CN115179706B - 一种主动悬架的控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种主动悬架的控制方法，包括：步骤S10：根据第一预设条件，判断是否处于腾空状态；步骤S20：如果处于腾空状态，计算当前的腾空状态信息；步骤S30：根据所述腾空状态信息，调节主动悬架设置以吸收车轮落地时所受的冲击，防止车身周期性摆动，使车辆恢复平稳行驶。适应车辆在崎岖路面行驶时发生车身悬空的情形，判断车轮悬空后，通过腾空信息来确定缓冲所需的设置，在车辆腾空的短时间内迅速反应，运用主动悬架的调节功能，控制主动悬架来吸收车轮离地后再次接触地面时的冲击，维持车身稳定，保障平稳行驶。

Description

一种主动悬架的控制方法

技术领域

本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种主动悬架的控制方法。

背景技术

目前，在车辆行驶时，不可避免会遇到崎岖路面，尤其是在非公路路面行驶时，车辆颠簸比较严重。在遇到坑洼、坡面、石块等障碍时，车轮通常处于悬空状态，落地后的冲击力将导致车辆严重颠簸，影响驾驶舒适型，严重时甚至威胁驾驶安全，导致车祸发生。

近年来，由计算机控制的主动悬架技术不断发展，主动悬架在其结构中植入了可人工或自动控制的调节机构，可根据路面情况自动调节主动悬架的设置，以获得更好的行驶舒适型。

在现有技术中，在遇到车身悬空的情形时，车轮悬空到落地的时间很短，主动悬架在短时间内所做的反应和控制有限，无法有效控制车辆颠簸，车身仍然存在不稳定情况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供一种主动悬架的控制方法，以适应车辆在崎岖路面行驶时发生车身悬空的情形，控制主动悬架来吸收车轮离地后再次接触地面时的冲击，维持车身稳定，保障平稳行驶。

第一方面，本公开提供一种主动悬架的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10：根据第一预设条件，判断是否处于腾空状态。

步骤S20：如果处于腾空状态，计算当前的腾空状态信息。

步骤S30：根据所述腾空状态信息，调节主动悬架设置以吸收车轮落地时所受的冲击，防止车身周期性摆动，使车辆恢复平稳行驶。

在一些实施例中，每个车轮均对应一个主动悬架的油缸21，负载通过油缸的油液压力传递给车轮；步骤S30包括：步骤S301：根据所述腾空状态信息，得到每个悬空车轮对应油缸的预先油压设置和系统阻尼设置；步骤S302：根据所述预先油压设置，油泵12向油路泵油对每个悬空车轮对应的油缸21进行加压注入油液，让悬架处于最大伸出位置；步骤S303：当一个悬空车轮接触地面时，根据所述系统阻尼设置调节该悬空车轮对应的系统阻尼；步骤S304：在控制系统阻尼的情况下，释放油缸21的油液以吸收车轮所受的冲击；步骤S305：对其他悬空车轮重复进行步骤S303至步骤S305直到所有悬空车轮均接触地面。

在一些实施例中，每个油缸21的油路均对应一组传感器；所述传感器包括：压力传感器24、震动传感器23，压力传感器24检测油缸21压力，震动传感器23为单轴或多轴加速度传感器，检测不同方向的加速度信息；所述步骤S10包括：所述第一预设条件为当压力传感器24检测压力为零的持续时间大于第一预设时间，并且震动传感器23检测到向上的加速度，则对应的车轮处于悬空状态。

在一些实施例中，所述传感器还包括：高度传感器22，高度传感器22检测的车轮离地高度信息；所述腾空状态信息包括每个悬空车轮的落地时间和每个悬空车轮落地时承受的冲击力；步骤S20包括：根据垂直方向加速度信息和车轮离地高度信息，计算每个悬空车轮的落地时间；根据垂直方向加速度信息和车轮承受重力信息，计算每个悬空车轮落地时承受的冲击力；步骤S301包括：根据每个悬空车轮的落地时间和落地时承受的冲击力，计算每个悬空车轮所需的缓冲行程，根据所述缓冲行程得到每个悬空车轮对应油缸的预先油压设置和系统阻尼设置。

在一些实施例中，所述主动悬架包括多个第一电磁阀14，每个第一电磁阀14控制一个油缸21的油路；步骤S302还包括：打开每个悬空车轮对应油路的第一电磁阀14，以使油液进入对应的油缸21。

在一些实施例中，所述主动悬架包括多个油压弹簧，所述油压弹簧包括储油空间，可以在需要时存入油液或排出油液；所述多个油压弹簧包括：第一油压弹簧16，第一油压弹簧16通过第二电磁阀15连接油泵12出口油路，第一油压弹簧16的储油空间存储有在车轮未悬空状态时存入的油液；步骤S302还包括：油泵12向油路泵油以对每个悬空车轮对应的油缸进行加压注入油液时，打开第二电磁阀15，将第一油压弹簧16的储油空间中的油液排出到油路。

