一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法及系统与流程

本发明属于汽车减振器，具体涉及一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法及系统。

背景技术：

1、目前市场上出现的主动悬架主要包括两个蓄能器结构，两个电磁阀，两个压力传感器，一个电动液压泵和相应的管路。其结构比较复杂，控制难度大，且两个单独的比例电磁阀导致其成本较高。但是由于有比例电磁阀的出现，可以给该种类的主动减振器提供阻尼力。即当电机断电时，电磁阀可以按照需求调节器开度，提供阻尼力。当电机工作时，电磁阀处于最大开度，电磁阀处此时产生的压力降较小，其主动力有电动液压泵提供。

2、现有技术多采用比例电磁阀进行阻尼力控制，如图2所示，在减振器振动过程中，会通过图2所示的电磁阀(control inlet)来控制阻尼力的大小，该电磁阀的详细结构如图3所示。给电磁阀通入电流，电流产生磁力，磁力会克服电磁阀内部的膜片弹簧或者螺栓弹簧产生一定的位移或开度，该开度会决定减振器阻尼力的大小。但是由于电磁阀内部的结构比较精密，如果公差配合不合理会导致电磁阀卡滞，即改变电流大小不会改变开度或者阻尼力。另外对材料的一致性要求比较高，如果材料的磁导率不同，会导致不同样件之间在相同的电流下产生不同的阻尼力，一致性不好控制。基于以上，生产电磁阀的时候，需要在生产线上增加很多检测设备，保证下线的电磁阀合格，此过程会有约10～20％的电磁阀返工。因此该种电磁阀决定其成本较高。

3、另外在使用过程中，减振器内部相对滑动部件产生的铁屑或者油液中的杂质，在流经电磁阀的时候，杂质会积累在电磁阀内部，因此随着时间的推移，电磁阀的同样会应为杂质的存在性能不好。

4、总而言之，现有采用电磁阀的技术耐久性较差且图纸要求的公差也比较大，一致性不好控制。且在控制层面来说，控制器在计算出减振器所需阻尼力之后，还需要根据减振器的振动速度，计算出电流大小。通过控制器输出的电流及减振器振动速度，输出最终的阻尼力。增大标定的工作量。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的现有采用电磁阀的技术耐久性较差且图纸要求的公差也比较大，一致性不好控制等问题，本发明提供了一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法及系统，该方法通过接收上位机发出的指令cs,同时接收悬架加速度传感器计算的悬架速度vrel，主动减振器控制器会计算出阻尼力的大小，然后主动减振器控制器会计算出阻尼力需求和主动力需求的合力，然后通过前馈算法及反馈算法，保证输出的阻尼力满足要求。

2、本发明通过如下技术方案实现：

3、一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法，具体包括如下步骤：

4、s1、获取上位机的阻尼系数信号cs，并发送给电动液压泵总成的控制器；

5、s2、获取高度传感器的角度信号，并发送给电动液压泵总成的控制器将角度信号转换为高度信号，对高度信号进行滤波处理、微分计算，求取速度信号vrel；

6、s3、根据步骤s1得到的阻尼系数信号cs及步骤s2得到的速度信号vrel计算阻尼力大小fcmd＝cs*vrel；

7、s4、通过调节电动液压泵扭矩及根据压力传感器信号进行闭环控制，提供修正后的阻尼力。

8、进一步地，步骤s2中，所述高度传感器设置在车身的悬架上，用于测量簧上和簧下的相对位置，并微分计算簧上和簧下的速度。

9、进一步地，步骤s2中，角度和悬架的位置是一一对应关系，通过查表将角度信号转化为高度信号。

10、进一步地，步骤s2中，对计算得到的所述速度信号经过滤波处理。

11、进一步地，步骤s4中，所述阻尼力f通过如下公式得到：

12、式中，kp为比例环节系数，ki为积分环节系数，kd为微分环节系数；

13、其中，fcmd＝cs*vrel＝-(p上-p下)apiston

14、式中，p上为蓄能器压力，p下为压力传感器读出的压力。

15、第二方面，本发明提供了一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算系统，包括：

16、第一获取模块，用于获取上位机的阻尼系数信号cs，并发送给电动液压泵总成的控制器；

17、第二获取模块，用于获取高度传感器的角度信号，并发送给电动液压泵总成的控制器将角度信号转换为高度信号，对高度信号进行滤波处理、微分计算，求取速度信号vrel；

18、计算模块，用于根据阻尼系数信号cs及速度信号vrel计算阻尼力大小f＝cs*vrel；

19、调节模块，用于通过调节电动液压泵提供阻尼力。

20、第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法。

21、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法。

22、与现有技术相比，本发明的优点如下：

23、本发明的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法及系统，取消了电磁阀等机构，用电动液压泵进行代替；电动液压泵耐杂质能力强，即使减振器内部存在杂质，但是由于电机内部的缝隙以及电机的旋转部件，会使杂质通过电动液压泵，而不会卡滞。本发明通过采用电动液压泵的一侧设置有蓄能器，蓄能器的压力是近似恒定不变的；同时电动液压泵的另外一侧存在压力传感器，压力传感器可以实时读取该侧的压力大小；通过求差值可以求出电动液压泵两侧的压差；阻尼力大小可以计算为f＝(p上-p下)*a活塞。其中该力的大小始终与减振器的振动速度相反，能实现连续阻尼控制减振器的功能，因此可以看作减振器。

24、由于压力传感器技术比较成熟，其准确度比较高，一般能在2％以内。且主动减振器采用前馈加反馈控制，其算法可以弥补主动减振器内部各个阀片的误差，阀片的安装误差等。理论上阻尼力的准确度也在2％以内。通过台架的仿真及测试可以看出采用该算法的可行性。

技术特征：

1.一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法，其特征在于，步骤s2中，所述高度传感器设置在车身的悬架上，用于测量簧上和簧下的相对位置，并微分计算簧上和簧下的速度。

3.如权利要求1所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法，其特征在于，步骤s2中，角度和悬架的位置是一一对应关系，通过查表将角度信号转化为高度信号。

4.如权利要求1所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法，其特征在于，步骤s2中，对计算得到的所述速度信号经过滤波处理。

5.如权利要求1所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法，其特征在于，步骤s4中，所述阻尼力f通过如下公式得到：

6.一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算系统，用于实现如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

7.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一项所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法。

技术总结
本发明公开了一种无电磁阀式的主动减振器阻尼力计算方法及系统，属于汽车减振器技术领域，包括：获取上位机的阻尼系数信号Cs，并发送给电动液压泵总成的控制器；获取高度传感器的角度信号，并发送给电动液压泵总成的控制器将角度信号转换为高度信号，对高度信号进行滤波处理、微分计算，求取速度信号Vrel；计算阻尼力大小Fcmd＝Cs*Vrel；S4、通过调节电动液压泵扭矩及根据压力传感器信号进行闭环控制，提供修正后的阻尼力。该方法通过接收上位机发出的指令Cs,同时接收悬架加速度传感器计算的悬架速度Vrel，主动减振器控制器会计算出阻尼力的大小，主动减振器控制器会计算出阻尼力需求和主动力需求的合力，通过前馈算法及反馈算法，保证输出的阻尼力满足要求。

技术研发人员：豆开放,李俊伟,丁树伟,贾跃,王大壮,郑文博,禹真,陈志刚,侯杰,王仕伟
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29