CN111152619A - 一种可自动调节油气悬架的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动调节油气悬架的控制系统及方法，所述系统包括油气悬架本体、路况信息采集单元和控制单元；所述路况信息采集单元将采集到的路况信息发送至控制单元；所述控制单元基于所述路况信息判断出路面的不平度信息和/或障碍物高度信息，发送与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；和/或发送与所述障碍物高度信息相对应的高度调节信息至油气悬架本体中的高度调节单元，调整油气悬架本体的高度，获得与当前障碍物相对应的最佳高度。本发明能够快速有效地识别所处的路况，进而对油气悬架本体进行高度调节和/或阻尼调节，更加智能化。

Description

一种可自动调节油气悬架的控制系统及方法

技术领域

本发明属于车辆工程技术领域，具体涉及一种可自动调节油气悬架的控制系统及方法。

背景技术

越野车辆以出色的越野性能在复杂恶劣的工况下发挥着重要的作用，如今一些高性能的越野车辆选用的都是油气悬架装置，这是因为油气悬架除了能起到有效隔振作用外，还能提供良好的行驶平顺性、操纵稳定性和越野通过性。根据油气悬架的力学特性，匹配设计不同的悬架阻尼，可提升越野车辆的平顺性；改变悬挂油缸的伸缩可实现车身姿态的调整，并能进一步提升越野车辆的通过性能。

传统装有油气悬架的越野车辆在调校完毕后，在遇到斜坡、垂直障碍、涉水和颠簸路段等路况时，需将车辆停止后，人工调整油气悬架的高度调节阀，将车体举升或下降到指定高度通过相应路况；调节节流阀阻尼孔开度，获得想要的阻尼以减小车体的振动。这种停车后的人工调整费时费力，不适用于复杂多变的越野环境。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种可自动调节油气悬架的控制系统及方法。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种可自动调节的油气悬架，包括油气悬架本体、路况信息采集单元和控制单元；

所述路况信息采集单元将采集到的路况信息发送至控制单元；

所述控制单元基于所述路况信息判断出路面的不平度信息和/或障碍物信息，发送与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；和/或发送与所述障碍物信息相对应的高度调节信息至油气悬架本体中的高度调节单元，调整油气悬架本体的高度，获得与当前障碍物相对应的最佳高度。

可选地，所述路况信息采集单元包括至少一个加速度传感器，所述加速度传感器设于油气悬架本体中悬挂油缸的下铰点处；

和/或所述路况信息采集单元包括摄像头、测距仪和坡度仪，所述测距仪用于测量障碍物与车体之间的距离；所述摄像头用于拍摄障碍物的图像，所述坡度仪用于测量路面的坡度。

可选地，所述油气悬架本体包括第一油气悬挂组和第二油气悬挂组，二者均包括第一油气悬架单元和第二油气悬架单元，所述第一油气悬架单元和第二油气悬架单元均包括高度调节单元和阻尼调节单元；

所述高度调节单元包括：

三位四通电磁换向阀，用于与油泵相连；

悬挂油缸；

第一高度调节阀和第二高度调节阀，二者的其中一端分别与所述三位四通电磁换向阀相连，另一端分别与所述悬挂油缸相连；

所述第二油气悬挂组中的第一油气悬架单元和第二油气悬架单元中的悬挂油缸通过贯通阀相连；

所述阻尼调节单元包括：

蓄能器锁止阀，一端连接在所述悬挂油缸和第二高度调节阀之间，另一端通过电液比例节流阀与蓄能器相连。

可选地，当车辆行驶模式为默认行驶模式时，所述蓄能器锁止阀处于开启状态，所述油气悬架本体处于弹性模式；

控制器基于路况信息采集单元发送的路况信息，判定当前路面所属的不平度等级，发送与所述不平度等级相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元中电液比例节流阀的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；

当路面不平度等级发生改变之后，所述控制器发送与当前路面不平度等级相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元中电液比例节流阀的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼。

可选地，当控制器基于路况信息采集单元发送的车身周围的全景影像，判定车辆处于涉水路况时，则将行驶模式切换为涉水模式；

所述控制器将油气悬架本体连带车身举升到最高位置，并关闭所有蓄能器锁止阀，将油气悬架本体切换成刚性模式，同时利用路况信息采集单元实时测量车体底部到涉水路段地面的距离，一旦水深超过警戒深度，控制器开始发出警戒指令信号，提醒驾驶员不要再向前行驶；若水深一直未超过警戒深度，车辆在安全行驶出涉水路段后，控制器基于路况信息采集单元输出的实时全景图像，判定出当前已不处于涉水路况，控制器将驾驶模式切换为默认行驶模式，并控制各悬挂油缸的高度使得油气悬架本体连带车身下降到正常高度。