在一些实施例中，所述多个油压弹簧包括：第二油压弹簧13，第二油压弹簧13连接油泵12出口油路；步骤S302还包括：油泵12向油路泵油以对每个悬空车轮对应的油缸进行加压注入油液时，第一油压弹簧16辅助控制油路压力。

在一些实施例中，每个油缸对应一个阻尼阀26，油路通过阻尼阀26连通油缸21，所述系统阻尼设置包括阻尼阀26的闭合程度；所述步骤S303还包括：根据所述系统阻尼设置，控制阻尼阀26的开闭程度，改变油缸21中油液流入流出的阻尼。

在一些实施例中，所述多个油压弹簧包括：每个油缸21的油路中位于阻尼阀26两端的第三油压弹簧25和第四油压弹簧27，第三油压弹簧25与阻尼阀26油路上游连接，第四油压弹簧27与阻尼阀26油路下游连接；所述步骤S304还包括：在控制阻尼阀26的开闭程度的情况下，释放油缸21中的油液进入油路，当油路中突然增压时，油路中的油液流入第三油压弹簧25和第四油压弹簧27的储油空间，当油路中突然减压时，第三油压弹簧25和第四油压弹簧27的储油空间的油液补流入油路中。

在一些实施例中，主动悬架包括中央缸18，中央缸18包括多个腔体，每个腔体对应一个油缸21的油路，腔体一端连接对应油缸21的油路，一端连接控制该油路的第一电磁阀14；步骤S302还包括：油泵12泵出油液经过中央缸18的腔体进入每个悬空车轮对应的油缸21；步骤S304还包括：油缸21的油液经过中央缸18的腔体流向油泵12；中央缸18还包括调节各腔体平衡的活塞，当一个车轮对应的腔体压力大于另一侧车轮对应的腔体压力时，活塞将向另一侧车轮对应的腔体移动，调节两侧平衡。

在一些实施例中，所述多个油压弹簧包括：每个油缸21的油路中的第五油压弹簧29和对应的弹簧刚度转换阀28；所述步骤S304：弹簧刚度转换阀28开启，油路中的油液可以从油缸21进入或流出第五油压弹簧29，如需要紧急提升油缸21的刚度，则关闭弹簧刚度转换阀28。

第二方面，本公开还提供一种主动悬架的控制系统，包括：存储器，用于存储指令；以及处理器，用于调用所述存储器存储的指令执行本公开第一方面所述的主动悬架的控制方法。

第三方面，本公开还提供一种计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令被处理器执行时，执行本公开第一方面所述的主动悬架的控制方法。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开提供的主动悬架控制方法适应了车辆在崎岖路面行驶时发生车身悬空的情形，在车轮离地后悬空的一段时间内，迅速反应，主动预先调节控制主动悬架，每个轮胎独立调节，降低车轮离地高度，并根据车轮悬空情况设置合适的压力和阻尼，通过一系列缓冲过程，有效缓冲车轮离地后再次接触地面时的冲击，防止车身周期性摆动，维持车身稳定，保障平稳行驶。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1示出了本公开一些实施例的主动悬架的控制方法流程示意图；

图2示出了本公开一些实施例的主动悬架的控制方法部分步骤流程示意图；

图3示出了本公开一些实施例的主动悬架油路上游结构示意图；

图4示出了本公开一些实施例的主动悬架油路下游结构示示意图；

图5示出了本公开一些实施例的另一种主动悬架油路下游结构示意图。

具体实施方式

现在将参照若干示例性实施例来论述本公开的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本公开的内容，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。

本公开提供一种主动悬架的控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S10：根据第一预设条件，判断是否处于腾空状态。

步骤S20：如果处于腾空状态，计算当前的腾空状态信息。

步骤S30：根据所述腾空状态信息，调节主动悬架设置以吸收车轮落地时所受的冲击，防止车身周期性摆动，使车辆恢复平稳行驶。

本公开实施例适应车辆在崎岖路面行驶时发生车身悬空的情形，判断车轮悬空后，通过腾空信息来确定缓冲所需的设置，在车辆腾空的短时间内迅速反应，运用主动悬架的调节功能，控制主动悬架来吸收车轮离地后再次接触地面时的冲击，维持车身稳定，保障平稳行驶。

在一些实施例中，每个车轮均对应一个主动悬架的油缸21，负载通过油缸的油液压力传递给车轮；如图2所示，步骤S30包括：步骤S301：根据所述腾空状态信息，得到每个悬空车轮对应油缸的预先油压设置和系统阻尼设置；步骤S302：根据所述预先油压设置，油泵12向油路泵油对每个悬空车轮对应的油缸21进行加压注入油液，让悬架处于最大伸出位置；步骤S303：当一个悬空车轮接触地面时，根据所述系统阻尼设置调节该悬空车轮对应的系统阻尼；步骤S304：在控制系统阻尼的情况下，释放油缸21的油液以吸收车轮所受的冲击；步骤S305：对其他悬空车轮重复进行步骤S303至步骤S305直到所有悬空车轮均接触地面。

