[发明专利]一种车辆路面识别系统以及悬架模式切换方法

说明书

本发明涉及一种车辆路面识别系统以及悬架模式切换方法，属于汽车安全性和舒适性领域。所述悬架主要包括簧载质量、弹性元件、减振器、直线电机、簧下质量、加速传感器A、加速传感器B、位移传感器A、位移传感器B、电流放大器、A/D转换器、信号储存单元、ECU、功率放大器和D/A转换器。所述电控单元ECU14包括信号处理模块、分析模块、判断模块和控制模块；ECU接收车辆传感器测得的簧载质量与簧下质量位移信号、加速度信号，并结合车速、阻尼系数对路况进行分级，同时结合车辆工况切换不同的模式对悬架进行控制，以达到安全性和舒适性要求。本发明采用直线电机作为作动器，在良好路况下可以回收悬架制动能量，供车辆其他系统使用，具有馈能性。

技术领域

本发明属于汽车安全性和舒适性领域，具体涉及一种基于混动汽车的路面识别系统以及悬架模式切换方法。

背景技术

随着汽车技术的不断发展，消费者对汽车安全性和舒适性的要求也越来越高。汽车在使用过程中，载荷、车速、路况等行驶状态会有较大变化，不同的工况对平顺性和操纵稳定性要求的侧重点不同，悬架特性也要相应变化。例如，平顺性一般要求悬架较软，而在急转弯、紧急制动和加速、高速驾驶操纵时，行驶安全性又要求悬架较硬，以保持车身姿态和轮胎的接地性。被动悬架则难以满足各种行驶状态下对悬架性能的较高要求。在这样的要求下，许多汽车节能技术应运而生，例如液压互联技术、半主动控制技术、制动能量回收技术等，这些技术在一定程度上提高了汽车的安全性和舒适性。如果车辆控制部分能根据车辆的动态性能参数预测当前路况，并选择相应的工作模式，无论是在汽车平顺性、操纵稳定性还是车辆经济性上都会有很大改善。

国内外学者针对路面识别和模式切换都做了大量的研究，取得了一定的成果。但绝大多数都只是通过对车辆动态参数的监测划分了路面等级，而并没有根据具体的路况采取相应的控制方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种车辆路面识别系统以及悬架模式切换方法，能快速准确根据车辆实时动态参数确定当前车辆行驶路况的路面等级，并根据不同的路况采用不同的工作模式，进行有针对性的控制。同时，也考虑到车辆的转向、刹车、加速等工况，对车辆平顺性和操纵稳定性进行改善。

本发明的技术方案是：一种车辆路面识别系统，包括簧载质量、弹性元件、减振器、直线电机、簧下质量、传感器和ECU；

所述传感器包括加速传感器A、加速传感器B、位移传感器A、位移传感器B；所述弹性元件两端分别固连在簧载质量与簧下质量上，减振器固连在簧载质量与簧下质量之间，直线电机套于弹性元件内部；加速度传感器A安装在簧下质量上，用于采集簧下质量上的加速度信号；加速度传感器B安装在簧载质量上，用于采集簧载质量上的加速度信号；位移传感器A安装在簧下质量上，用于采集簧下质量上的位移信号；位移传感器B安装在簧载质量上，用于采集簧载质量上的位移信号；

所述ECU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；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电连接，控制直线电机的动力输出。

上述方案中，还包括电流放大器、D/A转换器、信号储存单元、功率放大器和A/D转换器；

所述电流放大器的一端分别与传感器电连接，另一端依次与D/A转换器和信号储存单元电连接，所述信号储存单元与所述ECU的信号处理模块电连接，所述ECU的控制模块依次通过功率放大器和A/D转换器与直线电机电连接。

3.一种根据所述车辆路面识别系统的悬架模式切换方法，包括以下步骤：