一种空气悬架高度调节方法及系统发明专利

一种空气悬架高度调节方法及系统

本发明提供一种空气悬架高度调节方法及系统，该方法包括：根据驾驶员选定的驾驶模式，将前桥和后桥的空气弹簧均调整至目标高度；当空气弹簧调节高度超过预定值，则将前桥和后桥的空气弹簧按顺序分级调节；当车辆未处于驾驶模式切换状态，车辆自检判定至少一个空气弹簧高度不满足设定的公差带要求时，对对应的空气弹簧进行自适应独立高度调节。通过该方案可以实现空气弹簧的自适应调节和分级调节，消除同时调节带来的累计误差，避免个别空气弹簧高度相差过大对弹簧寿命和驾驶舒适性的影响，能保障空气悬架高度调节的准确性。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210314652.7

专利申请（专利权）人：岚图汽车科技有限公司
权利人地址：湖北省武汉市经济技术开发区人工智能科技园N栋研发楼3层N3010号

专利发明（设计）人：黄细旺,刘会凯,付斌,郑涛涛

主权利要求:一种空气悬架高度调节方法及系统
技术领域
[0001] 本发明属于汽车技术领域，尤其涉及一种空气悬架高度调节方法及装置。
背景技术
[0002] 空气悬架作为一种车辆悬架配置，通过压缩空气、调节气压来改变车辆高度和软硬程度，其可以保障车辆在不同路况下的通过性和舒适性。实际车辆驾驶中，由于驾驶场景的差异，在不同驾驶模式下，常要自适应调节空气悬架高度。
[0003] 现有的空气悬架调节方式主要是空气悬架ECU根据车速或空气弹簧高度反馈信息，控制执行器进行升降调节，但这种方式忽略了空气弹簧同时调解时引入的误差，以及前后桥本身存在的高度误差，会导致空气悬架高度调节不准确。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种空气悬架高度调节方法及系统，用于解决现有空气悬架高度调节不准确的问题。
[0005] 在本发明实施例的第一方面，提供了一种空气悬架高度调节方法，包括：
[0006] 根据驾驶员选定的驾驶模式，将前桥和后桥的空气弹簧均调整至目标高度；
[0007] 当空气弹簧调节高度超过预定值，则将前桥和后桥的空气弹簧按顺序分级调节；
[0008] 当车辆未处于驾驶模式切换状态，车辆自检判定至少一个空气弹簧高度不满足设定的公差带要求时，则对对应的空气弹簧进行自适应独立高度调节。
[0009] 在本发明实施例的第二方面，提供了一种空气悬架高度调节系统，包括：
[0010] 模式选择调节模块，用于根据驾驶员选定的驾驶模式，将前桥和后桥的空气弹簧均调整至目标高度；
[0011] 分级调节模块，用于当空气弹簧调节高度超过预定值，则将前桥和后桥的空气弹簧按顺序分级调节；
[0012] 自适应调节模块，用于当车辆未处于驾驶模式切换状态，车辆自检判定至少一个空气弹簧高度不满足设定的公差带要求时，则对对应的空气弹簧进行自适应独立高度调节。
[0013] 在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。
[0014] 在本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
[0015] 本发明实施例中，通过对空气悬架前后桥分级调节，可以消除同时调节带来的累计误差，通过对空气弹簧进行独立自适应调节，减小空气弹簧的高度误差，避免高度差异对驾驶舒适性和空气弹簧寿命的影响。从而不仅能实现对空气悬架高度快速准确调节，而且可以消除调节中的累计误差，避免个别空气弹簧的高度误差。
附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他附图。
[0017] 图1为本发明一个实施例提供的一种空气悬架高度调节方法的流程示意图；
[0018] 图2为本发明一个实施例提供的空气弹簧分级调节流程示意图；
[0019] 图3为本发明一个实施例提供的双层高度公差带示意图；
[0020] 图4为本发明一个实施例提供的一种空气悬架高度调节系统的结构示意图；
[0021] 图5为本发明的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0022] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 应当理解，本发明的说明书或权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他相近意思表述，意指覆盖不排他的包含，如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、设备没有限定于已列出的步骤或单元。此外，“第一”“第二”用于区分不同对象，并非用于描述特定顺序。
[0024] 请参阅图1，本发明实施例提供的一种空气悬架高度调节方法的流程示意图，包括：
[0025] S101、根据驾驶员选定的驾驶模式，将前桥和后桥的空气弹簧均调整至目标高度；
[0026] 所述驾驶模式为根据驾驶场景不同或驾驶需求不同定义的模式，不同驾驶中对应的空气悬架高度不同。如将驾驶模式分别定义为运动模式、舒适模式、越野模式，对应的空气悬架高度分别为h1、h2、h3，选定驾驶模式后，将空气弹簧高度均调整至目标空气悬架高度即可。
[0027] 所述目标高度即为选定的驾驶模式下，对应的空气悬架高度。
[0028] 其中，分别调整前桥空气弹簧高度和后桥空气弹簧高度，调整高度分别为目标高度与当前前桥空气弹平均高度的差值、目标高度与当前后桥空气弹簧平均高度的差值。
[0029] 示例性的，以当前驾驶模式请求前后两帧差值为判断条件，判断高度调节的方向，并定义方向ChaDre：(1)高为1；(2)中为0；(3)低为‑1三个档位。
[0030] 当前两个前桥空气弹簧高度分别为hlf、hrf，当前前轴空气弹簧的平均高度：
[0031] 当前两个后桥空气弹簧高度分别为hlr、hrr，当前前轴空气弹簧的平均高度：
[0032] 车辆在上电启动后，未选择驾驶模式时，车辆的目标高度由当前的高度h估算。当前高度h在h1±15mm内，目标高度为h1，前桥目标调节高度为 后桥目标调节高度为当前高度h在h2±15mm内，调整的目标高度为h2，前桥目标调节高度为后桥目标调节高度为 当前高度h在h3±15mm内，调整的目标高度为h3，前桥目标调节高度为 后桥目标调节高度为