本公开实施例中，每个车轮均对应一个主动悬架的油缸21，主动悬架的负载通过油缸的油液压力传递给车轮，从而形成车轮的负载，分别独立设置的油缸可以实现对每个车轮的独立控制，如图3和图4所示，在控制油路的上游，油泵12向油路泵油对每个悬空车轮对应的油缸21所在的油路进行加压注入油液，油液从上游进入下游从而进入油缸。图3示出了油路上游，图4示出了“左前”油路下游，其中图4“左前”和图3的“左前”相连通，表示左前车轮的下游油路与上游油路连通，以四轮车辆为例，其余三轮对应的下游油路也如图4所示，分别与图3中对应位置相连接。本公开实施例中，在车辆悬空状态时，每个轮胎独立调节。具体而言，如图2所示，步骤S30中根据所述腾空状态信息，调节主动悬架设置的步骤包括以下详细过程：首先步骤S301：根据所述腾空状态信息，得到每个悬空车轮对应油缸的预先油压设置和系统阻尼设置，在此步骤中，车载控制系统如车载计算机、控制芯片等根据所获得的车辆腾空状态信息，得到为了缓冲所需的预先油压设置和系统阻尼设置，这样在车辆腾空时可以快速反应，及时根据不同的腾空情况，找到对于每个悬空车轮的合适设置，为后续缓冲过程做好准备。步骤S302：根据所述预先油压设置，油泵12向油路泵油对每个悬空车轮对应的油缸21进行加压注入油液，让悬架处于最大伸出位置，通过预先油压设置可以使得车轮在落地时不是收到刚性的冲击，而是一定的柔性缓冲，同时，悬架处于最大伸出位置，可以降低车轮的悬空高度，尽可能时落地距离缩短，从而减小落地时的冲击力。步骤S303：当一个悬空车轮接触地面时，根据所述系统阻尼设置调节该悬空车轮对应的系统阻尼，设置系统阻尼可以使车轮落地以后的缓冲过程得到控制。步骤S304：在控制系统阻尼的情况下，释放油缸21的油液以吸收车轮所受的冲击，在此步骤中，油压在受控的阻尼下，以一定速度释放，释放过程中，车轮落地时的冲击被逐渐释放，直到冲击释放完毕，该过程中避免了刚性冲击，车轮冲击力被释放后，车轮可以迅速恢复平稳而不会产生周期性摆动。步骤S305：对其他悬空车轮重复进行步骤S303至步骤S305直到所有悬空车轮均接触地面，由于每个悬空车轮独立控制，因此对于其他悬空车轮均重复进行以上主动悬架的控制过程，从而达到每个悬空车轮的落地冲击被受控释放。本公开实施例中，在车轮离地后悬空的一段时间内，主动悬架迅速反应，主动预先调节控制主动悬架，每个轮胎独立调节，降低车轮离地高度，并根据车轮悬空情况设置合适的压力和阻尼，通过一系列缓冲过程，有效缓冲车轮离地后再次接触地面时的冲击，防止车身周期性摆动，维持车身稳定，保障平稳行驶。

在一些实施例中，如图4所示，每个油缸21的油路均对应一组传感器；所述传感器包括：压力传感器24、震动传感器23，压力传感器24检测油缸21压力，震动传感器23为单轴或多轴加速度传感器，检测不同方向的加速度信息；所述步骤S10包括：所述第一预设条件为当压力传感器24检测压力为零的持续时间大于第一预设时间，并且震动传感器23检测到向上的加速度，则对应的车轮处于悬空状态。

本公开实施例中，腾空状态的判断是基于主动悬架的传感器所收集的信息来进行的，具体而言，对于每一个油缸的油路均有一组传感器来采集数据，用以判断该油缸对应的车轮运行情况、负载情况。其中，压力传感器可以探测油缸中的油压，油压即该时刻车轮承担的负载。震动传感器则用以探测该车轮在各个方向上的受力情况，通常可以为加速度传感器，单轴加速度传感器一般设置采集垂直方向的加速度，而多轴传感器如六轴传感器则可以设置为采集水平四个方向和垂直方向一共六个方向的加速度，从而构建整个空间中的加速度情况。在判断腾空状态使，根据压力传感器对压力的检测和震动传感器对垂直方向加速度的检测，如果压力为零持续一段时间且存在向上的加速度，即可判断车轮已经腾空。本公开实施例中，根据每个油路的压力传感器和震动传感器采集信息，根据预设条件即可迅速判断车轮腾空，从而触发后续的控制过程，使主动悬架可以迅速调节设置以应对缓冲。

在一些实施例中，如图4所示，所述传感器还包括：高度传感器22，高度传感器22检测的车轮离地高度信息；所述腾空状态信息包括每个悬空车轮的落地时间和每个悬空车轮落地时承受的冲击力；步骤S20包括：根据垂直方向加速度信息和车轮离地高度信息，计算每个悬空车轮的落地时间；根据垂直方向加速度信息和车轮承受重力信息，计算每个悬空车轮落地时承受的冲击力；步骤S301包括：根据每个悬空车轮的落地时间和落地时承受的冲击力，计算每个悬空车轮所需的缓冲行程，根据所述缓冲行程得到每个悬空车轮对应油缸的预先油压设置和系统阻尼设置。