可选地，当路况信息采集单元检测到前方出现垂直障碍时，控制器控制车辆将行驶模式切换为垂直越障模式；控制器根据路况信息采集单元输出的图像测量出障碍物的高度，并将此高度与预设的垂直越障最大高度进行比对，当判定车辆无法翻越障碍，则发出警示信号提醒；当判定车辆能翻越障碍，则根据路况信息采集单元输出的车体与障碍物之间的距离，将车速降至设定车速范围内，开启与车辆前轴对应的两个第一高度调节阀和与车辆后轴对应的两个第二高度调节阀，将与车辆前轴对应的两个悬挂油缸举升到最高，与车辆后轴对应的两个油缸降到最低，关闭高度调节阀和蓄能器锁止阀，将油气悬挂锁定为刚性模式。

可选地，当路况信息采集单元检测到即将进入坡道路况时，所述控制器将驾驶模式切换为坡道行驶模式；利用路况信息采集单元测量出当前坡道的坡度，并将当前坡度与预设所能通过最大坡度进行对比，当检测到当前坡度大于最大坡度时，则发出警示信号提醒，当检测到当前坡度小于最大坡度时，控制器计算出使车体处于水平时与车轮后轴对应的两个悬挂油缸要举升的高度，发出指令开启与车辆后轴对应的两个第一高度调节阀，油泵开始供油，待内置于悬挂油缸的位移传感器检测到油缸举升到指定高度后，关闭两个第一高度调节阀和所有蓄能器锁止阀，将油气悬架本体切换成刚性模式，前轴两轮动力占比小于后轴两轮动力占比。

可选地，当路况信息采集单元检测到经过壕沟路段时，控制器将驾驶模式切换为越壕模式；控制器根据路况信息采集测量出壕沟的深度，并将此深度与预设的壕沟最大深度进行比对，当判定车辆无法跨越时，则发出警示信号提醒，当判定能够跨越壕沟时，控制器将车速降到设定车速范围以内，当前轮进入壕沟后，控制器发出指令，打开与车辆前轴对应的两个与悬挂油缸相连的第一高度调节阀，悬挂油缸举升到最大高度，重心后移，然后关闭与车辆前轴相对应的两个第一高度调节阀和所有蓄能器锁止阀，同时重新分配动力，前轴两轮动力占比大于后轴两轮占比，待前轮爬出壕沟、后轮进入壕沟后，打开与后轴对应的两个第一高速开关阀，将与车辆后轴对应的悬挂油缸举升到最大高度，然后关闭两个第一高度调节阀，之后将动力重新分配，后轴两轮动力分配占比大于前轴两轮占，当后轮爬出壕沟后，打开与车辆后轴对应的两个悬挂油缸的第二高度调节阀，将油缸下降到正常高度。

第二方面，本发明提供了一种可自动调节油气悬架的调节方法，包括：

获取路况信息；

基于所述路况信息判断出路面的不平度信息和/或障碍物高度信息，发送与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，用于调整所述阻尼调节单元的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；和/或者发送与所述障碍物高度信息相对应的高度调节信息至油气悬架本体中的高度调节单元，用于调整所述高度调节单元的高度，获得与当前障碍物相对应的最佳高度。

可选地，所述与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息的计算方法包括：

获取基于整车和油气悬架的结构参数构建的仿真模型，其中油气悬挂结构参数包括蓄能器的初始压力和初始体积、悬挂油缸的内径和活塞推杆的外径、各管路、各阀块的压降特性；

输入不同不平度等级的路况信息，以阻尼调节单元的阻尼孔面积作为自变量，以油气悬挂偏频值和气囊落座行程作为评价指标，进行迭代优化，获取不同路面等级下的最佳的阻尼孔面积。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1)本发明利用路况信息采集单元(包括各种传感器)将信号传输到控制器(行车电脑ECU)，控制器经过处理分析判别所处的路况，然后根据当前路况进行油气悬架本体的高度和阻尼自动调节。

