一种搭载空气悬架的汽车高度调节方法与流程

本发明属于汽车领域，具体涉及一种搭载空气悬架的汽车高度调节方法。

背景技术：

1、悬架作为连接车轮和车身的关键部分，对汽车乘坐舒适性、平顺性有着决定性作用，自汽车问世以来，悬架从板簧到变截面螺旋弹簧、渐变刚度板簧再到后来空气悬架，悬架的非线性越来越强，对汽车性能的优化效果也愈加明显。空气悬架拥有较强的非线性刚度，对小振动有优秀过滤作用，对大振动也有良好的缓冲作用，大大提高了汽车的乘坐舒适性、平顺性。同时可以通过改变空气悬架的空气弹簧压力调节底盘高度来获得不同驾驶要求、不同路况的性能需求。

2、随着空气悬架技术的发展，搭载空气悬架的汽车也逐渐增多，使用范围也向着中低档汽车覆盖。目前搭载空气悬架的车型，都会利用空气悬架高度可调节的特性，来设计不同功能来满足驾驶需求，例如响应驾驶模式：悬架高度会根据驾驶模式的转换而进行调节，当处于越野等需要良好通过性的模式，悬架高度相应的升高，当车辆处于运动等需要释放汽车性能的模式，悬架高度相应的下调来满足需求。悬架高度的调节需要通过4个高度传感器来获取高度信息，使空气悬架的前后轴调节高度与目标高度一致；但是当高度传感器故障时，就无法准确调节空气悬架的前后轴高度，存在安全隐患。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种搭载空气悬架的汽车高度调节方法，本发明方法能够在高度传感器故障时，准确调节空气悬架的前后轴高度，提高了汽车的安全性。

2、本发明包括如下技术方案：

3、本发明提供了一种搭载空气悬架的汽车高度调节方法，包括如下步骤：

4、获得空气悬架的当前高度h，获得空气悬架高度的目标高度h′，根据所述当前高度和目标高度得到空气悬架的调节方向；

5、检测高度传感器是否故障：(1)若高度传感器未故障，则通过高度传感器检测到的空气悬架高度来配合空气悬架完成所述调节高度的调节；(2)若高度传感器故障，则通过空气悬架的气囊参数来配合空气悬架完成所述调节高度的调节。

6、进一步地，所述气囊参数包括气囊体积目标变化值和气囊体积实际变化值；

7、所述气囊体积目标变化值通过所述目标高度h′来获得。

8、进一步地，所述气囊体积包括第一空簧气囊体积目标变化值vd1、第二空簧气囊体积目标变化值vd2、第三空簧气囊体积目标变化值vd3和第四空簧气囊体积目标变化值vd4；

9、所述气囊体积实际变化值包括第一空簧气囊实际变化值v1′、第二空簧气囊实际变化值v2′、第三空簧气囊实际变化值v3′和第四空簧气囊实际变化值v4′；

10、调节空气悬架时，使第一空簧气囊体积目标变化值vd1＝第一空簧气囊体积实际变化值v1′，第二空簧气囊体积目标变化值vd2＝第二空簧气囊实际变化值v2′，

11、第三空簧气囊目标变化值vd3＝第三空簧气囊实际变化值v3′，第四空簧气囊体积目标变化值vd4＝第四空簧气囊实际变化值v4′，则空气悬架完成所述调节高度的调节；

12、其中：第一空簧气囊为空气悬架前左的气囊，第二空簧气囊为空气悬架前右的气囊，第三空簧气囊为空气悬架后左的气囊，第四空簧气囊为空气悬架后右的气囊。

13、进一步地，若h′-h>0时：

14、所述第一空簧气囊体积目标变化值

15、所述第二空簧气囊体积目标变化值所述第三空簧气囊体积目标变化值所述第四空簧气囊体积目标变化值

16、其中：tk为标准大气压力温度，pa为标准大气压，n为气体多变系数，p1为调节完成后第一空簧气囊的压力，p2为调节完成后第二空簧气囊的压力，p3为调节完成后第三空簧气囊的压力，p4为调节完成后第四空簧气囊的压力，p1、p2、p3和p4均通过所述目标高度h′获得，v1为调节完成后第一空簧气囊的体积，v2为调节完成后第二空簧气囊的体积，v3为调节完成后第三空簧气囊的体积，v4为调节完成后第四空簧气囊的体积，pfl为第一空簧气囊初始压力，pfr为第二空簧气囊初始压力，prl为第三空簧气囊初始压力，prr为第四空簧气囊初始压力，t1为调节完成后前左空气弹簧开式温度，t2为调节完成后前右空气弹簧开式温度，t3为调节完成后后左空气弹簧开式温度，t4为调节完成后后右空气弹簧开式温度,t01为调节前第一空簧气囊的开氏温度，t02为调节前第二空簧气囊的开氏温度，t03为调节前第三空簧气囊的开氏温度，t04为调节前第四空簧气囊的开氏温度，vfl为调节前第一空簧气囊的初始体积，vfr为调节前第二空簧气囊的初始体积，vrl为调节前第三空簧气囊的初始体积，vrr为调节前第四空簧气囊的初始体积。

17、进一步地，所述所述所述所述

18、其中：t1为第一空簧气囊的充气时间，t2为第二空簧气囊的充气时间，t3为第三空簧气囊的充气时间，t4为第四空簧气囊的充气时间，v1fl气罐释放气体进入第一空簧气囊的体积，v1fr气罐释放气体进入第二空簧气囊的体积，v1rl气罐释放气体进入第三空簧气囊的体积，v1rr气罐释放气体进入第四空簧气囊的体积；