本公开实施例中，每一个油缸的油路中还包括高度传感器，用以检测车轮的离地高度，根据震动传感器检测的加速度信息和车轮离地高度就可以计算得出悬空车轮的落地时间和每个悬空车轮落地时承受的冲击力，从而获得车轮在主动悬架的控制下缓冲所需的缓冲行程。车载控制系统如车载计算机、控制芯片等设备可以根据一定压力和阻尼直接计算得到缓冲行程，也可以根据存储在车载存储设备中的历史实验数据直接读取不同高度和冲击力情况下，车轮的最佳缓冲行程。主动悬架设置缓冲行程所对应的预先油压设置和系统阻尼设置，从而使后续车轮在落地时的缓冲受控，从而在达到缓冲行程时即停止缓冲且不受刚性冲击，做到平稳落地而不反复颠簸。

在一些实施例中，如图3所示，所述主动悬架包括多个第一电磁阀14，每个第一电磁阀14控制一个油缸21的油路；步骤S302还包括：打开每个悬空车轮对应油路的第一电磁阀14，以使油液进入对应的油缸21。

本公开实施例中，在控制油路的上游，通过第一电磁阀14的开关来控制向不同的油缸加压注油，每个第一电磁阀对应一个油缸的油路，当判断某个油路的车轮悬空后，电磁阀打开，油泵向油路中泵油，油液将进入电磁阀打开的油路中进入悬空车轮的油缸中，从而实现预先油压设置和使车轮的悬架处于最大伸出位置。

在一些实施例中，所述主动悬架包括多个油压弹簧，所述油压弹簧包括储油空间，可以在需要时存入油液或排出油液；所述多个油压弹簧包括：第一油压弹簧16，第一油压弹簧16通过第二电磁阀15连接油泵12出口油路，第一油压弹簧16的储油空间存储有在车轮未悬空状态时存入的油液；步骤S302还包括：油泵12向油路泵油以对每个悬空车轮对应的油缸进行加压注入油液时，打开第二电磁阀15，将第一油压弹簧16的储油空间中的油液排出到油路。

本公开实施例中，油压弹簧有自己的储油空间，能够在需要时排出油。在现有技术中，当泵向缸体中泵油时，泵运行需要一段时间才能泵送足够的油，建立足够的压力，这不能满足在车辆腾空的短时间内建立压力的要求，此外，在一些情况下，比如各轮的缸体内将油排出，降低车身等情况，需要重新建立压力的时候，可能会需要20-30秒的时间。本公开实施例中，通过第一油压弹簧16，根据上层程序控制，能够减少建压时间。通过油压弹簧16，能够在需要的时候，打开第二电磁阀15，紧急释放第一油压弹簧16预存的油，能够快速建压，可以缩短至2-3秒，从而满足在短时间内建压需求，这样在颠簸路面的紧急情况下，车辆腾空时也可以迅速反应，将油缸油压设置到预先油压设置。第一油压弹簧16在车辆平时运行状态下，可以从油路中补充油液到储油空间中，然后关闭第二电磁阀15，保持住第一油压弹簧16的油压以备紧急时候再次使用。

在一些实施例中，所述多个油压弹簧包括：第二油压弹簧13，第二油压弹簧13连接油泵12出口油路；步骤S302还包括：油泵12向油路泵油以对每个悬空车轮对应的油缸进行加压注入油液时，第一油压弹簧16辅助控制油路压力。

本公开实施例中，第二油压弹簧13起到了过压保护和辅助泵油的作用，在现有技术中，通常采用压力阀，进行过压保护，但压力阀精度不高，保护力度有限。使用第二油压弹簧13能够辅助对油路里的压力做更精准的控制，控制精度更高，不会压力损失，也有助于快速建立油压和释放油压。

在一些实施例中，每个油缸对应一个阻尼阀26，油路通过阻尼阀26连通油缸21，所述系统阻尼设置包括阻尼阀26的闭合程度；所述步骤S303还包括：根据所述系统阻尼设置，控制阻尼阀26的开闭程度，改变油缸21中油液流入流出的阻尼。

本公开实施例中，在每个油缸的油路中都设置了阻尼阀26，阻尼阀可以调节自身油路的“粗细”，从而改变油缸阻尼，阻尼越大则刚度越大，阻尼越小则刚度越小。在车轮接触地面时，根据系统阻尼设置，控制阻尼阀26的开闭程度就可以控制油压释放的阻尼强度，从而控制油缸的刚度，达到控制油压释放的速度，起到缓冲的作用。

在一些实施例中，所述多个油压弹簧包括：每个油缸21的油路中位于阻尼阀26两端的第三油压弹簧25和第四油压弹簧27，第三油压弹簧25与阻尼阀26油路上游连接，第四油压弹簧27与阻尼阀26油路下游连接；所述步骤S304还包括：在控制阻尼阀26的开闭程度的情况下，释放油缸21中的油液进入油路，当油路中突然增压时，油路中的油液流入第三油压弹簧25和第四油压弹簧27的储油空间，当油路中突然减压时，第三油压弹簧25和第四油压弹簧27的储油空间的油液补流入油路中。

