[发明专利]一种主动悬架控制装置、系统及方法

说明书

本发明提供一种主动悬架控制装置、系统及方法，该装置包括：微控制器、超声波传感器、车轮纵向加速度传感器和车身纵向加速度传感器；车轮纵向加速度传感器采集车轮纵向加速度信号并将其输送至微控制器；车身纵向加速度传感器采集车身纵向加速度信号并将其输送至微控制器；超声波传感器按照设定角度激励超声波，并将接收的回波信号输送至微控制器；微控制器根据回波信号计算减震器的基准电流I，以及根据车轮纵向加速度信号和车身纵向加速度信号计算减震器的目标电流I’，并根据基准电流I和目标电流I’调节减震器的输入电流。本发明可以提前调试输出至减震器的控制电流，使之达到目标电流，降低汽车通过前方不平路段时的震感。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种主动悬架控制装置、系统及方法。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展，人们对汽车的驾乘舒适性有了越来越高的要求。汽车在经过坑洼的路面时，减震器可以有效地降低车内震感，但是减震器的调校不能够做到有效地提前预判，导致减震器的控制存在延时，使驾乘者不可避免地感受到颠簸，严重影响驾乘舒适性。

目前汽车的悬架系统可分为被动悬架和主动悬架两大类，其中被动悬架是在出厂前就已经固定好了减震器的阻尼和高度，且减震器的阻尼和高度不可调节；主动悬架则可以根据道路状况实时调节悬架的阻尼和高度，当汽车经过坑洼不平的道路时降低阻尼，调整高度，使汽车平顺。但是现在的主动悬架采用的控制方法多为PI调节或改进后的PI调节，而且都是在汽车已经行驶到了坑洼处才能检测到路面状况并开始调整阻尼和高度，因此现有的主动悬架的PI调节存在一定的滞后性，所以车内的驾乘人员不可避免地仍要受到颠簸。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种主动悬架控制装置、系统及方法，可以对前方路况进行预判处理，实现对减震器进行自动控制，提前调试输出至减震器的控制电流，使之达到目标电流，使得汽车通过前方不平路段时降低车内的震感，提高驾乘舒适性和平稳性。

本发明提供一种主动悬架控制方法，包括下述步骤：

控制超声波传感器按照设定角度激励超声波，并接收所述超声波传感器输送的回波信号；其中，所述设定角度连续变化；

接收车轮纵向加速度传感器输送的车轮纵向加速度信号，以及车身纵向加速度传感器输送的车身纵向加速度信号；

根据所述超声波传感器输送的回波信号计算减震器的基准电流I，以及根据所述车轮纵向加速度信号和所述车身纵向加速度信号计算所述减震器的目标电流I’，并根据所述基准电流I和所述目标电流I’调节所述减震器的输入电流。

优选地，根据所述超声波传感器输送的回波信号计算减震器的基准电流I，具体为：

根据所述回波信号计算汽车行驶方向上所述车轮前方洼地的深度或者坡地的高度，再根据前方洼地的深度或者坡地的高度以及所述车轮到达前方洼地或者坡地所需的时间t，计算所述基准电流I；

根据所述车轮纵向加速度信号和所述车身纵向加速度信号计算所述减震器的目标电流I’，并根据所述基准电流I和所述目标电流调节I’所述减震器的输入电流，具体为：

根据所述车轮纵向加速度信号和所述车身纵向加速度信号，得到车轮纵向加速度和车身纵向加速度，再根据所述车轮纵向加速度和所述车身纵向加速度计算得到所述目标电流I’，并根据所述目标电流I’和所述基准电流I，采用PI控制算法调节所述减震器的输入电流，以调节所述减震器的阻尼。

优选地，采用PI控制算法调节所述减震器的输入电流，具体为：

根据所述目标电流I’和输出至所述减震器的控制电流，计算得到电流误差，再根据所述电流误差和所述基准电流I，采用PI控制算法得到占空比，并根据占空比输出对应的脉冲信号至H桥模块，控制所述H桥模块产生相应的控制电流，并将所述控制电流输送至所述减震器。