一种主动悬架控制装置、系统及方法与流程

技术特征：

1.一种主动悬架控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

控制超声波传感器(1)按照设定角度激励超声波，并接收所述超声波传感器(1)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(3)输送的车轮纵向加速度信号，以及车身纵向加速度传感器(4)输送的车身纵向加速度信号；

根据所述超声波传感器(1)输送的回波信号计算减震器（6）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（6）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(6)的输入电流。

2.根据权利要求1所述的主动悬架控制方法，其特征在于，

根据所述超声波传感器(1)输送的回波信号计算减震器（6）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（6）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(6)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(6)的输入电流，以调节所述减震器(6)的阻尼。

3.根据权利要求2所述的主动悬架控制方法，其特征在于，采用PI控制算法调节所述减震器(6)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(6)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(5)，控制所述H桥模块(5)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(6)。

4.根据权利要求1所述的主动悬架控制方法，其特征在于，通过下述公式计算所述基准电流I：

I=K1*h*|H|/t；

其中，K1为设定系数，且0<K1*h/t<20，h为车身高度；

所述微控制器(2)根据下述公式计算所述目标电流I’：

I’=K2*Vb/(Vb-Vw)；

其中，K2为标定量系数，且0<K2<30，Vb为车身纵向速度，Vw为车轮纵向速度，Vb和Vw分别根据所述车身纵向加速度和所述车轮纵向加速度进行微分处理得到。

5.根据权利要求4所述的主动悬架控制方法，其特征在于，根据下述公式计算得到占空比：

PWM=Kp*(△I-△I’)+Ki*△I+I+PWM’；

其中，Kp为比例系数，Ki为微分系数，△I 为相邻两个时刻中后一时刻的电流误差，△I’为相邻两个时刻中前一时刻的电流误差，PWM为相邻两个时刻中后一时刻的占空比，PWM’为相邻两个时刻中前一时刻的占空比，且1<Kp<50，0<Ki<0.5，初始时刻的占空比为0。

6.一种主动悬架控制装置，其特征在于，包括：微控制器(2)、超声波传感器（1）、车轮纵向加速度传感器(3)和车身纵向加速度传感器(4)；其中，

所述车轮纵向加速度传感器(3)，用于采集车轮纵向加速度信号，并将所述车轮纵向加速度信号输送至所述微控制器(2)；

所述车身纵向加速度传感器(4)，用于采集车身纵向加速度信号，并将所述车身纵向加速度信号输送至所述微控制器(2)；

所述超声波传感器(1)，设置在所述车轮的前方的车头上，用于按照设定角度激励超声波，并将接收的回波信号输送至所述微控制器(2)；

所述微控制器(2)，与设置在车轮与车身之间的减震器(6)电性连接，用于根据所述回波信号计算所述减震器（6）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（6）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(6)的输入电流。

7.根据权利要求6所述的主动悬架控制装置，其特征在于，

所述微控制器(2) ，用于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，还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(6)的输入电流，以调节所述减震器(6)的阻尼；

所述微控制器(2)，还用于输出控制指令至所述超声波传感器(1)，控制所述超声波传感器(1)激励超声波的设定角度连续变化；

所述超声波传感器为相控阵超声波传感器。

8.根据权利要求7所述的主动悬架控制装置，其特征在于，还包括H桥模块(5)；

所述H桥模块(5)，用于根据来自所述微控制器(2)的脉冲信号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(6)，以调节所述减震器(6)的阻尼；

所述微控制器(2)，用于根据所述目标电流I’和所述控制电流，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所述H桥模块(5)。

9.根据权利要求8所述的主动悬架控制装置，其特征在于，还包括电阻、电压采集装置；

所述电阻串联在所述H桥模块(5)的输出端和所述减震器(6)之间；

所述电压采集装置，并联在所述电阻的两端，且与所述微控制器(2)电性连接，用于采集所述电阻两端的电压信号，并将所述电压信号输送至所述微控制器(2)；

所述微控制器(2)，还用于根据所述电压信号以及所述电阻的阻值，计算得到所述控制电流。

10.根据权利要求6所述的主动悬架控制装置，其特征在于，所述微控制器(2)通过下述公式计算所述基准电流I：

I=K1*h*|H|/t；

其中，K1为设定系数，且0<K1*h/t<20，h为车身高度。

11.根据权利要求10所述的主动悬架控制装置，其特征在于，所述微控制器(2)根据下述公式计算所述目标电流I’：

I’=K2*Vb/(Vb-Vw)；

其中，K2为标定量系数，且0<K2<30，Vb为车身纵向速度，Vw为车轮纵向速度，Vb和Vw分别根据所述车身纵向加速度和所述车轮纵向加速度进行微分处理得到。

12.根据权利要求11所述的主动悬架控制装置，其特征在于，所述微控制器(2)根据下述公式计算得到占空比：

PWM=Kp*(△I-△I’)+Ki*△I+I+PWM’；

其中，Kp为比例系数，Ki为微分系数，△I 为相邻两个时刻中后一时刻的电流误差，△I’为相邻两个时刻中前一时刻的电流误差，PWM为相邻两个时刻中后一时刻的占空比，PWM’为相邻两个时刻中前一时刻的占空比，且1<Kp<50，0<Ki<0.5，初始时刻的占空比为0。

13.一种主动悬架控制系统，其特征在于，包括权利要求6~12任一项所述的主动悬架控制装置，以及与所述主动悬架控制装置电性连接的多个减震器(6)，且每一所述减震器(6)分别设置在车身与不同的车轮之间。