本公开实施例中，阻尼阀26两端的还设置有第三油压弹簧25和第四油压弹簧27，由于油压弹簧中有储油控件，相当于两个储油池，能够接纳突然增加的油、也能够在油路突然失压的时候补充油，作为辅助的阻尼缓冲部件，可以有效缓解车轮刚接触地面等情形下突然产生的冲击力，增加系统缓冲时的稳定性。

在一些实施例中，主动悬架包括中央缸18，中央缸18包括多个腔体，每个腔体对应一个油缸21的油路，腔体一端连接对应油缸21的油路，一端连接控制该油路的第一电磁阀14；步骤S302还包括：油泵12泵出油液经过中央缸18的腔体进入每个悬空车轮对应的油缸21；步骤S304还包括：油缸21的油液经过中央缸18的腔体流向油泵12；中央缸18还包括调节各腔体平衡的活塞，当一个车轮对应的腔体压力大于另一侧车轮对应的腔体压力时，活塞将向另一侧车轮对应的腔体移动，调节两侧平衡。

本公开实施例中，中央缸18缸体内的活塞可以一定程度调节各腔体的平衡。例如在“左前”压力大的时候，会推动活塞向右移动，使得“左前”腔空间增大，压力减小，同时“右前”空间减小，压力增大，从而让车身两侧平衡，在车辆悬空落地后，多个车轮分别缓冲落地，各自油路中都在排出油以进行缓冲，在中央缸18的调节下，可以做到互相平衡，减少车辆晃动，提高形式平稳性。此外，故障的时候，能够通过中央缸18实现“自平衡”，保持车身平衡。

在一些实施例中，所述多个油压弹簧包括：每个油缸21的油路中的第五油压弹簧29和对应的弹簧刚度转换阀28；所述步骤S304：弹簧刚度转换阀28开启，油路中的油液可以从油缸21进入或流出第五油压弹簧29，如需要紧急提升油缸21的刚度，则关闭弹簧刚度转换阀28。

本公开实施例中，弹簧刚度转换阀28是一个常开阀，平时开启的时候，油路可以从油缸21进入或流出左上的油压弹簧29，如果遇到需要紧急提升油缸21刚度的情况，可以关掉弹簧刚度转换阀28，油缸21立刻变为不可压缩，变硬。

本公开所涉及的液压主动悬挂系统，即主动悬架，以四轮车辆为例，包括储油模块10、平衡模块20、四条液压支路30。

如图3所示，油路上游结构包括储油模块10、平衡模块20；

其中，储油模块10可以通过供油主路与平衡模块20连通，用于向平衡模块20供油。储油模块10包括储存悬架油液的储油箱11、泵12、第一油压弹簧13以及油压辅助组件。

储油箱11内的储存有低压的悬架油液，液压泵12位于供油主路上，并设置于储油箱11和平衡模块20之间，将储油箱11内低压的悬架油液加压变成高压的悬架油液，使悬架油液产生高压油压进入平衡模块20。液压泵12可以是齿轮泵、柱塞泵等，也可以为有刷电机或无刷电机，在此不作具体限定。

第二油压弹簧13，通过第一支路与供油主路连接，并连接于泵12和平衡模块20之间；当供油主路上的油压高于预设油压阈值时，高压油液可以溢流到第二油压弹簧13内，使供油主路的油压可以维持在一个稳定的水平，起到过压保护的作用。

进一步地，第二油压弹簧13可以与车辆的电子控制系统（以下简称ECU）电性连接，通过ECU控制第二油压弹簧13的工作过程，使供油主路里的压力可以做到更精准的控制，控制精度更高，避免因泄压不足而导致的供油主路的油压过大，造成系统管路或其他零件的损害，或避免因泄压过大，而产生的压力损失，需要重复补压灯不良情况。

油压辅助组件包括第二电磁阀15和第一油压弹簧16，油压辅助组件通过第二支路与供油主路连接，并位于第二油压弹簧13和平衡模块20之间。

具体地，油压辅助组件能够减少泵12的建压时间（即建立压力的时间）。在泵12向平衡模块20及四条液压支路30提供悬架油液时，由于泵12的必要启动时间及管路长等原因，导致泵12需要运行一段时间后，才能建立平衡模块20以及四条液压支路30所需要的油压。在各车轮对应的支路油缸将悬架油液排出并降低车身高度后，需要重新建立油压时，可能会需要20-30秒的时间。

而通过油压辅助组件，可以起到辅助泵12建压的作用，具体地，在无需辅助建压时，第一油压弹簧16可以储存高压的悬架油液，在需要辅助建压时，打开第二电磁阀15（可以为二位二通换向阀），紧急释放第一油压弹簧16内预存的高压悬架油液，如此，使平衡模块20能够快速建压，加快了悬架上升的速度，可以缩短至少2-3秒。