2)本发明具有油气悬架本体的阻尼调节功能，当控制器识别所处路面的不平度等级后，自动调节悬挂油缸的电液比例节流阀的开度，获得与之对应的最佳阻尼，能够快速有效地减小车体的振动，提高车辆的平顺性。

3)本发明具有油气悬架本体的高度调节功能，当控制器识别所处的路况后，自动切换为相应的行驶模式，然后根据所处的路况调整各悬挂油缸的高度，待通过障碍后自动切换为越野行驶模式，具有高度的智能化，与此同时也大幅提高了车辆的越野通过能力。

4)本发明提供越野行驶、涉水行驶、垂直越障、坡道行驶、越壕行驶等几种行驶模式，其中越野行驶模式是默认的行驶模式，当路况识别系统识别出所处的路况后，会自动切换为所对应的行驶模式。

5)本发明具有提示报警功能。当所处的路况已超过油气悬架本体所能调整的极限，控制器会进行提示报警，告知驾驶人员当前路况不能通过。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的原理示意图；

1.油池，2.限载阀，3.油泵，4.三位四通电磁换向阀，5第一高度调节阀，6.第二高度调节阀，7.蓄能器锁止阀，8.蓄能器，9.电液比例节流阀，10.贯通阀，11.悬挂油缸，12.加速度传感器，13.位移传感器，14.摄像头，15.红外激光测距仪，16.激光坡度仪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

本发明实施例中提供了一种可自动调节的油气悬架，其包括油气悬架本体、路况信息采集单元和控制单元；

所述路况信息采集单元将采集到的路况信息发送至控制单元；

所述控制单元基于所述路况信息判断出路面的不平度信息和/或障碍物信息，发送与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼，能够快速有效并最大限度地减少车体的振动；和/或者发送与所述障碍物信息相对应的高度调节信息至油气悬架本体中的高度调节单元，调整油气悬架本体的高度，获得与当前障碍物相对应的最佳高度。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述路况信息采集单元包括至少一个加速度传感器12，所述加速度传感器12设于油气悬架本体中悬挂油缸11的下铰点处；优选地，所述路况信息采集单元包括至少四个加速度传感器12，各加速度传感器12分别设于油气悬架中对应的悬挂油缸11的下铰点处。

在本发明实施例的第二种具体实施方式中，所述路况信息采集单元包括摄像头14、测距仪15和坡度仪16，所述测距仪15用于测量障碍物与车体之间的距离；所述摄像头14用于拍摄障碍物的图像，所述坡度仪16用于测量路面的坡度。在具体实施过程中，所述摄像头14的数量为5，各摄像头14分别设于车身前端、后端、左侧、右侧以及底部，且采用的摄像头14为超广角感光高清摄像头14。

在本发明实施例的第三种具体实施方式中，所述路况信息采集单元包括至少一个加速度传感器12，所述加速度传感器12设于油气悬架中悬挂油缸11的下铰点处；所述路况信息采集单元还包括摄像头14、测距仪15和坡度仪16，所述测距仪15用于测量障碍物与车体之间的距离；所述摄像头14用于拍摄障碍物的图像，所述坡度仪16用于测量路面的坡度。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述油气悬架本体包括第一油气悬挂组和第二油气悬挂组，二者均包括第一油气悬架单元和第二油气悬架单元，所述第一油气悬架单元和第二油气悬架单元均包括高度调节单元和阻尼调节单元；

所述高度调节单元包括：

三位四通电磁换向阀4，用于连接油泵3，所述油泵3设于油池1内，所述三位四通电磁换向阀4和油泵3均连接限载阀2；

悬挂油缸11；

第一高度调节阀5和第二高度调节阀6，二者的其中一端分别与所述三位四通电磁换向阀4相连，另一端分别与所述悬挂油缸11相连；

所述第一油气悬架单元和第二油气悬架单元中的悬挂油缸11通过贯通阀10相连；

所述阻尼调节单元包括：

蓄能器8锁止阀7，一端连接在所述悬挂油缸11和第二高度调节阀6之间，另一端通过电液比例节流阀与蓄能器8相连。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，当调整油气悬架的高度时，则开启所述第一高度调节阀5，关闭所述第二高度调节阀6，悬挂油缸11举升，到达指定高度后关闭所述第一高度调节阀5，停止供油；当需要降低悬挂油缸11的高度时，则开启所述第二高度调节阀6，关闭所述第一高度调节阀5，下降到指定位置后，关闭所述第二高度调节阀6，完成油气悬挂高度的调整，所述蓄能器8锁止阀7处于关闭状态，油气悬架本体处于刚性模式；

