CN105082916A - 附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略 - Google Patents

Abstract

本发明公开了附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略，包括储气罐、附加气室、电磁阀、空气弹簧、压力传感器、连接管路及电子控制单元。压力传感器a安装在附加气室端口处；压力传感器b安装在空气弹簧端口处。电子控制单元优先设置附加气室与空气弹簧的压力处于相等状态，此时进行空气弹簧刚度调节可以改善附加气室中压力调节时间对空气弹簧刚度实时调节的延迟效果；在空气弹簧刚度满足系统要求下无需进行刚度调节时，只通过对空气弹簧充放气就可实现车身高度调节，此时附加气室无需与空气弹簧一起充放气就可独立地实现达到与空气弹簧相同的压力状态。该控制策略可以改善空气弹簧刚度调节性能，提高车身高度调节性能，降低系统能量损耗。

Description

附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略

技术领域

本发明涉及一种附加气室空气悬架系统，尤其是涉及一种附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略。

背景技术

随着汽车技术的发展，人们对车辆行驶的平顺性有更高的要求，空气弹簧可以利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，具有缓冲、减振的功能，在车辆行业得到了更多更广泛的应用。

南京农业大学的朱思洪论文“带附加气室空气弹簧力学特性参数试验”中验证了空气弹簧附加气室对空气弹簧刚度的影响。胡培培等人的专利申请号201110193588.3的中国专利“一种空气弹簧系统”中是将附加气室与空气弹簧直接连接，通过改变附加气室容积来改变刚度。空气弹簧与储气罐连接，储气罐对空气弹簧充、放气实现系统车身高度调节的目的，在对空气弹簧充放气过程中，附加气室同样需要参与空气弹簧的充放气过程，增加了系统的能量损耗。

江洪等人的专利申请号201010549005.1的中国专利“一种容积可变的恒定内压空气弹簧附加气室”中提出将附加气室均为为八个腔室，这八个腔室分别与空气弹簧主气室连接，通过步进电机，实现附加气室自动快速改变，可以获得空气弹簧较大的刚度变化范围。在实现附加气室自动调节刚度的过程中，附加气室中有些腔体由于装置气密性问题而导致系统中压力降低，会出现附加气室与空气弹簧中压力并不是处于压力相等状态。那么附加气室再次对空气弹簧刚度进行调节时，空气弹簧首先对附加气室中压力进行平衡，然后附加气室才能对空气弹簧刚度变化调节。

以上这些文献基本都涉及到附加气室对空气弹簧刚度调节的影响，以及储气罐对空气弹簧进行充放气实现车身高度调节的目的，但都没有具体涉及到附加气室压力变化对空气弹簧刚度调节与空气弹簧高度变化之间的影响，以及在车身高度调节过程中如何降低系统的能量损耗问题，更没有提出空气弹簧刚度与车身高度调节优先控制的问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述背景技术的不足，提出一种附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略，可以改善空气弹簧刚度调节性能，提高车身高度调节性能，降低系统能量损耗。

本发明采用的技术解决方案：包括电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e、空气弹簧、压力传感器a、压力传感器b、储气罐、附加气室、电子控制单元。所述储气罐并联连接电磁阀a的进气口、电磁阀b的进气口；附加气室并联连接电磁阀a的出气口、电磁阀e的A口、电磁阀c的进气口；空气弹簧并联连接电磁阀b的出气口、电磁阀e的B口、电磁阀d的进气口；电磁阀c的出气口连接大气；电磁阀d的出气口连接大气；压力传感器a安装在附加气室端口处，用来检测附加气室中压力；压力传感器b安装在空气弹簧端口处，用来检测空气弹簧中压力；电子控制单元输入信号为压力传感器a与压力传感器b，输出信号为电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e。

本发明的有益效果是：

由于附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略的实施，优先设置附加气室压力与空气弹簧压力处于相等状态，此时进行空气弹簧刚度调节可以改善附加气室中压力调节时间对空气弹簧刚度实时调节的延迟效果；在空气弹簧刚度满足系统要求下无需进行刚度调节时，只通过对空气弹簧充放气就可实现车身高度调节，此时附加气室无需与空气弹簧一起充放气就可独立地实现达到与空气弹簧相同的压力状态，这样可以降低系统的气体损耗。

附图说明

图1是一种附加气室压力调节电控空气悬架系统示意图；

图2是附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略示意图。

图中，1.储气罐；2.电磁阀a；3.附加气室；4.压力传感器a；5.电磁阀c；6.电磁阀d；7.压力传感器b；8.空气弹簧；9.电磁阀b；10.电磁阀e；11.电子控制单元。

具体实施方式

如图1所示的附加气室电控空气悬架系统包含储气罐1、电磁阀a2、附加气室3、压力传感器a4、电磁阀c5、电磁阀d6、压力传感器b7、空气弹簧8、电磁阀b9、电磁阀e10、电子控制单元11。