进一步地，第一油压弹簧16也与ECU电性连接，在遇到路面颠簸，需要紧急抬升车身的情况，ECU可以快速预判并发送信号指示第二电磁阀15打开，使第一油压弹簧16释放高压悬架油液，从而极大的提高了主动悬架系统得到高压油液的速度。如此，建压时间短，使车身的反应速度更迅速。

进一步地，平衡模块20通过供油主路与储油模块10连接；四条液压支路30与平衡模块20连接，平衡模块20用于将储油模块10的第一油压传递至相应液压支路30，且还可以平衡四个液压支路30的油压。

其中，平衡模块20包括中央缸21和四条平衡支路，平衡支路包括四条并联的左前支路、右后支路、左后支路和右前支路，分别对应左前轮、右后轮、左后轮以及右前轮。

每条平衡支路的一端与供油主路连接，平衡支路的另一端均与中央缸21连接，用于将储油模块10中泵12产生的高压第一油压传递至中央缸21；其中，每条平衡支路上均设置有第一电磁阀14，用于控制每条平衡支路的通断。

其中，第一电磁阀14可以为二位二通的换向阀，第一电磁阀14与ECU连接，当车辆行驶至不平路面且发生颠簸时，各液压支路30中的振动传感器、高度传感器以及压力传感器将各车轮处悬架的各个信号传递至ECU，由ECU根据信号控制对应车轮的第一电磁阀14的开启与关闭，从而控制相应车轮的平衡支路的通断。

中央缸18包括平衡腔体和平衡活塞，平衡腔体包括中部腔体和位于中部腔体两端的端部腔体，中部腔体的容积大于端部腔体的容积，中部腔体与端部腔体互为连通。

平衡活塞包括三个刚性连接的子活塞，分别位于端部腔体和中部腔体，三个子活塞将平衡腔体分为连通的左前腔体、右后腔体、左后腔体和右前腔体，左前腔体、右后腔体、左后腔体和右前腔体分别与平衡支路的左前支路、右后支路、左后支路和右前支路连接，当某个腔体的压力发生变化时，平衡活塞的三个活塞在平衡腔体内滑动，从而平衡四个腔体的油压，即四个平衡支路的油压。

如此，使四个车轮的悬架可以同时调节高度、阻尼或振动，以使整车车辆的运行过程中，更加舒适、稳定和安全。

进一步地，左前腔体和右前腔体位于端部腔体，右后腔体和左后腔体的大部分位于中部腔体。因此，左前腔体和右前腔体的容积小于右后腔体和左后腔体的容积，即前桥两轮的腔体容积小于后桥两轮的腔体容积。

由于前桥需要承担的重量大于后桥，因此相对于后桥，要求前桥的反应更加迅速，而体积小的前桥对应的腔体才可以满足前桥反应迅速的要求。例如，当前桥对应的液压支路30的油压发生变化时，会快速反应到端部腔体上，由于端部腔体体积小，体积变化率大反应迅速，使前桥能够快速与后桥进行平衡，从而能够使左前车轮或右前车轮的悬架快速作出反应，当后桥对应的液压支路30发生变化时，后桥对应的中部腔体体积大，体积变化率小，因此后桥与前桥平衡速度缓慢，使得左后轮和右后轮体现为柔软舒适的性能。

进一步地，左前腔体与右后腔体相邻，左后腔体与右前腔体相邻。

具体地，若左前腔体对应的液压支路30的车轮发生变化，例如，左前车轮受到石块挤压，向上推动左前车轮的悬架，对应的左前车轮的液压支路30油压增加，对应在中央缸18的平衡腔体内时，左前腔体的体积增加，从而推动平衡活塞向右移动，使得右后腔体体积增加，而左后腔体和右前腔体又同时减少。

由此可知，右后腔体对应的右后车轮的悬架升高，而左后腔体对应的左后车轮的悬架以及右前腔体对应的右前车轮的悬架高度下降。如此，可以在车辆一个液压支路30出现压力变化时，可以按照相反形式快速改变对角车轮的液压支路30的压力（即悬架高度）、按照相同形式快速改变相邻车轮的液压支路30的压力（即悬架高度），以限制车身在水平方向产生过大的侧倾，或限制车身在竖直方向产生过大的位移，从而以避免侧倾和颠簸现象的发生，提高车辆的乘坐的舒适性和车辆行驶的平顺性。

进一步地，支路之间连接有第三电磁阀17，即第三电磁阀17用于控制两个液压支路30的通断；第三电磁阀17可以为二位二通的换向阀。

如图4和图5所示，油路下游结构包括四条液压支路30；

在一些实施例中，四条液压支路30的结构可以相同，也可以不同。在本公开实施例中，左前液压支路和右前液压支路结构相同（如图4所示），但与左后液压支路、右后液压支路的结构可以不同（如图5所示）。如图4所示，标示左前的位置与中央缸18的平衡腔体的左前腔体连接，如图5所示，标示右后的位置与中央缸18的平衡腔体的右后腔体连接，以下均以左前液压支路为例进行详细说明。

