CN108297642A - 共享气室空气悬架系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，其中共享气室空气悬架系统主要包括四个空气弹簧，一个共享气室、抽气机、压气机，四个电磁阀，一个压气电磁阀、一个抽气电磁阀，还有若干气动连接管路。共享气室空气悬架控制系统主要包括ECU，方向盘转角传感器、车速传感器，四个高度传感器，五个气压传感器，和若干信号连接线路。四个高度传感器实时检测车身高度信息并反馈给ECU，ECU接收方向盘转角传感器、车速传感器和五个气压传感器检测到的信号，并判断当前车辆行驶工况，然后通过控制电磁阀的开闭，使空气悬架处于对应的共享模式。通过使空气悬架处于不同的共享模式，可直接改善空气悬架的俯仰和侧倾性能，使车辆适应不同的行驶工况，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆操纵稳定性和行驶平顺性。

Description

共享气室空气悬架系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车空气悬架领域，特别涉及一种共享气室空气悬架系统及其控制方法。

背景技术

空气弹簧悬架系统具有变刚度、低振动频率、抗路面冲击的特性，能有效改善车辆的行驶平顺性、乘坐舒适性以及操纵稳定性，还可降低车辆对路面的破坏等性能。而与传统空气悬架相比，带附加气室空气悬架以其发热少、制造和维护成本低、对于低频高幅振动和人体最为敏感的频率段(4~8Hz)具有较好减振效果等优点得到了国内外学者的广泛关注。当前，空气弹簧和附加气室之间主要有两种结构形式，一种是将附加气室直接连接在空气弹簧顶端或底端、甚至是置于空气弹簧内部，以使两部件成为一体；另一种是用软管将空气弹簧和附加气室相连，两部件分开布置。前者结构紧凑，占用空间小，但这种方式也加大了空气弹簧的制造难度，同时也使得单个空气弹簧体积增加，不利于空气弹簧在车辆底盘的安装布置；在中国专利CN201520698649中，公开了名为一种外置附加气室的空气弹簧系统的专利，该专利将附加气室置于空气弹簧下方，中间盖板上有节流孔使其相通。这种形式无疑使得空气弹簧高度增加，加大了布置难度；同时附加气室容积固定，空气弹簧刚度变化范围较小。后一种形式将空气弹簧与附加气室分离，中间增加了连接管路，可以根据底盘空间将附加气室灵活布置，有利于车辆底盘空间的分配。在中国专利CN201510428418中，公开了名为一种带共用附加气室的双空气弹簧、其控制方法及应用，其使用软管连接附加气室，使得空气弹簧在汽车悬架上的布置更加容易；同时，两个空气弹簧共用一个附加气室，使得其可根据外界不同工况主动控制双空气弹簧的刚度；但其实质是将同一位置的单个空气弹簧一分为二，虽然一定程度上提高了空气弹簧的减震性能，但其结构较为复杂，不仅加大了制造维护成本，附加气室中的活塞结构对空气弹簧的气密性要求也较高。

发明内容

因此本发明的目的在于：解决上述技术已知的缺陷，提供一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，能通过电控单元ECU的控制电磁阀，根据行驶工况选择不同的共享模式，从而在保障行驶安全性的前提下，兼顾车辆行驶操纵稳定性和平顺性。

实现本发明目的的主要技术方案为: 一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，主要包括共享气室空气悬架系统，共享气室空气悬架控制系统。所述共享气室空气悬架系统，它包括：前右空气弹簧、前左空气弹簧、后右空气弹簧、后左空气弹簧、共享气室、抽气机、压气机，气动连接管路若干。所述共享气室空气悬架控制系统，它包括：ECU，前右电磁阀、前左电磁阀、后右电磁阀、后左电磁阀、压气电磁阀、抽气电磁阀，方向盘转角传感器、车速传感器，前右高度传感器、前左高度传感器、后右高度传感器、后左高度传感器，前右气压传感器、前左气压传感器、后右气压传感器、后左气压传感器、气压传感器，信号线路若干。