在调节阻尼调节单元的开度时，所述蓄能器8锁止阀7处于开启状态，油气悬架本体处于弹性模式。

本发明实施例中的可自动调节的油气悬架包括五种运行模式，具体为：

(1)默认行驶模式(越野行驶模式)：

当车辆行驶模式为默认行驶模式时，所有蓄能器8锁止阀7均处于开启状态，所述油气悬架本体处于弹性模式；

所述控制器基于路况信息采集单元发送的路况信息，判定当前路面所属的不平度等级，发送与所述不平度等级相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元中电液比例节流阀的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；

当路面不平度等级发生改变之后，所述控制器发送与当前路面不平度等级相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元中电液比例节流阀的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼。

即车辆在行驶过程中，安装在悬挂油缸11下铰点的4个加速度传感器12实时采集路面的不平度信息，并将路面的不平度信息反馈到控制器中进行处理分析，判定当前路面所属的不平度等级。根据之前存储的不同等级的路面和与之对应的最佳电液比例节流阀9阻尼孔面积的数据文件，自动调节阻尼孔的开度，获得与当前路面相对应的最佳阻尼。当路面不平度等级发生改变之后，控制器捕捉识别后，自动调整与当前路面相对应的电液比例节流阀9阻尼孔面积，从而保证了越野车辆在高速行驶时运载人员和货物的舒适性和安全性。

(2)涉水行驶模式：

当控制器基于路况信息采集单元发送的车身周围的全景影像，判定车辆处于涉水路况时，则将行驶模式切换为涉水模式；

所述控制器将油气悬架本体及车身举升到最高位置，并关闭所有蓄能器8锁止阀7，将油气悬架本体切换成刚性模式，同时利用路况信息采集单元实时测量车体底部到涉水路段地面的距离，一旦水深超过警戒深度，控制器开始发出警戒指令信号，提醒驾驶员不要再向前行驶；若水深一直未超过警戒深度，车辆在安全行驶出涉水路段后，控制器基于路况信息采集单元输出的实时全景图像，判定出当前已不处于涉水路况，控制器将驾驶模式切换为默认行驶模式，并控制各悬挂油缸11的高度使得油气悬架本体及车身下降到正常高度。

即当越野车辆处于涉水路况时，安装于车体前、后、左、右以及底部的5个高清感光摄像头14开始工作，形成车身周围的全景影像，控制器识别出当前所处的路况，将行驶模式切换为涉水模式。处于涉水模式下的越野车辆自动将4个悬挂油缸11举升到最高位置，然后关闭4个蓄能器锁止阀7，将油气悬架本体切换成刚性模式，同时位于车身底部的红外激光测距仪15开始实时测量车体底部到涉水路段地面的距离，一旦水深超过警戒深度 (警戒深度根据车身高度自行设定)，控制器开始发出警戒指令信号，提醒驾驶员不要再向前行驶。如果水深一直未超过警戒深度，车辆在安全行驶出涉水路段后，摄像头14拍摄的图像信号传输到控制器，控制器判定识别出当前已不处于涉水路况，自动将驾驶模式切换为越野模式，将4个悬挂油缸11高度下降到正常高度。

(3)垂直越障行驶模式：

当路况信息采集单元检测到前方出现垂直障碍时，控制器控制车辆将行驶模式切换为垂直越障模式；控制器根据路况信息采集单元输出的图像测量出障碍物的高度，并将此高度与预设的垂直越障最大高度进行比对，当判定车辆无法翻越障碍，则发出警示信号提醒；当判定车辆能翻越障碍，则根据路况信息采集单元输出的车体与障碍物之间的距离，将车速降至设定车速范围内，开启与车辆前轴对应的两个第一高度调节阀5和与车辆后轴对应的两个第二高度调节阀6，将与车辆前轴对应的两个悬挂油缸11举升到最高，与车辆后轴对应的两个油缸降到最低，关闭高度调节阀和蓄能器锁止阀7，将油气悬挂锁定为刚性模式。