液压支路30包括支路油缸21，与中央缸18的对应腔体连接，支路油缸21包括第二缸体和第二活塞。其中，悬架油液在第一油压的作用下进出第二缸体，以实现对悬架的减震缓冲，且通过第二活塞的活塞杆的伸出长度调节悬架的高度。

在一些实施例中，液压支路30还包括阻尼阀26，连接于中央缸18与支路油缸21之间，通过调节支路主路的悬架油液的流通面积，以调节液压支路30的阻尼。具体地，阻尼阀26为流量控制阀和步进电机（图中未显示）的组合，步进电机受ECU控制，当ECU根据传感器组件传递的信号，调整液压支路30的流量面积时，通过启动步进电机旋转，以调节流量控制阀的阀芯至对应位置，即可以调节所在液压支路30的“粗细”。

流量面积越小越“细”，悬架油液越难通过，阻尼越大。阻尼越大，在对应车轮的悬架遇到振动或颠簸时，由振动至平稳的振动时间越短。如此，可以根据实际路况和乘客需求，改变每个车轮悬架的振动时间。

在一些实施例中，液压支路30还包括第三油压弹簧25和第四油压弹簧27；其中，第三油压弹簧25和第四油压弹簧27分别连接在阻尼阀的两端，且第三油压弹簧25和第四油压弹簧27与电子控制单元电性连接。

第三油压弹簧25和第四油压弹簧27可以起到过压保护的作用，当液压支路30的油压过大时，第三油压弹簧25和第四油压弹簧27可以吸收高压的悬架油液，反之亦然，以此，防止液压支路30的油压过大超过预设油压阈值，保持液压支路30油压的稳定，避免液压支路30零件的损害。

在一些实施例中，液压支路30还包括刚度调节组件，刚度调节组件包括第五油压弹簧29以及弹簧刚度转换阀28。第五油压弹簧29用于与支路油缸21连通，且与电子控制单元电性连接；弹簧刚度转换阀28通过控制第五油压弹簧29与支路油缸21的通断，控制液压支路30的刚度。

具体地，弹簧刚度转换阀28返为常开阀，即断电导通，通电断开，在弹簧刚度转换阀28断电时，悬架油液可以从支路油缸31进入或流出第五油压弹簧29，此时支路油缸21的活塞杆的伸缩量大，车辆在竖直方向上的位移变化量小，车辆的姿态变化小，因此车辆的振动小，舒适性高。

在遇到需要紧急提升支路油缸21刚度的情况，可以向弹簧刚度转换阀28通电，使弹簧刚度转换阀28断开，支路油缸21立刻变为不可压缩，刚度变大。此时，支路油缸21的活塞杆的伸缩量小，即悬架的回缩量很小，车辆的姿态变化很大，但车辆的运动性能好。

刚度调节组件通过与阻尼阀26的阻尼调节配合，以调整车辆满足乘客所需求的最佳运动状态和舒适度。

在一些实施例中，每条液压支路30还包括振动传感器23、高度传感器22以及压力传感器24。振动传感器23包括一个或多个，用于检测车身的振动；高度传感器22用于检测悬架的高度；压力传感器24用于检测支路油缸21的油压。

以上传感器的为示例性的，在其他实施例中，还可以在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器，用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号。

所有传感器采集的信号被输入到ECU，ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令，控制储油模块10、平衡模块20以及相应的液压支路30，以使四个支路油缸21工作。通过增减悬架油液的方式实现车身高度的升或降，也就是根据车速和路况等因素自动调整离地间隙，从而提高车辆的平顺性和操纵稳定性。

图5中右后液压支路的工作过程和原理与左前液压支路类似，右后液压支路与左前液压支路相比，可以减少刚度调节组件，其他结构均相同，在此不再赘述。

可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接，还可以包括没有物理连接关系但能够进行信息或数据传递的通信连接。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种主动悬架的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S10：根据第一预设条件，判断是否处于腾空状态；

步骤S20：如果处于腾空状态，计算当前的腾空状态信息；

步骤S30：根据所述腾空状态信息，调节主动悬架设置以吸收车轮落地时所受的冲击，防止车身周期性摆动，使车辆恢复平稳行驶；

其中，每个车轮均对应一个主动悬架的油缸（21），负载通过油缸的油液压力传递给车轮；所述步骤S30包括：

步骤S301：根据所述腾空状态信息，得到每个悬空车轮对应油缸的预先油压设置和系统阻尼设置；

步骤S302：根据所述预先油压设置，油泵（12）向油路泵油对每个悬空车轮对应的油缸（21）进行加压注入油液，让悬架处于最大伸出位置；

步骤S303：当一个悬空车轮接触地面时，根据所述系统阻尼设置调节该悬空车轮对应的系统阻尼；

步骤S304：在控制系统阻尼的情况下，释放油缸（21）的油液以吸收车轮所受的冲击；

步骤S305：对其他悬空车轮重复进行步骤S303至步骤S305直到所有悬空车轮均接触地面；

其中，所述主动悬架包括多个第一电磁阀（14），每个第一电磁阀（14）控制一个油缸（21）的油路；

所述步骤S302还包括：打开每个悬空车轮对应油路的第一电磁阀（14），以使油液进入对应的油缸（21）；

其中，所述主动悬架包括中央缸（18），中央缸（18）包括多个腔体，每个腔体对应一个油缸（21）的油路，腔体一端连接对应油缸（21）的油路，一端连接控制该油路的第一电磁阀（14）；