[0033] 在选择驾驶模式之后，车辆目标高度hi(i＝1、2、3由驾驶模式来确定,前桥目标调节高度 后桥目标调节高度
[0034] 在一个实施例中，可以将空气悬架高度调节过程划分为：
[0035]
[0036]
[0037] 系统进入后的默认状态case0；
[0038] 当高度调节方向为上升，当前高度和目标调节高度满足各个场景要求时，分别进入到Case1、Case2、Case3；
[0039] 当高度调节方向为下降，当前高度和目标调节高度满足各个场景要求时，分别进入到Case4、Case5、Case6；
[0040] 若当前高度和目标调节高度满足目标模式下的要求，且调节标志位tempMark＝0时，系统从当前case中跳出，恢复到Case0当中。
[0041] S102、当空气弹簧调节高度超过预定值，则将前桥和后桥的空气弹簧按顺序分级调节；
[0042] 在驾驶模式切换时，空气悬架高度变化过大，若同时调节四个空气弹簧时，由于载荷分布不均匀，某一个或多个空气弹簧不可避免的会存在误差累积较大，导致最终的调节精度不满足要求。
[0043] 所述预定值可以为实际测量确定的阈值，也可以是根据经验确定的阈值。
[0044] 对于超过预定值的空气悬架高度调节，可以对前桥空气弹簧和后桥空气弹簧分级调节，即分级将各个空气弹簧调整至同一高度，各级的累积高度为目标调节高度，如需要调节的高度为60mm，则可以分为三级进行调节(20mm、40mm和60mm)，先依次将前桥和后桥的空气弹簧调整至20mm，然后依次调整至40mm，最后调整至60mm即可。
[0045] 具体的，保持后桥不动，将前桥空气弹簧调节至第一目标高度后停止，并将后桥空气弹簧调节至第一目标高度，停止升高，继续将前桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止，将后桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止升高，依次升高前桥和后桥，直至前桥和后桥空气弹簧均达到目标调节高度；
[0046] 或者，保持前桥不动，将后桥空气弹簧调节至第一目标高度后停止，并将前桥空气弹簧调节至第一目标高度，停止升高，继续将后桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止，将前桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止升高，依次升高后桥和前桥，直至前桥和后桥空气弹簧均达到目标调节高度。
[0047] 所述第一目标高度、所述第二目标高度均对应于空气弹簧调节高度的分级(一个目标高度对应一个分级)，通过第一目标高度、第二目标高度以及后续分级高度的累加达到目标调节高度。
[0048] 其中，在对前桥空气弹簧调节时，可以保持左前空气弹簧不动，右前空气弹簧进行升高，或保持右前空气弹簧不动，左前空气弹簧进行升高。
[0049] 同样的，在对后桥空气弹簧调节时，可以保持左后空气弹簧不动，右后空气弹簧进行升高，或保持右后空气弹簧不动，左后空气弹簧进行升高。具体如图2所示，对空气弹簧依次进行分级调节。
[0050] 示例性的，以车辆由运动模式切换到越野模式为例，越野模式切换包括运动模式切换到舒适模式和舒适模式切换到越野模式，因此，分别进行运动模式切换到舒适模式、舒适模式切换到越野模式的目标调节高度，将其内部调节过程进行分级处理，结合经验可知每一级调节的高度取值20～30mm。根第一切换过程的目标调节高度 n为正整数，可确定第一切换过程需要n次调解完成。