即当越野车辆前侧的摄像头14和红外测距仪15检测到前方出现垂直障碍时，将信号回传到控制器，控制器将行驶模式切换为垂直越障模式。此时，控制器根据前侧摄像头14拍摄的图像测量出障碍物的高度，根据之前验证过的垂直越障最大高度判定车辆是否能够翻越障碍，如果不能，控制器发出警示信号提醒。如果障碍物高度小于最大垂直越障高度时，车辆前侧红外测距仪15测量车体与障碍物之间的距离，并将车速降至5Km/h以内，开启前轴两个第一高度调节阀5和与车辆后轴对应的两个第二高度调节阀6，将与车辆前轴对应的两个悬挂油缸11举升到最高，与车辆后轴对应的两个油缸降到最低，使重心后移，然后关闭高度调节阀和4个蓄能器锁止阀7，将油气悬挂锁定为刚性模式。控制器重新分配动力，前轴两轮占比70％，后轴两轮占比30％，待车辆成功翻越垂直障碍后，将与前、后轴对应的悬挂油缸11恢复到正常高度，并将驾驶模式重新切换为越野模式。

(4)坡道行驶模式：

当路况信息采集单元检测到即将进入坡道路况时，所述控制器将驾驶模式切换为坡道行驶模式；利用路况信息采集单元测量出当前坡道的坡度，并将当前坡度与预设所能通过最大坡度进行对比，当检测到当前坡度大于最大坡度时，则发出警示信号提醒，当检测到当前坡度小于最大坡度时，控制器计算出使车体处于水平时与车辆后轴相对应的两个悬挂油缸11要举升的高度，发出指令开启与车辆后轴相对应的两个第一高度调节阀5，油泵3开始供油，待内置于悬挂油缸11的位移传感器13检测到油缸举升到指定高度后，关闭两个第一高度调节阀5和所有蓄能器锁止阀7，将油气悬架本体锁定为刚性模式，前轴两轮动力占比小于后轴两轮动力占比。

即当越野车辆即将进入坡道路况时，控制器自动将驾驶模式切换为坡道行驶模式。安装于车辆底端的激光坡度仪16测量出当前坡道的坡度，反馈给控制器，控制器判定当前坡度是否小于车辆所能通过的最大坡度，当检测到当前坡度小于最大坡度后，控制器自动计算使车体处于水平时后轴两个悬挂油缸11要举升的高度，发出指令开启与车辆后轴相对应的两个第一高度调节阀5，油泵3开始供油，待内置于悬挂油缸11的高精度位移传感器13检测到油缸举升到指定高度后，关闭两个第一高度调节阀5和4个蓄能器锁止阀7，将油气悬架本体锁定为刚性模式。控制器重新分配动力，前轴两轮占比30％，后轴两轮占比70％，当车辆成功爬越坡道后，路况识别系统自动切换为越野模式。

(5)越壕行驶模式：

当路况信息采集单元检测到经过壕沟路段时，控制器将驾驶模式切换为越壕模式；控制器根据路况信息采集测量出壕沟的深度，并将此深度与预设的壕沟最大深度进行比对，当判定车辆无法跨越时，则发出警示信号提醒，当判定能够跨越壕沟时，控制器将车速降到设定车速范围以内，当前轮进入壕沟后，控制发出指令，打开与车辆前轴相对应的两个悬挂油缸相连的第一高度调节阀5，悬挂油缸11举升到最大高度，重心后移，然后关闭与车辆前轴相对应的两个第一高度调节阀5和所有蓄能器锁止阀7，同时重新分配动力，前轴两轮动力占比大于后轴两轮占比，待前轮爬出壕沟、后轮进入壕沟后，打开对车辆后轴相对应的与两个悬挂油缸的第一高速开关阀，将与车辆后轴相对应的悬挂油缸11举升到最大高度，然后关闭两个第一高度调节阀5，之后将动力重新分配，后轴两轮动力分配占比大于前轴两轮占，当后轮爬出壕沟后，打开与车辆后轴相对应的两个悬挂油缸11相连的第二高度调节阀6，将油缸下降到正常高度。

即当经过壕沟路段时，控制器识别路况后自动切换为越壕模式。车速降到5km/h以内，当前轮进入壕沟后，控制器发出指令，打开与车辆前轴相对应的两个悬挂油缸的第一高度调节阀5，悬挂油缸11举升到最大高度，重心后移，然后关闭与车辆前轴相对应的两个第一高度调节阀5和4个蓄能器8锁止阀7，同时重新分配动力，前轴两轮占比70％，后轴两轮占比30％，待前轮爬出壕沟、后轮进入壕沟后，此时打开后轴的两个悬挂油缸的第一高度开关阀，将后轴的悬挂油缸11举升到最大高度，然后关闭两个高度开关阀，之后将动力重新分配，后轴两轮动力分配占比为70％，前轴两轮占比30％，当后轮爬出壕沟后，打开后轴两个悬挂油缸11的高度调节阀，将油缸下降到正常高度，与此同时控制器将驾驶模式自动调换为默认形式模式。