所述前右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前右电磁阀；前左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前左电磁阀；后右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后右电磁阀；后左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后左电磁阀；共享气室与压气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装压气电磁阀；共享气室与抽气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装抽气电磁阀；所述所有电磁阀与压气机、抽气机均通过信号线路连接ECU；

所述前右高度传感器、前右气压传感器与前右空气弹簧通过信号线路连接；所述前左高度传感器、前左气压传感器与前左空气弹簧通过信号线路连接；所述后右高度传感器、后右气压传感器与后右空气弹簧通过信号线路连接；所述后左高度传感器、后左气压传感器与后左空气弹簧通过信号线路连接；气压传感器与共享气室通过信号线路连接。

所述方向盘转角传感器用于采集方向盘转角信息，车速传感器用于采集车速信息，高度传感器用于采集当前车身高度信息，压力传感器用于采集当前空气弹簧内部气压信息；所述方向盘转角传感器、车速传感器、高度传感器与气压传感器均通过信号线路与ECU连接，并将采集到的信号数据实时提供给ECU，ECU根据当前的方向盘转角信息、车速信息与气压传感器信息判断当前行驶工况，继而控制电磁阀开闭，将悬架调整为适宜的共享模式。

本发明共享气室空气悬架系统及其控制方法，主要技术方案如下：

（a）首先，确定一个方向盘转角阈值θ，一个车速阈值v和一个空气弹簧气压变化值X。根据驾驶员的意愿选择正常驾驶工况或越野驾驶工况。正常驾驶工况，分为高速和低速两种状态，越野驾驶工况，只考虑低速状态。初始状态下共享气室与空气弹簧内部气压相等，所有电磁阀均关闭。

（b）车辆行驶过程中方向盘转角传感器、车速传感器提供方向盘转角信息θ _t 与车速信息v _t 给ECU；各个空气弹簧上的气压传感器检测空气弹簧内部气压，并及时将各个空气弹簧内部气压信息X _t 提供给ECU；四个高度传感器将实时监测车身高度的变化，并将信息反馈给ECU。

（c）ECU分析比较输入的方向盘转角信息θ _t 与方向盘转角阈值θ、分析比较输入的车速信息v _t 与车速阈值v、同时分析并计算出各个空气弹簧内部气压变化信息X _t 、并与空气弹簧气压变化值X比较，进而判断当前车辆处于的行驶工况；通过控制不同电磁阀的开闭使空气悬架处于对应的共享模式，四个高度传感器实时将车身高度信息反馈给ECU从而确认调整效果，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆操纵稳定性和行驶平顺性。

本发明的有益效果是：

（1）本发明中四个空气弹簧共用一个共享气室，空气弹簧与共享气室之间通过气动管路连接，气动管路上安装有电磁阀，不仅大大减小了空气弹簧的占用空间，也使得共享气室的布置更加便捷。

（2）本发明可通过控制气动管路上电磁阀的开闭，实现单个或多个空气弹簧与共享气室的连通，使空气悬架处于不同的共享模式；各共享模式仅通过控制电磁阀开闭就可实现快速切换，无需额外的驱动电机。

（3）本发明共享气室上设有压气机与抽气机，可通过抽压气改变共享气室内部气压，从而使得空气悬架刚度调节范围更大。

（4）本发明通过使空气悬架处于不同的共享模式，可直接改善空气悬架的俯仰和侧倾性能，使车辆适应不同的行驶工况，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆行驶操纵稳定性和平顺性。

附图说明

为了更全面的理解本发明的结构和具体实施方式，下面结合附图详细说明。

图1是本发明共享气室空气悬架系统的结构示意图。

图2 是本发明共享气室空气悬架系统及其控制方法控制流程示意图。

图中：1-方向盘转角传感器;2-车速传感器；3-前右空气弹簧；4-前右高度传感器；5-前左高度传感器；6-前左空气弹簧；7-前右气压传感器；8-前左气压传感器；9-ECU；10-前右电磁阀；11-前左电磁阀；12-气压传感器；13-压气机；14-压气电磁阀；15-共享气室；16-抽气电磁阀；17-抽气机；18-后右电磁阀；19-后左电磁阀；20-后右气压传感器；21-后左气压传感器；22-后右空气弹簧；23-后右高度传感器；24-后左高度传感器；25-后左空气弹簧。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例，但本发明并不局限于下述具体实施方法，凡是采用本发明的相似结构及相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，主要包括共享气室空气悬架系统，共享气室空气悬架控制系统。

