基于载荷识别的多腔空气弹簧电磁阀分配控制方法与流程

文档序号:45265500发布日期:2026-04-17 19:52阅读:2来源:国知局

本发明涉及多腔空气弹簧电磁阀分配控制,具体地说,涉及基于载荷识别的多腔空气弹簧电磁阀分配控制方法。


背景技术:

1、在车辆悬架控制领域,空气弹簧电磁阀分配控制技术是改善车辆行驶平顺性、承载稳定性及驾乘舒适性的技术之一,现有技术通过控制电磁阀的通断或开度,调节空气弹簧腔室的气压,以适配不同载荷条件下的车辆姿态需求。

2、在实际车辆行驶过程中,现有技术的载荷识别多为静态或半静态识别,无法实时捕捉车辆加减速、转弯、坡道行驶等动态工况下的轴间及轮边载荷转移,导致电磁阀控制指令滞后,无法及时抵消载荷变化对车身姿态的影响,其次,现有技术的路况识别与空气弹簧工作状态脱节,未建立路况数据与空簧状态波动的关联,导致路况识别结果缺乏针对性,控制策略与空簧实际工作工况不匹配,因此,提出基于载荷识别的多腔空气弹簧电磁阀分配控制方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于载荷识别的多腔空气弹簧电磁阀分配控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,提供了基于载荷识别的多腔空气弹簧电磁阀分配控制方法,包括以下步骤:

3、s1、采集车辆行驶方向的图像数据、空气弹簧状态及对应载荷数据,依据空气弹簧状态的波动特征对图像数据进行分割,基于分割的图像数据进行路况类型和路况数据识别,按路况类型分类存储图像数据及对应路况数据、载荷数据、空气弹簧状态;

4、s2、设定各路况类型的标准姿态,同时依据路况数据修正车辆标准姿态,然后分腔室提取载荷数据并计算其相对标准姿态的偏差值,以最大偏差值为边界,同时结合标准姿态为原点进行载荷数据补充;

5、s3、结合标准姿态对各腔室载荷数据进行姿态模拟修正,获取对应模拟姿态,结合路况数据开展行驶模拟得到姿态干扰数据,分析确定各姿态干扰数据对应的空气弹簧优化状态;

6、s4、基于实时采集的图像数据进行路况类型识别和路况数据相似度匹配,选取最高相似度的路况数据,结合实时的载荷数据匹配姿态干扰数据及对应优化状态,分腔室比对空气弹簧实时状态与优化状态的差异状态,依据各腔室对应的差异状态通过电磁阀执行优化控制。

7、作为本技术方案的进一步改进,所述s1中,与车机管理端建立通信连接,依据车机管理端控制车载图像采集装置对车辆行驶前方的图像数据进行采集,通过各腔室配置的状态检测元件采集空气弹簧状态,通过载荷检测装置采集车辆整车及各轴轮边的载荷数据。

8、作为本技术方案的进一步改进,所述s1中,对空气弹簧状态进行波动特征分析,提取空气弹簧状态的波动特征,依据波动特征的起始节点、终止节点及波动平稳节点,以各节点对应的采集时间为分割点,对同一时间维度下的图像数据进行分段切割,得到与空气弹簧状态波动特征对应的分段图像数据;

9、然后,对分割后的分段图像数据进行路况特征提取,得到路面平整度、路面坡度、路面曲率、障碍物分布的路况特征,基于路况特征完成路面等级、行驶阻力、路况复杂程度的量化分析,得到对应的路况数据;

10、建立多个不同的路况类型数据库,并对各路况类型数据库设定标准路况特征,然后将分段图像数据对应的路况特征与各路况类型数据库的标准路况特征进行匹配,依据匹配结果选取最佳匹配的标准路况特征,确定分段图像数据的路况类型;

11、依据分段图像数据的路况类型存储至对应的路况类型数据库,并将与分段图像数据同时段的路况数据、载荷数据、空气弹簧状态。

12、作为本技术方案的进一步改进,所述s2中,对于各路况类型,依据标准路况特征设定车辆行驶平稳、载荷分布均匀、空气弹簧状态无异常的标准姿态,以标准姿态对应的车辆车身水平度、各腔室空气弹簧支撑高度、车身重心位置为基准;

13、依据路况数据与标准路况特征进行差异分析,获取路况数据与标准路况特征的差异数据,然后依据差异数据修正标准特征,获取各路况数据专属对应的标准特征;

14、将路况数据对应关联的载荷数据与标准特征的基准载荷数据进行多腔室偏差值计算,先将载荷数据进行腔室划分,获取各腔室对应的载荷数据,然后将各腔室对应的载荷数据与基准载荷数据分别进行比对,从而获取各腔室的载荷数据与标准姿态的偏差值;