实施例2

本发明实施例中提供了一种可自动调节油气悬架的调节方法，包括：

获取路况信息；

基于所述路况信息判断出路面的不平度信息和/或障碍物高度信息，发送与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，用于调整所述阻尼调节单元的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；和/或者发送与所述障碍物高度信息相对应的高度调节信息至油气悬架本体中的高度调节单元，用于调整所述高度调节单元的高度，获得与当前障碍物相对应的最佳高度。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息的计算方法包括：

获取基于整车和油气悬架的结构参数构建的仿真模型，其中油气悬挂结构参数包括蓄能器8的初始压力和初始体积、悬挂油缸11的内径和活塞推杆的外径、各管路、各阀块的压降特性；

输入不同不平度等级的路况信息，以阻尼调节单元的阻尼孔面积作为自变量，以油气悬挂偏频值和气囊落座行程作为评价指标，进行迭代优化，获取不同路面等级下的最佳的阻尼孔面积。

其余部分均与实施例1相同。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可自动调节的油气悬架，其特征在于：包括油气悬架本体、路况信息采集单元和控制单元；

所述路况信息采集单元将采集到的路况信息发送至控制单元；

所述控制单元基于所述路况信息判断出路面的不平度信息和/或障碍物信息，发送与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；和/或发送与所述障碍物信息相对应的高度调节信息至油气悬架本体中的高度调节单元，调整油气悬架本体的高度，获得与当前障碍物相对应的最佳高度。

2.根据权利要求1所述的一种可自动调节油气悬架，其特征在于：所述路况信息采集单元包括至少一个加速度传感器，所述加速度传感器设于油气悬架本体中悬挂油缸的下铰点处；

和/或所述路况信息采集单元包括摄像头、测距仪和坡度仪，所述测距仪用于测量障碍物与车体之间的距离；所述摄像头用于拍摄障碍物的图像，所述坡度仪用于测量路面的坡度。

3.根据权利要求2所述的一种可自动调节油气悬架，其特征在于，所述油气悬架本体包括第一油气悬挂组和第二油气悬挂组，二者均包括第一油气悬架单元和第二油气悬架单元，所述第一油气悬架单元和第二油气悬架单元均包括高度调节单元和阻尼调节单元；

所述高度调节单元包括：

三位四通电磁换向阀，用于与油泵相连；

悬挂油缸；

第一高度调节阀和第二高度调节阀，二者的其中一端分别与所述三位四通电磁换向阀相连，另一端分别与所述悬挂油缸相连；

所述第二油气悬挂组中的第一油气悬架单元和第二油气悬架单元中的悬挂油缸通过贯通阀相连；

所述阻尼调节单元包括：

蓄能器锁止阀，一端连接在所述悬挂油缸和第二高度调节阀之间，另一端通过电液比例节流阀与蓄能器相连。

4.根据权利要求3所述的一种可自动调节油气悬架的调节装置，其特征在于，当车辆行驶模式为默认行驶模式时，所述蓄能器锁止阀处于开启状态，所述油气悬架本体处于弹性模式；

控制器基于路况信息采集单元发送的路况信息，判定当前路面所属的不平度等级，发送与所述不平度等级相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元中电液比例节流阀的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；

当路面不平度等级发生改变之后，所述控制器发送与当前路面不平度等级相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，调整所述阻尼调节单元中电液比例节流阀的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼。

5.根据权利要求3所述的一种可自动调节油气悬架的调节装置，其特征在于，当控制器基于路况信息采集单元发送的车身周围的全景影像，判定车辆处于涉水路况时，则将行驶模式切换为涉水模式；

所述控制器将油气悬架本体连带车身举升到最高位置，并关闭所有蓄能器锁止阀，将油气悬架本体切换成刚性模式，同时利用路况信息采集单元实时测量车体底部到涉水路段地面的距离，一旦水深超过警戒深度，控制器开始发出警戒指令信号，提醒驾驶员不要再向前行驶；若水深一直未超过警戒深度，车辆在安全行驶出涉水路段后，控制器基于路况信息采集单元输出的实时全景图像，判定出当前已不处于涉水路况，控制器将驾驶模式切换为默认行驶模式，并控制各悬挂油缸的高度使得油气悬架本体连带车身下降到正常高度。