一种共享气室空气悬架系统，它包括：前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25、共享气室15、抽气机17、压气机13，前右电磁阀7、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19、压气电磁阀14、抽气电磁阀16，气动连接管路若干。前右空气弹簧3与共享气室15通过连接管路连接，并在连接管路上安装前右电磁阀10；前左空气弹簧6与共享气室15通过连接管路连接，并在连接管路上安装前左电磁阀11；后右空气弹簧22与共享气室15通过连接管路连接，并在连接管路上安装后右电磁阀18；后左空气弹簧25与共享气室15通过连接管路连接，并在连接管路上安装后左电磁阀19；共享气室15与压气机13通过连接管路连接，并在连接管路上安装压气电磁阀14；共享气室15与抽气机17通过连接管路连接，并在连接管路上安装抽气电磁阀16；所述所有电磁阀与压气机、抽气机均通过信号线路连接ECU。

一种共享气室空气悬架控制系统，它包括：ECU9，方向盘转角传感器1、车速传感器2，前右高度传感器4、前左高度传感器5、后右高度传感器23、后左高度传感器24，前右气压传感器7、前左气压传感器8、后右气压传感器20、后左气压传感器21、气压传感器12，信号线路若干。所述前右高度传感器4、前右气压传感器7与前右空气弹簧3通过信号线路连接；所述前左高度传感器5、前左气压传感器8与前左空气弹簧6通过信号线路连接；所述后右高度传感器23、后右气压传感器20与后右空气弹簧22通过信号线路连接；所述后左高度传感器24、后左气压传感器21与后左空气弹簧25通过信号线路连接；气压传感器12与共享气室15通过信号线路连接。

所述方向盘转角传感器1用于采集方向盘转角信息，车速传感器2用于采集车速信息，高度传感器用于采集当前车身高度信息，压力传感器用于采集当前空气弹簧内部气压信息；所述方向盘转角传感器1、车速传感器2、高度传感器与气压传感器均通过信号线路与ECU9连接，并将采集到的信号数据实时提供给ECU9，ECU9根据当前的方向盘转角信息、车速信息与气压传感器信息判断当前行驶工况，继而控制电磁阀开闭，将悬架调整为适宜的共享模式。

如图2所示，共享气室空气悬架系统及其控制方法，其工作原理及使用方法如下：

首先，确定一个方向盘转角阈值θ，一个车速阈值v和一个空气弹簧气压变化值X。根据驾驶员的意愿选择正常驾驶工况或越野驾驶工况。正常驾驶工况，分为高速和低速两种状态，越野驾驶工况，只考虑低速状态。初始状态下共享气室与空气弹簧内部气压相等，所有电磁阀均关闭。

1.当选择正常驾驶工况时，行驶过程中为保障车辆的操纵稳定性，可适当降低车身高度；首先抽气电磁阀16打开，由ECU控制抽气机17工作，从而降低共享气室15内的气压。然后前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19打开，前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25同时接通共享气室15；当前右高度传感器4、前左高度传感器5、后右高度传感器23、后左高度传感器24检测到车身降低到适当高度时，ECU控制抽气电磁阀16关闭，当气压传感器12检测共享气室内气压变化值为零时，ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19关闭。降低车身高度步骤完成。

正常驾驶工况下车辆的行驶状态又分为以下工况，具体实施方案如下：

（1）当v _t ＞v，θ _t＞θ，X _t ＞X时，则当前车辆处于高速转弯工况

该工况下，当前车辆向左转弯时，则前左空气弹簧6、后左空气弹簧25内部气压变大，弹簧刚度变大；为保持车辆的平稳性和舒适性，首先前左气压传感器8、后左气压传感器21，检测前左空气弹簧6、后左空气弹簧25内部的气压变化值，并将气压变化值分别输入ECU，ECU计算出两个空气弹簧内部气压变化的均值；同时压气电磁阀14打开，ECU控制压气机13工作，当气压传感器12检测到共享气室内的气压变化值与前左气压传感器8、后左气压传感器21的气压变化值的均值一致时，车辆左侧的前左电磁阀11、后左电磁阀19打开，使前左空气弹簧6、后左空气弹簧25与共享气室15连通，从而在保证了前左空气弹簧6、后左空气弹簧25内部气压不变的情况下增大了两个空气弹簧的有效容积，保证车辆侧倾刚度的情况下提高了车辆行驶的平顺性。