15、其中,基准载荷数据为车身基础重量。

16、作为本技术方案的进一步改进,所述s2中,统计路况类型中,各路况数据的载荷数据对应各腔室的偏差值,从各腔室的所有偏差值中选取绝对值最大的偏差值,将该最大偏差值作为对应腔室载荷调整的边界条件;

17、将车辆标准姿态下各腔室的基准载荷数据设为数据补充的原点,以各腔室的最大偏差值为边界,在原点至边界条件的载荷数据区间内,补充缺失的载荷数据,使各腔室的载荷数据形成覆盖原点至边界条件的连续数据集合;

18、其中,采集得到的原始载荷信息标记为原始载荷数据,补充得到的载荷信息标记为补充载荷数据。

19、作为本技术方案的进一步改进,所述s3中,以标准姿态为基准,将各腔室的原始载荷数据和补充载荷数据分别代入车辆姿态模拟模型,根据各腔室载荷变化对车辆车身支撑状态的影响,对模拟模型中的车身水平度、支撑高度、重心位置进行修正,得到每个载荷数据对应的模拟姿态;

20、调取各类路况类型对应的路况数据,将各模拟姿态代入路况数据进行车辆行驶模拟,模拟车辆以各模拟姿态在对应路况数据下的行驶过程,采集行驶过程中车辆因路况变化、载荷分布产生的车身侧倾、俯仰、颠簸、重心偏移的姿态干扰信息,将其量化处理后得到姿态干扰数据。

21、作为本技术方案的进一步改进,所述s3中,依据得到的姿态干扰数据分析各姿态干扰下空气弹簧需要的气压调整量、刚度调整趋势、腔室通断组合方式,根据分析结果确定每个姿态干扰数据对应的空气弹簧最优工作状态,即得到各姿态干扰数据对应的优化状态。

22、作为本技术方案的进一步改进,所述s4中,通过车载图像采集装置获取车辆行驶方向的实时图像数据,对实时图像数据提取路况数据并完成路况类型识别;

23、根据识别的路况类型调取对应的路况类型数据库,将实时路况数据与路况类型数据库内的路况数据做特征相似度计算,选取相似度计算结果最高的路况数据;

24、其中,当出现多个路况数据的相似度一致的情况,优先选取其中与原始载荷数据关联的路况数据。

25、作为本技术方案的进一步改进,所述s4中,采集车辆行驶中的实时载荷数据,将实时载荷数据与已建立的载荷数据和姿态干扰数据的关联关系进行匹配,确定实时载荷数据对应的姿态干扰数据,然后根据姿态干扰数据与优化状态的对应关系,提取得到该姿态干扰数据对应的空气弹簧优化状态;

26、通过状态检测元件采集各腔室空气弹簧的实时工作状态,将每个腔室的实时状态与提取得到的对应优化状态进行逐项比对,计算得到各腔室在气压、刚度、腔室通断状态上的差异信息,该差异信息即为各腔室的差异状态;

27、依据差异状态,通过对应腔室的电磁阀对空气弹簧执行优化控制。

28、与现有技术相比,本发明的有益效果:

29、1、该基于载荷识别的多腔空气弹簧电磁阀分配控制方法中,通过为各类路况类型设定基础标准姿态,并结合具体路况数据的差异特征修正得到路况专属标准姿态,实现了标准姿态与实际路况的精准适配,同时通过分腔室的载荷偏差计算,选取最大偏差值作为边界条件,采用线性插值法补充载荷数据,构建了覆盖原点至边界的连续载荷数据集合,有效解决了传统技术中载荷数据不完整的问题,基于完整载荷数据和路况专属标准姿态的车辆姿态模拟,与实际工况的贴合度更高,标定的空气弹簧优化状态也更为精准,为后续实时控制提供了准确的标定依据。

30、2、该基于载荷识别的多腔空气弹簧电磁阀分配控制方法中,通过采用实时路况特征加权余弦相似度匹配的方式,快速定位与当前行驶工况最匹配的路况数据,同时设定了同相似度下优先选取原始载荷数据关联路况数据的规则,保证了匹配结果的真实性和可靠性,同时通过将实时载荷数据与离线标定的载荷、姿态干扰、优化状态对应关系进行匹配,可快速提取空气弹簧优化状态,无需复杂的在线计算,降低了车载算力消耗。在此基础上,通过分腔室比对空簧实时状态与优化状态的差异,控制对应电磁阀执行独立调节,实现了多腔空气弹簧的精准独立控制,避免了传统同步调节模式下的过度调节问题,有效提升了车辆在动态载荷和复杂路况下的行驶平顺性与稳定性。

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