详情

原文传递基于能量回收的主被动悬架模式切换控制系统与方法

专利名称：	基于能量回收的主被动悬架模式切换控制系统与方法
摘要：	本发明公开了一种基于能量回收的主被动悬架模式切换控制系统与方法，控制系统包含车辆传感器模块、GPS定位模块、前处理模块、能量回收模块、能量管理模块和总控制模块。车辆传感器采集数据并传递给总控制模块；能量回收模块回收车辆的振动能与制动能；能量管理模块将回收的能量储存，同时也兼具给主动悬架及制动电机供能；总控制模块接收经前处理模块处理的车辆传感器与GPS定位模块采集的数据信息进行分析，切换成相应悬架模式，并控制能量回收与管理模块进行相应的工作状态。本发明能够有效地管理利用所回收的能量，同时在保证乘车舒适性的条件下转换悬架模式，极大程度的减少了能量的消耗。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	周凯;赵又群;徐瀚;张桂玉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910032293.4
公开号：	CN109703315A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	贺翔
分类号：	B60G17/015(2006.01);B;B60;B60G;B60G17
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.基于能量回收的主被动悬架模式切换控制系统，其特征在于，包含车辆传感器模块、GPS定位模块、前处理模块、能量回收模块、能量管理模块和总控制模块；所述前处理模块分别和车辆传感器模块的信号输出端、GPS定位系统的信号输出端、总控制模块的输入端相连，所述总控制模块的输出端分别和能量回收模块、能量管理模块相连；所述车辆传感器模块包含图像传感器、加速度传感器和制动踏板传感器；所述图像传感器设置在车头，用于拍摄车辆前方路面的图像，并将其传递给所述前处理模块；所述加速度传感器设置在车辆的悬架上，用于采集车身加速度，并将其传递给所述前处理模块；所述制动踏板传感器用于采集车辆制动踏板的位移量，并将其传递给所述前处理模块；所述GPS定位模块用于感应车辆的GPS坐标，并将其传递给所述前处理模块；所述前处理模块用于对接收到的路面图像、车身加速度、制动踏板的位移量进行模拟数字信号转换、滤波、剔除异常数据后，传递至所述总控制模块；所述能量回收模块包括第一至第四集成制动电机、第一至第四直线电机作动器、整流器、滤波器、稳压器和蓄能器；所述第一至第四集成制动电机分别对应设置在车辆的四个车轮上，用于在汽车启动、加速时对四个车轮进行额外辅助力，或者在汽车制动时将四个车轮的机械能转换为电能后输出至所述整流器；所述第一至第四直线电机作动器分别对应设置在车辆的四个悬架上，用于控制车辆的四个悬架作动或者将车辆四个悬架振动产生的机械能转换为电能后输出至所述整流器；所述整流器的输入端分别和所述第一至第四集成制动电机的电流输出端、第一至第四直线电机作动器的电流输出端相连，整流器的输出端和滤波器的输入端相连，用于对第一至第四集成制动电机、第一至第四直线电机作动器产生的电流进行整流；所述滤波器的输出端通过稳压器和所述蓄能器的输入端相连，其中，所述滤波器用于滤除电路里的脉冲及杂波干扰，所述稳压器用于稳定电路中的输出电压，所述蓄能器用于存储接收到的电能；所述能量管理模块包括电池单元、第一至第八配电器、以及第一至第八逆变器；所述电池单元的输入端和所述蓄能器的输出端相连，电池单元的输出端通过第一至第八配电器分别和第一至第八逆变器的输入端一一对应相连相连，所述第一至第八逆变器的输出端分别和第一至第四集成制动电机、第一至第四直线电机作动器；所述电池单元用于通过第一至第八配电器、第一至第八逆变器给第一至第四集成制动电机、第一至第四直线电机作动器供电；所述总控制模块包括第一至第八电机控制器和车载ECU；所述第一至第八电机控制器一端分别和所述第一至第四集成制动电机、第一至第四直线电机作动器一一对应相连，另一端均和所述车载ECU相连，用于根据车载ECU的指令控制所述第一至第四集成制动电机、第一至第四直线电机作动器工作；所述车载ECU分别和所述第一至第八配电器、第一至第八电机控制器、前处理模块相连，用于根据前处理模块的信息控制第一至第八配电器、第一至第八电机控制器工作。 2.根据权利要求1所述的基于能量回收的主被动悬架模式切换控制系统的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1），图像传感器、加速度传感器、制动踏板传感器、GPS定位模块分别采集车辆前方路面的图像、车身加速度、车辆制动踏板的位移量、车辆的GPS坐标，并将其传递给前处理模块；步骤2），前处理模块对接收到的路面图像、车身加速度、制动踏板的位移量进行模拟数字信号转换、滤波、剔除异常数据后，传递至车载ECU；步骤3），车载ECU判断车辆制动踏板的位移量是否大于零；步骤3.1），如果车辆制动踏板的位移量大于零、即车辆在进行制动时，车载ECU控制第一至第四集成制动电机以发电机的形式工作，将车辆四个车轮的机械能转换为电能，经整流、滤波及稳压后保存至蓄能器；步骤3.2），如果车辆制动踏板的位移量等于零，车载ECU控制第一至第四集成制动电机以电动机形式工作，所述电池单元经第一至第四配电器、第一至第四逆变器给第一至第四集成制动电机供电；步骤4），车载ECU将车身加速度和预设的加速度阈值进行比较；步骤4.1），如果车速加速度小于等于预设的加速度阈值，车载ECU控制第一至第四直线电机作动器以发电机形式工作，将四个悬架振动产生的机械能转换为电能，经整流、滤波及稳压后保存至蓄能器；步骤4.2），如果车速加速度大于预设的加速度阈值，车载ECU控制第一至第四直线电机作动器主动对车辆的四个悬架进行调整，使得车辆平稳行驶，此时，所述电池单元经第五至第八配电器、第五至第八逆变器给第一至第四直线电机作动器供电。 3.根据权利要求2所述的基于能量回收的主被动悬架模式切换控制系统的控制方法，其特征在于，所述预设的加速度阈值为0.4m/s2。
所属类别：	发明专利