[0051] 若第一切换过程单次调节高度为50mm，则可分为2级4次完成调节，即：前桥不变，后桥升高25mm——＞前桥升高25mm，后桥不变——＞前桥不变，后桥升高25mm——＞前桥升高25mm，后桥不变。单次调节的高度作为下一次调节输入的判断条件。
[0052] 以该方式进行调节，将单级调节分为前后桥独立调节，能够避免前后桥的累积误差，且将前桥调节和后桥调节分为的左右调节，一个空气弹簧调解完成即等待的方式能够消除单次调节的误差。
[0053] 同样的，下降调节也采用分级调节，如降低前桥，后降低后桥的方式依次进行分级调节。
[0054] S103、当车辆未处于驾驶模式切换状态，车辆自检判定至少一个空气弹簧高度不满足设定的公差带要求时，则对对应的空气弹簧进行自适应独立高度调节。
[0055] 当系统不处于驾驶模式切换时，车辆可以对各空气弹簧高度进行自检，当其中存在空气弹簧高度不满足设置的公差带要求时，对该空气弹簧进行目标高度调节。
[0056] 所述公差带为双层高度公差带，如图3所示，目标精度范围为[hi+2,hi‑2]，当空气弹簧高度不处于[hi+8,hi‑8]，则需要进行自适应高度调节。
[0057] 其中，分别计算不同时间段内四个空气弹簧的累计均值：
[0058]
[0059] 式中，havg表示空气弹簧的累计均值，T表示更新周期，t表示时间长度，hi表示空气弹簧高度，i为计数变量；
[0060] 若任一时间段内的累计均值大于该时间段的设定值，则判定空气弹簧不满足设定的公差带要求，对对应的空气弹簧进行自适应高度调节；所述设定值根据实际标定测试确定。
[0061] 设定值通常会大于公差带的边界值(即8mm)，当空气弹簧累计均值大于设定值，必然也会大于公差带要求值。
[0062] 如分别计算t，10t，30t空气弹簧的均值，若t秒内高度的均值havg>N1或10t秒内高度的均值havg>N2或30t秒内高度的均值havg>N1，三个条件中至少一个满足时，激活自适应高度调节。式中N3>N2>N1≥8mm，N和t均通过实际标定测试取值。
[0063] 优选的，在进行自适应调节时，先调节需要下降的空气弹簧，再调节需要上升的空气弹簧。可以根据调节方向筛选出需要下降的空气弹簧，并打开泄气阀和相应的空簧阀，先满足关闭条件的则先关闭空簧阀，待所有需下降调节的空气弹簧调节完毕即关闭泄气阀。然后调节上升的空气弹簧，原理与下降调节相似。这样既可避免上升和下降调节的冲突，又能有效降低空簧间的影响。

