[发明专利]确定基于分级变压充电的ESASRE悬架充电电压方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆悬架控制技术领域，尤其涉及用于车辆的基于分级变压充电的电磁馈能型半主动悬架（ESASRE）的充电电压求取方法。

背景技术

悬架作为车辆的重要结构与功能部件，对车辆的整体性能影响很大。传统车辆悬架不能对汽车行驶时车轴和簧载质量之间的振动能量进行回收利用，使得上述振动能量被传统减震器转化成热能耗散掉而造成能量浪费。随着电控技术在汽车工业中的迅速发展，在实现减振功能的同时又能将车轴和簧载质量之间的振动能量转化为可回收利用的馈能型悬架获得了广泛的运用。

电磁馈能型半主动悬架在结构上较传统悬架的主要不同之处在于使用能量回收装置即电磁馈能阻尼力发生器替代了传统悬架的阻尼器。电磁馈能阻尼力发生器通常由馈能电机结合直线/旋转运动转换装置（如滚珠丝杠副）组成。如何对电磁馈能型主动或半主动悬架进行控制以使电磁阻尼力发生器产生的实际控制力满足悬架综合性能的要求是当前主动与半主动悬架的关键技术之一。

现有电磁馈能型主动悬架一般使用定电压的蓄电池作为电机馈能时的蓄能器和电机发出主动力时的动力源，通过对电源高速接通与断开间接实现控制电流的滞环电流控制，从而实现对馈能电机输出实际控制力的控制。现有另一些电磁馈能型主动或半主动悬架系统实际控制力的输出也有采用PWM控制方法，通过改变电磁阀周期时间内的占空比调节实际控制力的输出。

上述现有技术的缺陷在于：滞环电流控制方法由于采用定电压的蓄电池，使电磁馈能阻尼力发生器馈能阻尼力为0的速度“死区”范围没被缩小，此外电流滞环控制的精度不仅与滞环的环宽有关，还受到功率开关器件允许开关频率的制约，并具有较强的非线性，因此，采用PWM控制方法的不足之处在于响应速度慢，非线性也较强。

中国专利申请号为201210054782.8、名称为“电磁馈能型半主动悬架馈能阻尼实时控制的装置及方法”中公开的电磁馈能型半主动悬架馈能阻尼实时方法，并没有提供实时的充电电压求取方法。

发明内容

本发明的目的是为实现根据理想控制力获得实际的馈能阻尼力发生器输出的实际控制力，提供了一种确定基于分级变压充电的ESASRE悬架充电电压的方法，执行简单、便于操作、要求硬件成本低廉、非线性较小。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：ESASRE悬架采用电磁馈能阻尼力发生器，电磁馈能阻尼力发生器包括馈能电机和运动转化装置，具有以下步骤：

（1）根据试验或数值仿真获取所述馈能电机在不同蓄电池充电电压下的力矩—转速特性曲线，将力矩—转速特性曲线转化成馈能阻尼力发生器在不同蓄电池充电电压下的馈能阻尼力发生器—悬架相对运动速度特性曲线；

（2）对馈能阻尼力不等于0的曲线部分利用最小二乘法按式                                                进行数值拟合，得到拟合力—速度比例系数k_f；，Δv为悬架相对运动速度；v_dzi为当蓄电池充电为u_dzi时馈能阻尼力发生器开始产生馈能阻尼力的速度，v_dzi大于等于0 m/s； F_i为当蓄电池充电电压为u_dzi的馈能阻尼力。

（3）根据各v_dzi值对应的蓄电池充电电压u_dzi值，利用最小二乘法按式获取充电电压—速度比例系数k_u，v_dz为当蓄电池充电电压为u_dz时馈能阻尼力发生器开始产生馈能阻尼力的速度。

（4）根据所需的理想半主动控制力F_idsa，得到实时的ESASRE悬架充电电压u_b。

本发明采用上述技术方案后，具有的有益效果是：

1、本发明提出一种确定基于分级变压充电的ESASRE悬架充电电压的方法，使车辆根据减振需要实时地求取并改变蓄电池充电电压，从而实现对悬架系统实际控制力进行实时分级控制。