一种汽车半主动悬架控制系统及方法
专利汇可以提供一种汽车半主动悬架控制系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 汽车 半主动悬架控制系统及方法。本发明提供的汽车半主动悬架控制系统根据车载 传感器 信号 对汽车的运行状态进行预估，取消了车辆后轴传感器布置，实现超前闭环调节需求阻尼 力 的性能，使得阻尼可调 减振器 与 悬架系统 控制器 均可克服响应 迟滞 性问题，同时使用On-Off 算法 计算需求阻尼值，避免了复杂的动力学微分方程求解。同时加入实时抗车辆 俯仰 、侧倾补偿控制，同时提升车辆平顺、操稳性能，使半主动悬架系统的控制效果更加接近主动悬架。适用于各种道路以及行驶工况，尤其适用于现代乘用车和新 能源 车市场。，下面是一种汽车半主动悬架控制系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种汽车半主动悬架控制系统，其特征在于，包括2个车身垂向振动加速度传感器、3个悬架动挠度传感器、控制器和阻尼可调减振器，每个所述车身垂向振动加速度传感器、每个所述悬架动挠度传感器和阻尼可调减振器均与控制器连接，2个所述车身垂向加速度传感器分别设置在左前减振器和右前减振器上方的簧载质量处，3个所述悬架动挠度传感器分别设置在左前悬架、右前悬架和左后悬架上；
所述车身垂向振动加速度传感器和悬架动扰度传感器用于实时采集汽车的垂向振动状态并发送给控制器中；
所述控制器用于通过垂向振动状态计算车辆行驶状态的预测值，并根据车辆运行状态的预测值计算阻尼可调减振器的最优阻尼值，根据最优阻尼值计算最优控制电流值，按照该电流值给阻尼可调减振器供电。
2.一种汽车半主动悬架控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过车身垂向加速度传感器和悬架动扰度传感器采集到的垂向振动状态计算前轴运动状态预测值；
所述前轴运动状态预测值包括左前簧上加速度、右前簧上加速度、左前悬动扰度和右前悬动扰度；
S2、通过前轴运动状态预测值计算后轴运动状态预测值；
S3、通过on-off算法和后轴运动状态预测值计算目标阻尼值；
所述目标阻尼值包括左前悬的目标阻尼值、右前悬的目标阻尼值、左后悬的目标阻尼值和右后悬目标阻尼值；
S4、对目标阻尼值进行修正，得到修正后的阻尼值；
所述修正后的阻尼值包括左前悬修正后的阻尼值、右前悬修正后的阻尼值、左后悬修正后的阻尼值和右后悬修正后的阻尼值；
S5、通过查表得到修正后的阻尼值对应的最优控制电流值，按照该电流值给阻尼可调减振器供电。
3.根据权利要求2所述的汽车半主动悬架控制方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
S11、计算左前簧上加速度 计算公式为：
上式中， 为左前簧上加速度离散方程的第k+1次离散解， 为左前簧上
加速度离散方程的第k次离散解，左前簧上加速度离散方程为：
上式中，a和u均为待定参数， 为前k次左前簧上加速度累加值， 为前k+
1次左前簧上加速度累加值；
S12、计算右前簧上加速度 计算公式为：
上式中， 为右前簧上加速度离散方程的第k+1次离散解， 为右前簧上
加速度离散方程的第k次离散解，右前簧上加速度离散方程为：
上式中，b和d均为待定参数， 为前k次右前簧上加速度累加值， 为前k
+1次右前簧上加速度累加值；
S13、计算左前悬动扰度sfl，计算公式为：
上式中， 为左前悬动扰度离散方程的第k+1次离散解， 为左前悬动扰
度离散方程的第k次离散解，左前悬动扰度离散方程为：
(1) (1)
上式中，e和f均为待定参数，sfl (k)为前k次左前悬动扰度累加值，sfl (k+1)为前k+1次左前悬动扰度累加值；
S14、计算右前悬动扰度sfr，计算公式为：
上式中， 为右前悬动扰度离散方程的第k+1次离散解， 为右前悬动扰
度离散方程的第k次离散解，右前悬动扰度离散方程为：
上式中，m和n均为待定参数，sfr(1)(k)为前k次右前悬动扰度累加值，sfr(1)(k+1)为前k+1次右前悬动扰度累加值。
4.根据权利要求3述的汽车半主动悬架控制方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：
