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磁流变智能悬架系统

磁流变智能悬架系统

科亿国际智能悬架是全球唯一能提供完整的磁流变智能悬架全系统解决方案的企业。科亿国际全系统解决方案包括;磁流变液+磁流变减振器+ECU+控制算法。

科亿国际开发设计的磁流变智能悬架系统包含感知系统、智能控制系统、智能材料(即磁流变液)和磁流变减振器。感知系统完成车辆状态的信息采集和上传工作,智能控制系统完成决策计算和目标电流的施加,磁流变减振器输出所需的目标阻尼力,从而控制车辆的姿态。

电控悬架:汽车底盘驾乘体验控制的核心

1)根据汽车动力学基本原理,汽车整体姿态的决定性因素是悬架的阻尼与刚度;

2)电控悬架可以独立调控悬架阻尼与刚度,还能协调其他部件(ESC、转向、ABS等)调控车轮的其他受力;

3)电控悬架能够调控汽车的运动姿态,保证车辆驾乘体验和行驶安全,底盘线控的关键。

科亿国际智能悬架将自制的商业级磁流变液(MRF)灌装在经过特殊设计的磁流变减振器(MRD)内,当路面不平引起车轮跳动时,汽车的振动响应信息通过各传感器传至控制系统,控制器根据预置的控制算法(优化的SH-ADD算法)进行计算和决策,发出相应指令,实时调节各个减振器中电磁线圈的电流,进而改变阻尼通道内的磁场强度,产生不同屈服应力和表观黏度系数,从而调整磁流变减振器的输出阻尼力,实现阻尼力的连续可控调节,达到汽车悬架智能减振的目的,从而将汽车的操纵性和舒适性保持在完美的状态。

智能悬架系统架构

智能悬架系统架构

SAC架构设计框图

SAC架构设计框图

SAC软件根据功能和对象进一步划分为7个子模块:输入、输入管理模块、信息处理和状态估计模块、控制器、故障管理模块、输出管理模块、输出等。

SAC功能模块

SAC功能模块

序号

模块

功能描述

1

输入

接收整车CAN信号,采集传感器信号、IMU信号和回采ECU的电压、电流等数据。

2

输入管理

输入信号进行规范处理和标准化转化

3

信号处理与状态估计

包含滤波器、悬架簧上速度及加速度观测器和悬架行程观测器三个模块。滤波器对输入信号进行去噪声处理;悬架簧上速度及加速度观测器根据滤波后的侧倾角速度、俯仰角速度、横摆角速度、悬架簧下垂向加速度通过计算观测出悬架簧上垂向速度、悬架簧下垂向加速度;根据滤波后的簧下垂向加速度和观测的垂向速度计算出观测行程和观测悬架相对速度。

4

故障管理

电控悬架系统故障识别及管理;当故障出现时,依据故障等级进行相应操作并发出故障码。

5

控制器

包括SAC模块、自适应模块、乘子模块和阻尼控制模块,依据观测和滤波后的传感器信号和CAN信号计算得到目标电流。

6

输出管理

将数组形式的电流信号分解成对应四个车轮方向减振器的目标电流;将故障诊断模块中诊断出来的故障,在此模块中汇总输出。

7

输出

将输出管理模块中的四个减振器目标电流信号和故障信息传送到底层。底层驱动接受到信号驱动电流环产生实际电流及将故障信息发出。


控制功能描述

控制功能描述

序号

功能

功能描述

1

自适应控制功能

根据当前车速、方向盘转角、车身各向加速度、簧下垂向加速度等信息,来判断路况和车辆状态,自动计算悬架的阻尼力,根据阻尼器模型自动控制PWM,从而控制减振器电流,实现预期阻尼控制目标,达到最佳的舒适性与操控性

2

运动模式

提高减振器的阻尼力,以满足激烈的操控需求

3

舒适模式

减振器特性柔和,满足舒适性需求

4

驾驶模式选择系统

能够根据不同驾驶模式信息,适时调整减振器特性

5

Bump&hole功能

过减速带/缓冲带/井盖时达到最佳的舒适性

6

抗侧倾控制功能

改变左右两侧减振器的阻尼力,减小瞬态的车辆侧倾角

7

抗点头控制功能

由制动踏板、纵向加速度变化量等信号,通过增强减振器的阻尼力来控制车辆点头,使车身前俯仰小

8

抗后仰控制功能

由制动踏板、纵向加速度变化量等信号,短时间内适当加大减振器的阻尼力来减少启动和急加速时的后仰

9

整车启动/停止控制

根据整车启动/停止控制,提供对应阻尼模式和控制电流

10

输出电流闭环监测

识别输出电流是否达到预期值,若有偏差予以调整