一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113696689A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202111020116.8(22)申请日2021.09.01(71)申请人江苏大学扬州（江都）新能源汽车产业研究所地址225218江苏省扬州市江都区文昌东路88号(72)发明人吴子强温静彬吴联杰徐兴(74)专利代理机构上海顺华专利代理有限责任公司31203代理人顾兰芳(51)Int.Cl.B60G17/018(2006.01)B60G17/052(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，属于车辆悬架系统技术领域，所述可调式空气悬架主要由空气弹簧、减振器、两个高速开关电磁阀、四个单向阀、附加气室以及若干气体管路等元件所组成，所述空气悬架通过控制两个高速开关电磁阀的通断状态，即可实现对空气弹簧与其附加气室间的气体流动路径的直接控制，从而达到多级调节空气弹簧刚度的目的，所述控制方法采用模糊自适应控制策略，模糊控制器的输入为簧载质量与非簧载质量之间的垂向位移差值及差值变化率，控制器的输出为两个高速开关电磁阀的通断状态。本发明能够实现对空气弹簧刚度状态的有效调节，系统结构简单，可靠性高，为车辆空气悬架系统的性能提升提供了良好基础。CN113696689ACN113696689A权利要求书1/1页1.一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，其特征在于，所述可调式空气悬架主要由簧载质量(1)、减振器(2)、非簧载质量(3)、空气弹簧(4)、单向阀c(5)、单向阀d(6)、高速开关电磁阀(7)、高速开关电磁阀(8)、附加气室(9)、单向阀b(10)、单向阀a(11)以及若干气体管路等元件所组成，所述空气悬架通过控制高速开关电磁阀(7)与高速开关电磁阀(8)的通断状态，即可实现对空气弹簧与其附加气室间的气体流动路径的直接控制，从而达到多级调节空气弹簧刚度的目的；所述刚度多级可调式空气悬架采用模糊自适应控制算法控制高速开关电磁阀(7)与高速开关电磁阀(8)的通断状态，模糊控制器的输入为簧载质量与非簧载质量之间的垂向位移差值及差值变化率，控制器的输出为两个高速开关电磁阀的通断状态。2.根据权利要求1所述的一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，其特征在于，所述单向阀c(5)、单向阀d(6)、单向阀b(10)、单向阀a(11)的开阀压力均不相同，且单向阀b(10)与单向阀c(5)的开阀压力之和与单向阀a(11)与单向阀d(6)的开阀压力之和也不相同。3.根据权利要求1所述的一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，其特征在于，所述基于模糊控制算法实现高速开关电磁阀(7)与高速开关电磁阀(8)的通断状态直接控制包括如下步骤：步骤1，制定模糊控制规则，掌握簧载质量与非簧载质量之间的垂向位移差值及差值变化率两个高速开关电磁阀通断状态间的逻辑关系；步骤2，定义模糊控制器输入输出变量的模糊子集；步骤3，定义模糊控制器输入输出变量的基本论域和模糊论域；步骤4，制定模糊控制规则表；步骤5，确定模糊控制器输入输出的隶属度函数及解模糊方法。4.根据权利要求3所述的一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，其特征在于，采用七个模糊集表示簧载质量与非簧载质量之间的垂向位移差值及差值变化率的模糊状态，相应的模糊子集设置为PB(正大)、PM(正中)、PS(正小)、ZE(零)、NS(负小)、NM(负中)以及NB(负大)，采用五个模糊集表两个高速开关电磁阀通断状态的控制趋势，即ZE(闭)、S(小)、M(中)、B(大)、K(开)。5.根据权利要求3所述的一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，其特征在于，簧载质量与非簧载质量之间的垂向位移差值及差值变化率的基本论域分别设置为[‑0.02,0.02]和[‑0.1,0.1]，模糊论域分别设置为[‑0.1,0.1]和[‑0.5,0.5]，模糊控制输出，即高速开关电磁阀(7)与高速开关电磁阀(8)通断状态的基本论域和模糊论域均设置为[0,1]。6.根据权利要求3所述的一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，其特征在于，所述步骤5中，在模糊控制器解模糊时进一步进行取整处理，使得模糊控制器的输出为0到1之间的离散信号，从而直接控制开关电磁阀的通断状态。2CN113696689A说明书1/4页一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种刚度多级可调式空气悬架及其控制方法，属于车辆悬架系统技术领域。背景技术[0002]伴随着我国机动车保有量的持续升高，机动车事故的发生率也连年升高，消费者对汽车行驶平顺性和安全性的要求也不断提高，各大汽车制造商为了不被技