.4，当整车搭载的摄像头个数超过4个但不超过8个时，k
b
＝0.7，当整车搭载的摄像头个数超过8个时，k
b
＝0.85，k
c
为传感信号传输速度影响系数；S2、所述综合评价指标计算单元，根据以下公式可计算主动安全性因子：其中，w5、w6为加权系数，且w5+w6＝1，k
d
为主动安全系统影响系数，其值取决于整车搭载的主动安全系统个数，其中主动安全系统包括自适应巡航系统、车道偏离警告系统、盲点电控系统、防抱死系统、车身电子稳定控制系统、碰撞缓冲制动系统、自动紧急制动系统、车道保持系统、车辆盲区检测系统、速度辅助系统、前方碰撞预警系统、驾驶员提示系统、刹车辅助系统，当整车搭载的主动安全系统个数不超过4个时，k
d
＝0.8，当整车搭载的主动安全系统个数超过4个但不超过7个时，k
d
＝0.88，当整车搭载的主动安全系统个数超过7个时，k
d
＝0.95，k
e
为驾驶员主动预判危险影响因子，其值取决于行驶道路熟悉影响系数k
f
、驾驶员驾
龄影响系数k
g
和驾驶员预判危险影响系数k
h
，其表达式为：其中，α1、α2、α3为权重系数，且α1+α2+α3＝1，当驾驶员行驶道路的重复次数不超过2次时，k
f
＝0.3，当驾驶员行驶道路的重复次数超过2次但不超过4次时，k
f
＝0.6，当驾驶员行驶道路的重复次数超过4次时，k
f
＝0.8，当驾驶员驾龄不超过1年时，则驾驶员被定义为新手驾驶员，k
g
＝0.45，当驾驶员驾龄超过1年但不超过3年时，则驾驶员被定义为过渡型驾驶员，k
g
＝0.65，当驾驶员驾龄超过3年时，则驾驶员被定义为老手驾驶员，k
g
＝0.85；S3、所述综合评价指标计算单元，根据以下公式可计算路面特征提取因子：其中，k
h
为CCD相机图像处理影响系数，其值取决于初始检测红原色像素坐标值R(x,y,z)...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩嘉伟，郑宏宇，宗长富，靳立强，李建华，肖峰，张旭，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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