[0064] 本实施例中，通过对空气悬架分级调节和自适应调节，不仅能实现空气弹簧准确调节，而且能避免同步调节带来的累积误差，避免单个空气弹簧误差对驾驶舒适性、弹簧寿命的影响。
[0065] 应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0066] 图4为本发明实施例提供的一种空气悬架高度调节系统的结构示意图，该系统包括：
[0067] 模式选择调节模块410，用于根据驾驶员选定的驾驶模式，将前桥和后桥的空气弹簧均调整至目标高度；
[0068] 其中，分别调整前桥空气弹簧高度和后桥空气弹簧高度，调整高度分别为目标高度与当前前桥空气弹簧平均高度的差值、目标高度与当前后桥空气弹簧平均高度的差值。
[0069] 分级调节模块420，用于当空气弹簧调节高度超过预定值，则将前桥和后桥的空气弹簧按顺序分级调节；
[0070] 具体的，所述将前桥和后桥的空气弹簧按顺序分级调节包括：
[0071] 保持后桥不动，将前桥空气弹簧调节至第一目标高度后停止，并将后桥空气弹簧调节至第一目标高度，停止升高，继续将前桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止，将后桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止升高，依次升高前桥和后桥，直至前桥和后桥空气弹簧均达到目标调节高度；
[0072] 或者，保持前桥不动，将后桥空气弹簧调节至第一目标高度后停止，并将前桥空气弹簧调节至第一目标高度，停止升高，继续将后桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止，将前桥空气弹簧调节至第二目标高度后停止升高，依次升高后桥和前桥，直至前桥和后桥空气弹簧均达到目标调节高度。
[0073] 自适应调节模块430，用于当车辆未处于驾驶模式切换状态，车辆自检判定至少一个空气弹簧高度不满足设定的公差带要求时，则对对应的空气弹簧进行自适应独立高度调节。
[0074] 具体的，分别计算不同时间段内四个空气弹簧的累计均值：
[0075]
[0076] 式中，havg表示空气弹簧的累计均值，T表示更新周期，t表示时间长度，hi表示空气弹簧高度，i为计数变量；
[0077] 若任一时间段内的累计均值大于该时间段的设定值，则判定空气弹簧不满足设定的公差带要求，对对应的空气弹簧进行自适应高度调节；
[0078] 所述设定值根据实际标定测试确定。
[0079] 优选的，优先调节需要下降的空气弹簧，再调节需要上升的空气弹簧。
[0080] 所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程可以参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。
[0081] 图5是本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。所述电子设备用于空气悬架高度调节。如图5所示，该实施例的电子设备5包括：存储器510、处理器520以及系统总线530，所述存储器510包括存储其上的可运行的程序5101，本领域技术人员可以理解，图5中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

[0082] 下面结合图5对电子设备的各个构成部件进行具体的介绍：
[0083] 存储器510可用于存储软件程序以及模块，处理器520通过运行存储在存储器510的软件程序以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理。存储器510可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据(比如缓存数据)等。此外，存储器510可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0084] 在存储器510上包含网络请求方法的可运行程序5101，所述可运行程序5101可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或多个模块/单元被存储在所述存储器510中，并由处理器520执行，以实现空气悬架高度调节等，所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序5101在所述电子设备5中的执行过程。例如，所述计算机程序5101可以被分割为模式选择调节模块、分级调节模块和自适应调节模块等。
[0085] 处理器520是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器510内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器510内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体状态监控。可选的，处理器520可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器520可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器520中。
[0086] 系统总线530是用来连接计算机内部各功能部件，可以传送数据信息、地址信息、控制信息，其种类可以是例如PCI总线、ISA总线、CAN总线等。处理器520的指令通过总线传递至存储器510，存储器510反馈数据给处理器520，系统总线530负责处理器520与存储器510之间的数据、指令交互。当然系统总线530还可以接入其他设备，例如网络接口、显示设备等。

[0087] 在本发明实施例中，该电子设备所包括的处理520执行的可运行程序包括：
[0088] 根据驾驶员选定的驾驶模式，将前桥和后桥的空气弹簧均调整至目标高度；
[0089] 当空气弹簧调节高度超过预定值，则将前桥和后桥的空气弹簧按顺序分级调节；
[0090] 当车辆未处于驾驶模式切换状态，车辆自检判定至少一个空气弹簧高度不满足设定的公差带要求时，则对对应的空气弹簧进行自适应独立高度调节。
[0091] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0092] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0093] 以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

专利地区：湖北

专利申请日期：2022-03-28

专利公开日期：2023-11-03

专利公告号：CN114654954B