同理，当前车辆向右转弯时，则前右空气弹簧3、后右空气弹簧22内部气压变大，弹簧刚度变大，为保持车辆的平稳性和舒适性，首先前右气压传感器7、后右气压传感器20，检测前右空气弹簧3、后右空气弹簧22内部的气压变化值，并将气压变化值分别输入ECU，ECU计算出两个空气弹簧内部气压变化的均值；同时压气电磁阀14打开，ECU控制压气机13工作，当气压传感器12检测到共享气室内的气压变化值与前右气压传感器7、后右气压传感器20的气压变化值的均值一致时，车辆右侧的前右电磁阀10、后右电磁阀18打开，使前右空气弹簧3、后右空气弹簧22与共享气室15连通，从而在保证了前右空气弹簧3、后右空气弹簧22内部气压不变的情况下增大了两个空气弹簧的有效容积，保证车辆侧倾刚度的情况下提高了车辆行驶的平顺性。

（2）当v _t ＞v，θ _t ≤θ，X _t ＞X时，则当前车辆处于高速制动工况

该工况下车辆前右空气弹簧3、前左空气弹簧6内部气压变大，弹簧刚度变大，为保持车辆的平稳性和舒适性，首先前右气压传感器7、前左气压传感器8，检测前右空气弹簧3、前左空气弹簧6内部的气压变化值，并将气压变化值分别输入ECU，ECU计算出两个空气弹簧内部气压变化的均值；同时压气电磁阀14打开，ECU控制压气机13工作，当气压传感器12检测到共享气室15内的气压变化值与前右气压传感器7、前左气压传感器8的气压变化值的均值一致时，压气电磁阀14关闭，车辆前端的前右电磁阀10、前左电磁阀11打开，使前右空气弹簧3、前左空气弹簧6与共享气室15连通，从而在保证了前右空气弹簧3、前左空气弹簧6内部气压不变的情况下增大了两个空气弹簧的有效容积，保证车辆俯仰刚度的情况下提高了车辆行驶的平顺性。

（3）当v _t ＞v，θ _t ≤θ，X _t ≤X时，则当前车辆处于高速直线行驶的工况

该工况下车辆前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25内部气压变化值均较小，为保障车辆高速行驶时的操纵稳定性，ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19均关闭，这样，使得车辆的侧倾刚度与俯仰刚度均较大，最大程度地保障了车辆行驶的操纵稳定性。

（4）当v _t ≤v，θ _t ＞θ，X _t ＞X时，则当前车辆可能处于低速转弯工况、低速转弯起步工况与低速转弯制动工况；

1)当车辆处于低速转弯工况，车辆向左转弯时，则前左空气弹簧6、后左空气弹簧25内部气压变大，弹簧刚度变大；前右空气弹簧3、后右空气弹簧22内部气压变小，弹簧刚度变小。为提高车辆行驶的舒适性，首先前右气压传感器7、后右气压传感器20，检测到前右空气弹簧3、后右空气弹簧22内的气压变化值，并将气压变化值分别输入ECU，ECU计算出两个空气弹簧内部气压变化的均值；同时抽气电磁阀16打开，ECU控制抽气机17工作，当气压传感器12检测到共享气室15内的气压变化值与前右气压传感器7、后右气压传感器20的气压变化值的均值一致时，抽气电磁阀16关闭，车辆右侧的前右电磁阀10、后右电磁阀18打开，使右侧空气弹簧3、空气弹簧22与共享气室15连通，从而增大了两个空气弹簧的有效容积，降低了右侧车身高度，减小了车身的侧倾，提高了车辆行驶的平顺性。

