[发明专利]一种空气悬架横向互联控制系统及方法

权利要求书

1.一种空气悬架横向互联控制系统，由温度采集模块、气压采集模块、车高采集模块以及依次串接的控制器、PWM驱动模块、互联电磁阀组成，其特征是：控制器包含空气弹簧有效面积及体积计算模块、所需侧倾力计算模块、阻尼器及横向稳定杆力计算模块、所需交换的气体质量流速计算模块和最优互联管路内径计算模块这五个模块，空气弹簧有效面积及体积计算模块、所需侧倾力计算模块和阻尼器及横向稳定杆力计算模块这三个模块的输出端均连接所需交换的气体质量流速计算模块的输入端，所需交换的气体质量流速计算模块的输出端连接最优互联管路内径计算模块的输入端，最优互联管路内径计算模块的输出端连接PWM驱动模块；车高采集模块的输出端分别连接空气弹簧有效面积及体积计算模块、所需侧倾力计算模块和阻尼器及横向稳定杆力计算模块这三个模块的输入端，温度采集模块采集各空气弹簧内部的气体温度，气压采集模块采集空气弹簧内部的气体压力，温度采集模块和气压采集模块的输出端均连接最优互联管路内径计算模块的输入端。

2.一种如权利要求1所述的空气悬架横向互联控制系统的控制方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1)：车身高度采集模块采集各悬架高度fd(i)并发送至控制器，i＝1,2,3,4，分别是车辆的前左、前右、后左和后右四个方位；

步骤2)：所述的阻尼器及横向稳定杆力计算模块先计算出悬架各阻尼器力Fc(i)，再计算出车辆横向稳定杆在各悬架处作用在簧上质量上的各横向稳定杆力Fb(i)；所述的所需侧倾力计算模块先计算出车辆簧上质量相对于簧下质量的侧倾角θ，再计算出所需的侧倾力Fr；所述的空气弹簧有效面积及体积计算模块先计算出各空气弹簧有效面积S(i)，再计算出各空气弹簧体积V(i)；

步骤3)：所述的气体质量流速计算模块获取各阻尼器阻尼力Fc(i)、各横向稳定杆力Fb(i)、所需侧倾力Fr、空气弹簧有效面积S(i)和体积V(i)，先计算出阻尼器和横向稳定杆在各悬架位置对车辆簧上质量的作用力Fcb(i)，再计算出除去阻尼力和横向稳定杆力后若使得侧倾角θ恢复至0则所需的空气弹簧不平衡力F，然后计算出各空气弹簧所需提供的力Fs(i)和当前状态下所需通过互联管路交换的气体质量q(i)，最后计算出当前状态下所需前后轴互联管路交换的气体质量流速qm(1)和qm(2)；

步骤4)：气压采集模块获取各空气弹簧内部气体压力P(i)并输入最优互联管路内径计算模块中，温度采集模块获取各空气弹簧内部气体温度T(i)并输入控制器内最优互联管路内径计算模块中；

步骤5)：最优互联管路内径计算模块先将各空气弹簧内部气体压力P(i)进行对比和判断，计算出前后轴单位互联面积下的气体质量流量qr1和qr2，再判断当前状态下所需前后轴互联管路交换的气体质量流速qm(1)和前后轴单位互联面积下的气体质量流量qr1是否有相同的正负号，以及判断当前状态下所需前后轴互联管路交换的气体质量流速qm(2)和前后轴单位互联面积下的气体质量流量qr2是否有相同的正负号，若同号，则计算出前后轴最优互联管路内径D1和D2，否则，前后轴最优互联管路内径D1和D2为零；

步骤6)：最优互联管路内径计算模块将最佳互联管路内径发送至PWM驱动模块，PWM驱动模块根据车辆上实际互联管路内径与接收的最佳互联管路内径信息生成PWM驱动信号，发送至互联电磁阀模块。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征是：步骤2)中，阻尼器及横向稳定杆力计算模块根据式计算出悬架各阻尼器力Fc(i)，根据式Fb(2)＝-Fb(1)，Fb(4)＝-Fb(3)，计算出各横向稳定杆力Fb(i)，Armf和Armr分别为前后横向稳定杆力臂长度，Kbf和Kbr为前后横向稳定杆的扭转刚度，Lw为轮距；

所需侧倾力计算模块根据式计算出侧倾角θ，根据式计算出所需的侧倾力Fr，Ir为车辆侧倾转动惯量，K为大于零的比例系数，Sign(θ)是符号计算，当数小于0输出-1，大于0输出1，等于0输出0；

空气弹簧有效面积及体积计算模块根据式S(i)＝fd(i)×Dse(i)+S0(i)计算出各空气弹簧有效面积S(i)，根据式V(i)＝fd(i)×Dv(i)+V0(i)计算出各空气弹簧体积V(i)，Dse(i)为各空气弹簧有效面积随悬架行程变化率，S0(i)为空气弹簧初始有效面积，Dv(i)为各空气弹簧体积随悬架行程的变化率，V0(i)为各空气弹簧初始体积。