19、优选的，所述所述所述所述

20、其中：

21、

22、

23、

24、vfl′为第一空簧气囊的工作体积，vfr′为第二空簧气囊的工作体积，vrl′为第三空簧气囊的工作体积，vrr′为第四空簧气囊的工作体积，a1为充气管道有效面积，ρ为标准大气压下的空气密度，pg为气罐初始压力。

25、进一步地，若h′-h<0时：

26、所述第一空簧气囊体积目标变化值

27、所述第二空簧气囊体积目标变化值所述第三空簧气囊体积目标变化值所述第四空簧气囊体积目标变化值

28、其中：tk为标准大气压力温度，pa为标准大气压，n为气体多变系数，p1为调节完成后第一空簧气囊的压力，p2为调节完成后第二空簧气囊的压力，p3为调节完成后第三空簧气囊的压力，p4为调节完成后第四空簧气囊的压力，p1、p2、p3和p4均通过所述目标高度h′获得，v1为调节完成后第一空簧气囊的体积，v2为调节完成后第二空簧气囊的体积，v3为调节完成后第三空簧气囊的体积，v4为调节完成后第四空簧气囊的体积，pfl为第一空簧气囊初始压力，pfr为第二空簧气囊初始压力，prl为第三空簧气囊初始压力，prr为第四空簧气囊初始压力，t1为调节完成后前左空气弹簧开式温度，t2为调节完成后前右空气弹簧开式温度，t3为调节完成后后左空气弹簧开式温度，t4为调节完成后后右空气弹簧开式温度,t01为调节前第一空簧气囊的开氏温度，t02为调节前第二空簧气囊的开氏温度，t03为调节前第三空簧气囊的开氏温度，t04为调节前第四空簧气囊的开氏温度，vfl为调节前第一空簧气囊的初始体积，vfr为调节前第二空簧气囊的初始体积，vrl为调节前第三空簧气囊的初始体积，vrr为调节前第四空簧气囊的初始体积。

29、进一步地，所述所述所述所述

30、其中：t5为第一空簧气囊的放气时间，t6为第二空簧气囊的放气时间，t7为第三空簧气囊的放气时间，t8为第四空簧气囊的充气时间，v2fl为第一空簧气囊排气管道有效流通面积，v2fr为第二空簧气囊排气管道有效流通面积，v2rl为第三空簧气囊排气管道有效流通面积，v2rr为第四空簧气囊排气管道有效流通面积；

31、优选的，所述所述所述所述

32、其中：

33、

34、

35、

36、vfl′为第一空簧气囊的工作体积，vfr′为第二空簧气囊的工作体积，vrl′为第三空簧气囊的工作体积，vrr′为第四空簧气囊的工作体积，a2为排气管道有效流通面积，ρ为标准大气压下的空气密度。

37、进一步地，所述所述所述所述

38、其中:ae1为调节完成后第一空簧气囊的有效抗压面积，ae2为调节完成后第二空簧气囊的有效抗压面积，ae3为调节完成后第三空簧气囊的有效抗压面积，ae4为调节完成后第四空簧气囊的有效抗压面积，所述ae1、ae2、ae3和ae4均通过所述目标高度h′获得，gl为汽车空载时前轴轴荷，gr为汽车空载时后轴载荷，gfl′为汽车搭载后乘客或物品对第一空簧气囊产生的载荷，gfr′为汽车搭载后乘客或物品对第二空簧气囊产生的载荷，grl′为汽车搭载后乘客或物品对第三空簧气囊产生的载荷，grr′为汽车搭载后乘客或物品对第四空簧气囊产生的载荷。

39、进一步地，若h′-h>0时：

40、所述ae1＝ae01-β1·h′，所述ae2＝ae02-β2·h′，所述ae3＝ae03-β3·h′，所述ae4＝ae04-β4·h′；

41、若h′-h<0时：

42、所述ae1＝ae01+β1·h′，所述ae2＝ae02+β2·h′，所述ae3＝ae03+β3·h′，所述ae4＝ae04+β4·h′；

43、其中：ae01为调节前第一空簧气囊有效抗压面积，ae02为调节前第二空簧气囊有效抗压面积，ae03为调节前第三空簧气囊有效抗压面积，ae04为调节前第四空簧气囊有效抗压面积，β1为第一空簧气囊有效抗压面积与有效承压面积随垂向位移的变化率，β2为第二空簧气囊有效抗压面积与有效承压面积随垂向位移的变化率，β3为第三空簧气囊有效抗压面积与有效承压面积随垂向位移的变化率，β4为第四空簧气囊有效抗压面积与有效承压面积随垂向位移的变化率。

44、进一步地，所述所述所述所述

45、优选的，gl为空载汽车前轴轴荷，gr为空载汽车后轴轴荷，ae1为调节完成后第一空簧气囊有效承压面积，ae2为调节完成后第二空簧气囊有效承压面积，ae3为调节完成后第三空簧气囊有效承压面积，ae4为调节完成后第四空簧气囊有效承压面积。采用上述技术方案，本发明包括如下优点：

46、1、本发明方法能够在高度传感器故障时，准确调节空气悬架的前后轴高度，提高了汽车的安全性。

47、2、通过本发明的设计，获得高度上调和下调需要的气囊体积目标变化值与气囊体积实际变化值，通过判断气囊体积目标变化值与气囊体积实际变化值相等来作为终止条件，确保调节空气悬架的前后轴高度。