所述储气罐1并联连接电磁阀a2的进气口、电磁阀b9的进气口；附加气室3并联连接电磁阀a2的出气口、电磁阀e10的A口、电磁阀c5的进气口；空气弹簧8并联连接电磁阀b9的出气口、电磁阀e10的B口、电磁阀d的进气口；电磁阀c5的出气口连接大气；电磁阀d6的出气口连接大气；压力传感器a4安装在附加气室3端口处，用来检测附加气室3中压力；压力传感器b7安装在空气弹簧8端口处，用来检测空气弹簧8中压力。电子控制单元11输入信号为压力传感器a4与压力传感器b7(图中虚线所示)，输出信号为电磁阀a2、电磁阀b9、电磁阀c5、电磁阀d6、电磁阀e10(图中点划线所示)。

电磁阀a2实现储气罐1对附加气室3充气的作用，电磁阀c5实现附加气室3对大气放气的作用；电磁阀b9实现储气罐1对空气弹簧8充气的作用，电磁阀d6实现空气弹簧8对大气放气的作用；电磁阀e10实现附加气室3对空气弹簧8刚度调节的作用。

在一般情况下，附加气室3可以分为若干个腔体实现对空气弹簧8刚度可变调节，但本专利中重点并不是空气弹簧8刚度可变调节，这里只考虑附加气室3通过电磁阀e10开关对空气弹簧8刚度进行调节。空气弹簧8中的压力是由簧载质量决定的，并且空气弹簧8刚度在车辆行驶过程中并不是需要实时调节的。

如图2所示，本发明的控制策略具体控制过程如下：

初始阶段，电子控制单元11通过压力传感器a4与压力传感器b7，检测附加气室3压力是否与空气弹簧8压力相等，如果不等，则电子控制单元11控制电磁阀a2或电磁阀c5，直到实现附加气室3压力与空气弹簧8压力相等。

在空气弹簧刚度调节阶段，附加气室3通过电磁阀e10对空气弹簧8进行刚度调节。在空气弹簧8刚度无需调节过程，即电磁阀e10关闭，空气弹簧8与附加气室3由于装置气密性问题而导致系统中压力降低，空气弹簧8中压力只需通过电磁阀b9进行充气，就可以达到初始压力状态。附加气室3不能通过电磁阀e10与空气弹簧8相连接而达到初始压力状态，这样会影响车辆行驶过程中的空气弹簧8刚度，此时附加气室3可以通过电磁阀a2连接储气罐1实现与空气弹簧8相同的初始压力状态，为下一轮空气弹簧进行刚度调节做准备。

在空气弹簧8刚度满足系统要求下无需进行调节时，此时对车身高度调节时，那么此时只需要对空气弹簧8进行充放气，即通过打开电磁阀b9实现充气的目的，或者通过打开电磁阀d6实现放气的目的。在这一过程中，附加气室3无需与空气弹簧8一起充放气就可以实现车身高度变化的目的，在车身高度调节结束时，电子控制单元11重新检测附加气室3中压力状态，附加气室3可以通过电磁阀a2或者电磁阀c5实现与空气弹簧8内相同的压力状态，这样可以降低系统的气体损耗。

Claims (3)

1.一种附加气室压力调节电控空气悬架系统控制策略，其特征在于，包括电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e、空气弹簧、压力传感器a、压力传感器b、储气罐、附加气室；所述储气罐并联连接电磁阀a的进气口、电磁阀b的进气口；附加气室并联连接电磁阀a的出气口、电磁阀e的A口、电磁阀c的进气口；空气弹簧并联连接电磁阀b的出气口、电磁阀e的B口、电磁阀d的进气口；电磁阀c的出气口连接大气；电磁阀d的出气口连接大气。

2.根据权利要求1所示的一种空气弹簧附加气室压力实时调节装置，其特征在于所述附加气室、空气弹簧处分别设置有压力传感器a与压力传感器b，分别用来检测附加气室中压力与空气弹簧中压力。

3.根据权利要求2或3所述的电子控制单元中的控制策略，其特征在于，初始阶段，电子控制单元通过压力传感器a与压力传感器b，检测附加气室压力是否与空气弹簧压力相等，电子控制单元可以通过控制电磁阀a或电磁阀c实现附加气室压力与空气弹簧压力相等。在空气弹簧刚度调节阶段，附加气室通过电磁阀e对空气弹簧进行刚度调节；在空气弹簧刚度无需调节过程，即电磁阀e关闭，空气弹簧与附加气室由于装置气密性问题而导致系统中压力降低，空气弹簧中压力只需通过电磁阀b进行充气，就可以达到初始压力状态，此时附加气室可以通过电磁阀a连接储气罐实现与空气弹簧相同的初始压力状态。在空气弹簧刚度满足系统要求下无需进行调节时，此时对车身高度调节时，那么此时只需要对空气弹簧进行充、放气，即通过电磁阀b实现充气的目的或者通过电磁阀d实现放气的目的。在这一过程中，附加气室无需与空气弹簧一起充放气就可以实现车身高度变化的目的，在车身高度调节结束时，电子控制单元重新检测附加气室中压力状态，附加气室可以通过电磁阀a或者电磁阀c实现与空气弹簧内相同的压力状态，这样可以降低系统的气体损耗。