一种车辆用主动减震系统的制作方法

本发明涉及车辆控制领域，特别是涉及一种车辆用主动减震系统。

背景技术：

为了汽车行驶的平稳性和舒适性，汽车悬架系统上都装有减震器，车辆上的减震器是保证车辆行驶过程中平稳，减缓颠簸的重要部件。

早期的减震器主要由弹簧和阻尼器两个部分组成，弹簧的作用主要是支撑车身重量，而阻尼器则是起到减少震动的作用。这样的车辆减震工作原理是根据车轮行驶过的路面起伏情况，来改变减震器的阻尼大小，以减小颠簸程度。属于事后(车辆已途经过起伏路面之后)的处理模式。

虽然，后来出现了“主动悬挂系统”，但是其减震工作过程是：当路面不平引起车轮跳动时，车轮位移传感器迅速将信号传至控制系统，控制系统发出指令，快速地弥补轮胎的跳动，提高车辆的乘坐舒适性。这样的减震处理依然属于事后(车辆已途经过起伏路面之后)的处理模式。

技术实现要素：

为了改善上述现有技术中的不足，本发明提供一种事前主动减震系统，就是在车辆即将经过颠簸起伏路面之前，减震系统就提前主动做出处理动作准备；在经过颠簸起伏路面时，就驱动相应的车轮做出相应的位移动作，以平稳地通过颠簸起伏路面。

本发明的技术方案是：本发明的主动减震系统包含三个子系统，分别是路况扫描子系统、数据分析子系统和减震控制子系统。使用设置于车辆前方的激光雷达和毫米波雷达互补进行地面路况扫描；路况数据输入给数据分析控制中心处理，对路面进行简化快速3d建模，根据车辆运动状态计算路面上障碍物到达相应的车轮处的具体时间和需要减震系统控制的车轮位移高度，对每个车轮输出位移运动轨迹数据；当每个车轮途经相应的路面障碍物时，每个车轮处的液压泵驱动液压杆运动，将车轮提升或下降至恰好障碍物顶端高度，即可平稳通过路面障碍物。

进一步地，自动驾驶技术发展较为迅速，在已有自动驾驶系统的车辆上使用本发明的主动减震系统，路况扫描子系统可以与自动驾驶系统中的路况识别系统融合共用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用本发明的主动减震系统，可以在车辆途经颠簸起伏路面之前，就事前做好车轮位移运动轨迹准备，理想情况下，可以完全消除路面对车辆引起的颠簸震动，使车辆的平稳性和舒适性有显著提升。因此，可以应用在一些有特殊需求的特种车辆上(如受冲击易燃易爆的化学品的运输车辆、运输高精密仪器的车辆)，可以使车辆的行驶达到非常高的平稳度。此外，还可以应用于摄影车上，可以在不平坦的地面上不用铺设轨道就可以拍摄出平稳的效果。

附图说明

图1为本发明实施例的主动减震系统的功能结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出简要说明。

如图1所示，本发明的主动减震系统包含三个子系统，分别是路况扫描子系统、数据分析子系统和减震控制子系统。

路况扫描子系统，主要由设置于车辆前方的激光雷达和毫米波雷达组成，两者互补进行地面路况扫描，以获取前方路面的路况数据；

数据分析子系统，主要由微电脑和存储设备组成。路况数据输入给数据分析控制中心处理，对路面进行简化快速3d建模，结合车辆上速度和姿态传感器提供的车辆运动状态数据，毫秒级速度计算路面上障碍物到达相应的车轮处的具体时间和需要减震系统控制的车轮位移高度，对每个车轮输出位移运动轨迹数据；

减震控制子系统，当每个车轮途经相应的路面障碍物时，每个车轮处都有独立的液压泵驱动各自的液压杆运动，将相应的车轮提升或下降至恰好障碍物顶端高度，即可平稳通过路面障碍物。

一种可能的实施例，假设车辆启动的时间点为t0，每个车轮的初始运动位移数据为l10、l20、l30、l40……。数据分析子系统利用路况扫描子系统输入的车辆前方的路况数据，结合车辆上速度和姿态传感器的车辆运动状态数据，根据主动减震系统事先设定的数据输出时间间隔，毫秒级速度计算出t1时刻每个车轮的初始运动位移数据为l11、l21、l31、l41……，同理，tn时刻每个车轮的初始运动位移数据为l1n、l2n、l3n、l4n……输出给减震控制子系统。如果第1个车轮在tm时刻将经过一个1cm高的障碍物，该车轮将在tm时刻被控制提升1cm经过该地点。如果第2个车轮在tk时刻将经过一个深度为2cm的坑地，该车轮将在tk时刻被控制下降2cm经过该坑地。每个车轮会提前得到各自独立的位移运动轨迹数据，每个车轮会被独立控制减震操作，使车辆在行经不平路面时始终保持轮胎的贴地性，在消除震动的过程中始终保持轮胎与路面的持续接触，保证车辆的循迹性，以保证平稳地行驶。

以上所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。根据上述的揭示而进行的一些变化和修改，也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种车辆用主动减震系统，其包含三个子系统，分别是路况扫描子系统、数据分析子系统和减震控制子系统。使用设置于车辆前方的激光雷达和毫米波雷达互补进行地面路况扫描；路况数据输入给数据分析控制中心处理，对路面进行简化快速3D建模，根据车辆运动状态计算路面上障碍物到达相应的车轮处的具体时间和需要减震系统控制的车轮位移高度，对每个车轮输出位移运动轨迹数据；当每个车轮途经相应的路面障碍物时，每个车轮处的液压泵驱动液压杆运动，将车轮提升或下降至恰好障碍物顶端高度，即可平稳通过路面障碍物。这是一种事前主动减震系统，可以完全消除路面对车辆引起的颠簸震动，使车辆的平稳性和舒适性有显著提升。

技术研发人员：齐泽龙
受保护的技术使用者：齐泽龙
技术研发日：2018.09.18
技术公布日：2019.01.25