S21、通过左前簧上加速度 右前簧上加速度 左前悬动扰度sfl和右前悬动扰度sfr计算后轴预测模型
上式中，A为动力学系数矩阵、F为输入矩阵，Dη为常量矩阵， Aη为预瞄系数
矩阵， τ为滞后时间，x为状态变量，η为状态变量矩阵，
η1、η2为根据动力学系统引入适当的状态变量，B为动力学控制矩阵，u为控制输入变量，u＝[Uaf Uar]T，Uaf和Uar分别为前后悬架减振器阻尼力，Eη为常量矩阵， Bη为预瞄控制矩阵，x01为前轮路面激励：
上式中， xwfl为前轮垂直位移，xwfl＝xfl-sfl，mwf为前轮质量，Uaf为前悬架
减振器阻尼值，Ksf为前悬架弹簧刚度系数，Ktf为前轮轮胎等效刚度系数；
S22、建立轴间预瞄模型
上式中，Aη为预瞄系数矩阵，Bη为预瞄控制矩阵；
S23、通过后轴预测模型和轴间预测模型得到后轴运动状态预测值
上式中，状态变量 xwfl和xwrl分别为前后轮垂直位移，
xfl和xrl分别为前后轮处汽车簧载质量垂直位移，路面激励x0＝[x01 x02]T，x01和x02分别为前后轮路面输入。
5.根据权利要求4所述的汽车半主动悬架控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
计算左前悬的目标阻尼值Fdfl、右前悬的目标阻尼值Fdfr、左后悬的目标阻尼值Fdrl和右后悬目标阻尼值Fdrr，并令Fd＝[Fdfl Fdfr Fdrl Fdrr]T，计算公式为：
上式中，c0为被动阻尼系数，为相对速度， sfl、sfr、srl、srr分别为左
前、右前、左后、右后悬动挠度预测值，xfl、xfr、xrl、xrr分别为左前、右前、左后、右后悬簧上质量位移预测值， ccontrol为控制目标矩阵，ccontrol＝[cflcontrol cfrcontrol T
crlcontrol crrcontrol] ，cflcontrol、cfrcontrol、crlcontrol、crrcontrol均为控制目标，上式中，ω为频率选择系数，csky为天棚阻尼系数。
6.根据权利要求2所述的汽车半主动悬架控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：
计算左前悬修正后的阻尼值Ffl、右前悬修正后的阻尼值Ffr、左后悬修正后的阻尼值Frl和右后悬修正后的阻尼值Frr，令F＝[Ffl Ffr Frl Frr]T，计算公式为：
F＝Fd+MFR+NFP
上式中，M、N为常量矩阵， FR为等效侧倾补偿力矩阵，FR
＝[ΔFRleft ΔFRright]T，ΔFRleft为抗侧倾的左侧悬架等效侧倾补偿力，ΔFRright为抗侧倾的右侧悬架等效侧倾补偿力；FP为等效俯仰补偿力矩阵，FP＝[ΔFPfront ΔFPrear]T，ΔFPfront为抗俯仰的前悬架等效俯仰补偿力，ΔFPrear为抗俯仰的后悬架等效俯仰补偿力。
一种汽车半主动悬架控制系统及方法
技术领域
背景技术
发明内容
矩阵， η1、η2为根据动力学系统引入适当的状态变量，B为控制矩阵，u为控制输入变T
量，u＝[Uaf Uar] ，Uaf和Uar分别为前后悬架减振器阻尼力，Eη为常量矩阵， Bη为预瞄控制矩阵，x01为前轮路面激励：
和xrl分别为前后轮处汽车簧载质量垂直位移，路面激励x0＝[x01 x02] ，x01和x02分别为前后轮路面输入。
cfrcontrol crlcontrol crrcontrol]T，cflcontrol、cfrcontrol、crlcontrol、crrcontrol均为控制目标，[0055] 上式中，ω为频率选择系数，csky为天棚阻尼系数。
具体实施方式
矩阵， η1、η2为根据动力学系统引入适当的状态变量，B为控制矩阵，u为控制输入变量，u＝[Uaf Uar]T，Uaf和Uar分别为前后悬架减振器阻尼力，Eη为常量矩阵， Bη为预瞄控制矩阵，x01为前轴路面激励：
cfrcontrol crlcontrol crrcontrol]T，cflcontrol、cfrcontrol、crlcontrol、crrcontrol均为控制目标，[0111] 上式中，ω为频率选择系数，csky为天棚阻尼系数。
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