6.根据权利要求3所述的一种可自动调节油气悬架的调节装置，其特征在于，当路况信息采集单元检测到前方出现垂直障碍时，控制器控制车辆将行驶模式切换为垂直越障模式；控制器根据路况信息采集单元输出的图像测量出障碍物的高度，并将此高度与预设的垂直越障最大高度进行比对，当判定车辆无法翻越障碍，则发出警示信号提醒；当判定车辆能翻越障碍，则根据路况信息采集单元输出的车体与障碍物之间的距离，将车速降至设定车速范围内，开启与车辆前轴对应的两个第一高度调节阀和与车辆后轴对应的两个第二高度调节阀，将与车辆前轴对应的两个悬挂油缸举升到最高，与车辆后轴对应的两个油缸降到最低，关闭高度调节阀和蓄能器锁止阀，将油气悬挂锁定为刚性模式。

7.根据权利要求3所述的一种可自动调节油气悬架的调节装置，其特征在于，当路况信息采集单元检测到即将进入坡道路况时，所述控制器将驾驶模式切换为坡道行驶模式；利用路况信息采集单元测量出当前坡道的坡度，并将当前坡度与预设所能通过最大坡度进行对比，当检测到当前坡度大于最大坡度时，则发出警示信号提醒，当检测到当前坡度小于最大坡度时，控制器计算出使车体处于水平时与车辆后轴对应的两个悬挂油缸要举升的高度，发出指令开启与车辆后轴对应的两个第一高度调节阀，油泵开始供油，待内置于悬挂油缸的位移传感器检测到油缸举升到指定高度后，关闭两个第一高度调节阀和所有蓄能器锁止阀，将油气悬架本体锁定为刚性模式，前轴两轮动力占比小于后轴两轮动力占比。

8.根据权利要求4所述的一种可自动调节油气悬架的调节装置，其特征在于，当路况信息采集单元检测到经过壕沟路段时，控制器将驾驶模式切换为越壕模式；控制器根据路况信息采集测量出壕沟的深度，并将此深度与预设的壕沟最大深度进行比对，当判定车辆无法跨越时，则发出警示信号提醒，当判定能够跨越壕沟时，控制器将车速降到设定车速范围以内，当前轮进入壕沟后，控制器发出指令，打开与车辆前轴对应的两个与悬挂油缸相连的第一高度调节阀，悬挂油缸举升到最大高度，重心后移，然后关闭与车辆前轴相对应的两个第一高度调节阀和所有蓄能器锁止阀，同时重新分配动力，前轴两轮动力占比大于后轴两轮占比，待前轮爬出壕沟、后轮进入壕沟后，打开与车辆后轴对应的两个第一高速开关阀，将与车辆后轴对应的悬挂油缸举升到最大高度，然后关闭两个第一高度调节阀，之后将动力重新分配，后轴两轮动力分配占比大于前轴两轮占，当后轮爬出壕沟后，打开与车辆后轴对应的两个悬挂油缸的第二高度调节阀，将油缸下降到正常高度。

9.一种可自动调节油气悬架的调节方法，其特征在于，包括：

获取路况信息；

基于所述路况信息判断出路面的不平度信息和/或障碍物高度信息，发送与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息至油气悬架本体中的阻尼调节单元，用于调整所述阻尼调节单元的开度，获得与当前路况相对应的最佳阻尼；和/或者发送与所述障碍物高度信息相对应的高度调节信息至油气悬架本体中的高度调节单元，用于调整所述高度调节单元的高度，获得与当前障碍物相对应的最佳高度。

10.根据权利要求5所述的一种可自动调节油气悬架的调节方法，其特征在于，所述与所述不平度信息相对应的阻尼调节信息的计算方法包括：

获取基于整车和油气悬架的结构参数构建的仿真模型，其中油气悬挂结构参数包括蓄能器的初始压力和初始体积、悬挂油缸的内径和活塞推杆的外径、各管路、各阀块的压降特性；

输入不同不平度等级的路况信息，以阻尼调节单元的阻尼孔面积作为自变量，以油气悬挂偏频值和气囊落座行程作为评价指标，进行迭代优化，获取不同路面等级下的最佳的阻尼孔面积。

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