同理，当车辆向右转弯时，则前右空气弹簧3、后右空气弹簧22内部气压变大，弹簧刚度变大；前左空气弹簧6、后左空气弹簧25内部气压变小，弹簧刚度变小。为提高车辆行驶的舒适性，首先前左气压传感器8、后左气压传感器21，检测到空气弹簧内的气压变化值，并将气压变化值分别输入ECU，ECU计算出两个空气弹簧内部气压变化的均值；同时抽气电磁阀16打开，ECU控制抽气机17工作，当气压传感器12检测共享气室15内的气压变化值与前左气压传感器8、后左气压传感器21的气压变化值的均值一致时，抽气电磁阀16关闭，车辆左侧的前左电磁阀8、后左电磁阀21打开，使前左空气弹簧6、后左空气弹簧21与共享气室15连通；从而增大了前右空气弹簧3、后右空气弹簧22的有效容积，降低了左侧车身高度，减小了车身的侧倾，提高了车辆行驶的平顺性。

2)当车辆处于低速转弯起步工况，车辆向左转弯时，则后左气压传感器21检测到后左空气弹簧25内部气压变大；为提高车辆行驶的平稳性和舒适性，ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18开启，使得前左空气弹簧6、前右空气弹簧3、后右空气弹簧22与共享气室15连通，此时后左空气弹簧25的刚度为最大值，前左空气弹簧6、前右空气弹簧3、后右空气弹簧22的有效容积增大；保证车辆俯仰与侧倾刚度的情况下提高了车辆行驶的平顺性。

同理，当车辆向右转弯时，则后右气压传感器20检测到后右空气弹簧22内部气压变大；为提高车辆行驶的平稳性和舒适性，ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后左电磁阀19开启，使得前左空气弹簧6、前右空气弹簧3、后左空气弹簧25与共享气室15连通，此时后右空气弹簧22的刚度为最大值，前左空气弹簧6、前右空气弹簧3、后左空气弹簧25的有效容积增大；保证车辆俯仰与侧倾刚度的情况下提高了车辆行驶的平顺性。

3)当车辆处于低速转弯制动工况，当车辆向左转弯时，则前左气压传感器8检测到前左空气弹簧6内部气压变大；为提高车辆行驶的平稳性和舒适性，ECU控制前右电磁阀10、后右电磁阀18、后左电磁阀19开启，使得前右空气弹簧3、后左空气弹簧25、后右空气弹簧22与共享气室15连通，此时前左空气弹簧6的刚度为最大值，前右空气弹簧3、后左空气弹簧25、后右空气弹簧22的有效容积增大；从而在保证了车辆俯仰与侧倾刚度的情况下提高了车辆行驶的平顺性。

同理，当车辆向右转弯时，则前右气压传感器7检测到前右空气弹簧3内部气压变大；为提高车辆行驶的平稳性和舒适性，ECU控制前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19开启，使得前左空气弹簧6、后左空气弹簧25、后右空气弹簧22与共享气室15连通，此时前左空气弹簧6的刚度为最大值，前右空气弹簧3、后左空气弹簧25、后右空气弹簧22的有效容积增大；保证车辆俯仰与侧倾刚度的情况下提高了车辆行驶的平顺性。

（5）当v _t ≤v，θ _t ≤θ，X _t ＞X时，则当前车辆可能处于低速直线制动工况与低速直线起步工况；

1)当车辆处于低速直线制动工况时，前右空气弹簧3、前左空气弹簧6气压变化值均较大，为提高车辆行驶舒适性，首先后左气压传感器21、后右气压传感器20，检测到后左空气弹簧25、后右空气弹簧22内的气压变化值，并将气压变化值分别输入ECU，ECU计算出两个空气弹簧内部气压变化的均值；同时抽气电磁阀16打开，ECU控制抽气机17工作，当气压传感器12检测到共享气室15内的气压变化值与后左气压传感器21、后右气压传感器20的气压变化值的均值一致时，抽气电磁阀16关闭，车辆后侧的后右电磁阀18、后左电磁阀19打开，使后右空气弹簧22、后左空气弹簧25与共享气室15连通，从而增大了两个空气弹簧的有效容积，降低了车辆后悬架刚度，减小了车身的俯仰，提高了车辆行驶的平顺性。

