[发明专利]一种车辆路面识别系统以及悬架模式切换方法

权利要求书

1.一种车辆路面识别系统，其特征在于，包括簧载质量(1)、弹性元件(2)、减振器(3)、直线电机(4)、簧下质量(5)、传感器和ECU(14)；

所述传感器包括加速传感器A(7)、加速传感器B(8)、位移传感器A(9)、位移传感器B(10)；所述弹性元件(2)两端分别固连在簧载质量(1)与簧下质量(5)上，减振器(3)固连在簧载质量(1)与簧下质量(5)之间，直线电机(4)套于弹性元件(2)内部；加速度传感器A(7)安装在簧下质量(5)上，用于采集簧下质量(5)上的加速度信号；加速度传感器B(8)安装在簧载质量(1)上，用于采集簧载质量(1)上的加速度信号；位移传感器A(9)安装在簧下质量(5)上，用于采集簧下质量(5)上的位移信号；位移传感器B(10)安装在簧载质量(1)上，用于采集簧载质量(1)上的位移信号；

所述ECU(14)包括信号处理模块、分析模块、判断模块和控制模块；所述信号处理模块的一端分别与传感器电连接，所述信号处理模块，用于接收加速度信号和位移信号，并传送到分析模块；所述分析模块对信号处理模块传来的信号进行分析计算，并整合获取的悬架动行程、车速、减振器阻尼系数计算出当前时刻的路面等级，通过下面公式计算得出R即为实时路面等级：

其中Z_s-Z_u为悬架动行程，M为簧载质量，m为簧下质量，V汽车车速，C为减振器阻尼系数；

再对R取对数，令q＝lg(R)，根据q的结果把路面分为高速路面、城市路面、砂石路面、崎岖路面四种路况；所述判断模块根据车辆的行驶工况和一定时间段内计算出的不同路面等级比重进行判断，并确定当前路面等级；所述控制模块根据判断模块所确定的路面等级以及当前的车辆的行驶状态确定悬架工作模式；所述控制模块与直线电机(4)电连接，控制直线电机(4)的作动力输出。

2.根据权利要求1所述的一种车辆路面识别系统，其特征在于，还包括电流放大器(11)、D/A转换器(12)、信号储存单元(13)、功率放大器(15)和A/D转换器(16)；

所述电流放大器(11)的一端分别与传感器电连接，另一端依次与D/A转换器(12)和信号储存单元(13)电连接，所述信号储存单元(13)与所述ECU(14)的信号处理模块电连接，所述ECU(14)的控制模块依次通过功率放大器(15)和A/D转换器(16)与直线电机(4)电连接。

3.一种根据权利要求1所述车辆路面识别系统的悬架模式切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、由加速传感器A(7)、加速传感器B(8)、位移传感器A(9)和位移传感器B(10)分别采集悬架簧载质量(1)与簧下质量(5)的车身加速度与车身位移，实时将车辆垂向动态参数经过电流放大器(11)、D/A转换器(12)、信号储存单元(13)传输到ECU(14)的信号处理模块；

S2、所述的信号处理模块对信号储存单元(13)传输过来的信号进行滤波去除无效的数据，并将处理过的信号传送到分析模块；

S3、分析模块对信号处理模块传来的信号进行分析计算，并整合获取的悬架动行程、车速、减振器阻尼系数计算出当前时刻的路面等级，通过下面公式计算得出R即为实时路面等级：

其中Z_s-Z_u为悬架动行程，M为簧载质量，m为簧下质量，V汽车车速，C为减振器阻尼系数；

再对R取对数，令q＝lg(R)，根据q的结果把路面分为高速路面、城市路面、砂石路面、崎岖路面四种路况；

S4、分析模块得出的实时路面等级传输到ECU判断模块，判断模块根据一定时间范围内的数据，以先设定的判断标准为依据确定当前路面等级；

S5、判断模块确定的路面等级传输到控制模块，控制模块结合此时的车辆行驶工况选择相应的控制方法，并控制直线电机(4)的动力输出。

4.根据权利要求3所述车辆路面识别系统的悬架模式切换方法，其特征在于，所述步骤S3中，车速可以从仪表盘上获得，所述悬架动行程为Z_s-Z_u，即簧载质量(1)位移与簧下质量(5)位移之差，减振器阻尼系数可由减振器(3)规格参数获取。