所述步骤S302还包括：油泵（12）泵出油液经过中央缸（18）的腔体进入每个悬空车轮对应的油缸（21）；

所述步骤S304还包括：油缸（21）的油液经过中央缸（18）的腔体流向油泵（12）；

中央缸（18）还包括调节各腔体平衡的活塞，当一个车轮对应的腔体压力大于另一侧车轮对应的腔体压力时，活塞将向另一侧车轮对应的腔体移动，调节两侧平衡。

2.根据权利要求1所述的主动悬架的控制方法，其特征在于，每个油缸（21）的油路均对应一组传感器；

所述传感器包括：压力传感器（24）、震动传感器（23），压力传感器（24）检测油缸（21）压力，震动传感器（23）为单轴或多轴加速度传感器，检测不同方向的加速度信息；

所述步骤S10包括：所述第一预设条件为当压力传感器（24）检测压力为零的持续时间大于第一预设时间，并且震动传感器（23）检测到向上的加速度，则对应的车轮处于悬空状态。

3.根据权利要求2所述的主动悬架的控制方法，其特征在于，所述传感器还包括：高度传感器（22），高度传感器（22）检测的车轮离地高度信息；

所述腾空状态信息包括每个悬空车轮的落地时间和每个悬空车轮落地时承受的冲击力；

所述步骤S20包括：根据垂直方向加速度信息和车轮离地高度信息，计算每个悬空车轮的落地时间；根据垂直方向加速度信息和车轮承受重力信息，计算每个悬空车轮落地时承受的冲击力；

所述步骤S301包括：根据每个悬空车轮的落地时间和落地时承受的冲击力，计算每个悬空车轮所需的缓冲行程，根据所述缓冲行程得到每个悬空车轮对应油缸的预先油压设置和系统阻尼设置。

4.根据权利要求1所述的主动悬架的控制方法，其特征在于，所述主动悬架包括多个油压弹簧，所述油压弹簧包括储油空间，可以在需要时存入油液或排出油液；

所述多个油压弹簧包括：第一油压弹簧（16），第一油压弹簧（16）通过第二电磁阀（15）连接油泵（12）出口油路，第一油压弹簧（16）的储油空间存储有在车轮未悬空状态时存入的油液；

所述步骤S302还包括：油泵（12）向油路泵油以对每个悬空车轮对应的油缸进行加压注入油液时，打开第二电磁阀（15），将第一油压弹簧（16）的储油空间中的油液排出到油路。

5.根据权利要求4所述的主动悬架的控制方法，其特征在于，所述多个油压弹簧包括：第二油压弹簧（13），第二油压弹簧（13）连接油泵（12）出口油路；

所述步骤S302还包括：油泵（12）向油路泵油以对每个悬空车轮对应的油缸进行加压注入油液时，第一油压弹簧（16）辅助控制油路压力。

6.根据权利要求5所述的主动悬架的控制方法，其特征在于，每个油缸对应一个阻尼阀（26），油路通过阻尼阀（26）连通油缸（21），所述系统阻尼设置包括阻尼阀（26）的闭合程度；

所述步骤S303还包括：根据所述系统阻尼设置，控制阻尼阀（26）的开闭程度，改变油缸（21）中油液流入流出的阻尼。

7.根据权利要求6所述的主动悬架的控制方法，其特征在于，所述多个油压弹簧包括：每个油缸（21）的油路中位于阻尼阀（26）两端的第三油压弹簧（25）和第四油压弹簧（27），第三油压弹簧（25）与阻尼阀（26）油路上游连接，第四油压弹簧（27）与阻尼阀（26）油路下游连接；

所述步骤S304还包括：在控制阻尼阀（26）的开闭程度的情况下，释放油缸（21）中的油液进入油路，当油路中突然增压时，油路中的油液流入第三油压弹簧（25）和第四油压弹簧（27）的储油空间，当油路中突然减压时，第三油压弹簧（25）和第四油压弹簧（27）的储油空间的油液补流入油路中。

8.根据权利要求4-7任一项所述的主动悬架的控制方法，其特征在于，所述多个油压弹簧包括：每个油缸（21）的油路中的第五油压弹簧（29）和对应的弹簧刚度转换阀（28）；

所述步骤S304：弹簧刚度转换阀（28）开启，油路中的油液可以从油缸（21）进入或流出第五油压弹簧（29），如需要紧急提升油缸（21）的刚度，则关闭弹簧刚度转换阀（28）。

9.一种主动悬架的控制系统，其特征在于，包括：

存储器，用于存储指令；以及

处理器，用于调用所述存储器存储的指令执行如权利要求1-8中任一项所述的主动悬架的控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有指令，所述指令被处理器执行时，执行如权利要求1-8中任一项所述的主动悬架的控制方法。

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