2)当车辆处于低速直线起步工况时，后右空气弹簧22、后左空气弹簧25气压变化值均较大，为提高车辆行驶舒适性，首先前左气压传感器8、前右气压传感器7，检测到前左空气弹簧6、前右空气弹簧3内的气压变化值，并将气压变化值分别输入ECU，ECU计算出两个空气弹簧内部气压变化的均值；同时抽气电磁阀16打开，ECU控制抽气机17工作，当气压传感器12检测到共享气室15内的气压变化值与前左气压传感器8、前右气压传感器7的气压变化值的均值一致时，抽气电磁阀16关闭，车辆前侧的前左电磁阀11、前右电磁阀10打开，使前左空气弹簧6、前右空气弹簧3与共享气室15连通，从而增大了两个空气弹簧的有效容积，降低了车辆前悬架刚度，减小了车身的俯仰，提高了车辆行驶的平顺性。

（6）当v _t ≤v，θ _t ≤θ，X _t ≤X时，则当前车辆处于低速直线行驶的工况；

该工况下前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25内部气压变化值均较小，为提高车辆行驶时的舒适性，可使ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19均开启，使得车辆前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25有效容积增大，提高车辆的乘坐舒适性和行驶平顺性。

2.当选择越野驾驶工况时，为保证乘坐舒适性的前提下提高车辆的越野性能，可适当增加车身高度；首先压气电磁阀14打开，由ECU控制压气机13工作，从而增加共享气室15内的气压。然后前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19打开，使得前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25同时连接共享气室15；当前右高度传感器4、前左高度传感器5、后右高度传感器23、后左高度传感器24检测到车身增加到适当高度时，ECU控制压气电磁阀14关闭，当共享气室上的气压传感器12检测气压变化值为零时，ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19关闭。增加车身高度步骤完成。

同时越野驾驶工况下车辆的行驶状态又可分为以下工况，具体实施方案如下：

（1）当v _t ≤v，θ _t ＞θ，X _t ＞X时，则当前车辆可能处于低速转弯的行驶工况、低速转弯制动的行驶工况、低速转弯起步行驶工况；

越野驾驶工况下，当车辆处于低速转弯行驶、低速转弯制动行驶、低速转弯起步行驶状态时，前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25气压变化值均较大，考虑到车辆的行驶舒适性，ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19均打开，从而使得前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25全部连接共享气室15，从而增大了前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25的有效容积，最大限度地降低了悬架刚度，提高了车辆乘坐舒适性。

（2）当v _t ≤v，θ _t ≤θ，X _t ＞X时，则当前车辆可能处于低速直线行驶工况、低速直线制动的行驶工况、低速直线起步的行驶工况；

越野驾驶工况下，当车辆处于低速直线行驶、低速直线制动行驶、低速直线起步行驶状态时，前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25气压变化值均较大，考虑到车辆的行驶舒适性，ECU控制前右电磁阀10、前左电磁阀11、后右电磁阀18、后左电磁阀19均打开，从而使得前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25全部连接共享气室15，从而增大了前右空气弹簧3、前左空气弹簧6、后右空气弹簧22、后左空气弹簧25的有效容积，最大限度地降低了悬架刚度，提高了车辆乘坐舒适性。

以上本发明具体实施方法描述的目的是为了举例和说明。显然根据上述示例可能有许多变形和变化。以上选择和描述的实施例是为了最佳解释发明的原理和实际应用，从而使本领域的其他技术人员能更好地使用本发明和各种变形的不同实施例。

Claims (6)

1.一种共享气室空气悬架系统及其控制方法，其特征在于：包括共享气室空气悬架系统，共享气室空气悬架控制系统；

所述共享气室空气悬架系统，它包括：前右空气弹簧、前左空气弹簧、后右空气弹簧、后左空气弹簧、共享气室、抽气机、压气机，气动连接管路若干；

所述共享气室空气悬架控制系统，它包括：ECU，前右电磁阀、前左电磁阀、后右电磁阀、后左电磁阀、压气电磁阀、抽气电磁阀，方向盘转角传感器、车速传感器，前右高度传感器、前左高度传感器、后右高度传感器、后左高度传感器，前右气压传感器、前左气压传感器、后右气压传感器、后左气压传感器、气压传感器，信号线路若干；

所述前右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前右电磁阀；前左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装前左电磁阀；后右空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后右电磁阀；后左空气弹簧与共享气室通过连接管路连接，并在连接管路上安装后左电磁阀；共享气室与压气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装压气电磁阀；共享气室与抽气机通过连接管路连接，并在连接管路上安装抽气电磁阀；所述所有电磁阀与压气机、抽气机均通过信号线路连接ECU；

所述前右高度传感器、前右气压传感器与前右空气弹簧通过信号线路连接；所述前左高度传感器、前左气压传感器与前左空气弹簧通过信号线路连接；所述后右高度传感器、后右气压传感器与后右空气弹簧通过信号线路连接；所述后左高度传感器、后左气压传感器与后左空气弹簧通过信号线路连接；气压传感器与共享气室通过信号线路连接;

所述方向盘转角传感器用于采集方向盘转角信息，车速传感器用于采集车速信息，高度传感器用于采集当前车身高度信息，压力传感器用于采集当前空气弹簧内部气压信息；所述方向盘转角传感器、车速传感器、高度传感器与气压传感器均通过信号线路与ECU连接，并将采集到的信号数据实时提供给ECU，ECU根据当前的方向盘转角信息、车速信息与气压传感器信息判断当前行驶工况，继而控制电磁阀开闭，将悬架调整为适宜的共享模式。

2.根据权利要求1所述的共享气室空气悬架及其控制方法，其特征在于，四个空气弹簧共用一个共享气室，空气弹簧与共享气室之间通过气动管路连接，气动管路上安装有电磁阀，通过控制电磁阀的开闭可实现空气弹簧与共享气室的连通，不仅大大减小了空气弹簧的占用空间，也使得共享气室的布置更加便捷。

3.根据权利要求1所述的共享气室空气悬架及其控制方法，其特征在于，可通过控制气动管路上电磁阀的开闭，实现单个或多个空气弹簧与共享气室的连通，使空气悬架处于不同的共享模式；各共享模式仅通过控制电磁阀开闭就可实现快速切换，无需额外的驱动电机。

4.根据权利要求1所述的共享气室空气悬架及其控制方法，其特征在于，共享气室上设有压气机与抽气机，可通过抽压气改变共享气室内部气压，从而使得空气悬架刚度调节范围更大。

5.根据权利要求1所述的共享气室空气悬架及其控制方法，其特征在于，通过使空气悬架处于不同的共享模式，可直接改善空气悬架的俯仰和侧倾性能，使车辆适应不同的行驶工况，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆操纵稳定性和行驶平顺性。

6.根据权利要求1所述的共享气室空气悬架及其控制方法，其特征在于，包括如下控制步骤：

（a）首先，确定一个方向盘转角阈值θ，一个车速阈值v和一个空气弹簧气压变化值X；根据驾驶员的意愿选择正常驾驶工况或越野驾驶工况；正常驾驶工况，分为高速和低速两种状态，越野驾驶工况，只考虑低速状态；初始状态下共享气室与空气弹簧内部气压相等，所有电磁阀均关闭；

（b）车辆行驶过程中方向盘转角传感器、车速传感器提供方向盘转角信息θ _t 与车速信息v _t 给ECU；各个空气弹簧上的气压传感器检测空气弹簧内部气压，并及时将各个空气弹簧内部气压信息X _t 提供给ECU；四个高度传感器将实时监测车身高度的变化，并将信息反馈给ECU；

（c）ECU分析比较输入的方向盘转角信息θ _t 与方向盘转角阈值θ、分析比较输入的车速信息v _t 与车速阈值v、同时分析并计算出各个空气弹簧内部气压变化信息X _t 、并与空气弹簧气压变化值X比较，进而判断当前车辆处于的行驶工况；通过控制不同电磁阀的开闭使空气悬架处于对应的共享模式，四个高度传感器实时将车身高度信息反馈给ECU从而确认调整效果，在保障行驶安全性的前提下，提高车辆操纵稳定性和行驶平顺性。