一种车身高度双级调节系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车身高度双级调节系统和方法，特别是指一种利用空气弹簧和轮胎对车身高度进行控制的双级调节系统和方法，属于车辆控制技术领域。
【背景技术】
[0002]空气弹簧通过气压的自动调节，可以改变空气弹簧的刚度，从而有效改善车辆的舒适性、操纵稳定性，减小车辆对路面的破坏。这项技术通过电控空气悬架系统逐渐得到广泛应用，也使电控空气悬架成为未来车辆悬架的发展趋势。轮胎通过气压的自动调节，可改变轮胎的刚度以及与地面的接触面积，从而可提高车辆的通过性能以及舒适性。这项技术通过中央轮胎充放气系统在重型越野车、特种车辆上得到了广泛的应用。
[0003]目前电控空气悬架系统和轮胎中央充放气系统都是单独在车辆上使用，在调节各自相关车辆性能的过程中会使车身高度不可控，影响车辆的动力性。专利CN200910244342.7中提出了一种将空气弹簧内嵌入轮胎中以提高轮胎性能的结构和方法，但其在实际的工业实现上有一定的困难，而且不便于控制系统的设计，只能算是一种部件间的叠加，不是系统的集成。电控空气悬架系统和轮胎中央充放气系统在结构和原理上十分相似，并且有功能互补，因此这两套系统集成的可行性非常高，且具有明显的优势。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种车身高度双级调节系统和方法，通过对空气悬架系统和轮胎中央充放气系统的集成，实现对车身高度的灵活控制，并消除系统功能间的冲突，提高车辆系统平顺性和通过性能。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种车身高度双级调节系统，包含:气源，其提供压缩空气；空气弹簧，其设置在车辆的车轴上；空气弹簧气路，其一端通过三通阀与所述的气源连接，另一端与所述的空气弹簧连接，对空气弹簧进行充气和放气；轮胎气路，其一端通过三通阀与所述的气源连接，另一端与车辆的轮胎连接，对轮胎进行充气和放气；信号测量单元，其测量车辆的车身高度信息、空气弹簧压力信息以及轮胎压力信息；电子控制单元，其分别与所述的空气弹簧气路、轮胎气路以及信号测量单元连接，根据信号测量单元测量到的信息，该电子控制单元控制空气弹簧气路对空气弹簧进行充气和放气，以及控制轮胎气路对轮胎进行充气和放气。
[0006]所述的空气弹簧气路包含:第一电磁阀，其进气端通过三通阀与所述的气源管路连接，出气端与所述的空气弹簧管路连接，开关与所述的电子控制单元电路连接，由该电子控制单元控制第一电磁阀对空气弹簧进行充气；第二电磁阀，其进气端与所述的空气弹簧管路连接，出气端与大气连接，开关与所述的电子控制单元电路连接，由该电子控制单元控制第二电磁阀对空气弹簧进行放气。
[0007]所述的轮胎气路包含:第三电磁阀，其进气端通过三通阀与所述的气源管路连接，出气端与所述的轮胎管路连接，开关与所述的电子控制单元电路连接，由该电子控制单元控制第三电磁阀对轮胎进行充气；第四电磁阀，其进气端与所述的轮胎管路连接，出气端与大气连接，开关与所述的电子控制单元电路连接，由该电子控制单元控制第四电磁阀对轮胎进行放气。
[0008]所述的信号测量单元包含:车身高度传感器，其设置在车身上，且与所述的电子控制单元电路连接，测量车辆当前的车身高度信息并传送至电子控制单元；空气弹簧压力传感器，其设置在所述的空气弹簧上，且与所述的电子控制单元电路连接，测量空气弹簧的内部压力信息并传送至电子控制单元；轮胎压力传感器，其设置在所述的轮胎上，且与所述的电子控制单元电路连接，测量轮胎的内部压力信息并传送至电子控制单元。
[0009]所述的气源与三通阀之间还设置有单向阀。
[0010]本发明还提供一种车身高度双级调节方法，包含以下步骤:
51、电子控制单元接收由车身高度传感器、空气弹簧压力传感器和轮胎压力传感器分别测量到的车身高度信息、空气弹簧的内部压力信息和轮胎的内部压力信息；
52、电子控制单元比较当前测量到的车身高度信息是否低于其预先设定值；如是，通过控制空气弹簧气路对空气弹簧充气，以及控制轮胎气路对轮胎充气，以提高当前车身高度；如否，执行S3 ；
53、电子控制单元比较当前测量到的车身高度信息是否高于其预先设定值；如是，通过控制空气弹簧气路对空气弹簧放气，以及控制轮胎气路对轮胎放气，以降低当前车身高度；如否，执行S4 ；
54、电子控制单元判断当前路况是否需要调节胎压并维持车身当前高度；如是，通过控制轮胎气路对轮胎放气/充气，以及控制空气弹簧气路对空气弹簧充气/放气，以维持当前车身高度；如否，结束调节。
[0011]所述的S2中，具体包含以下步骤:
521、电子控制单元控制第一电磁阀通电，气源中的压缩空气通过第一电磁阀对空气弹簧进行充气；
522、车身高度传感器测量车身当前高度，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较当前测量到的车身高度是否达到其预先设定值；如是，电子控制单元控制第一电磁阀关闭，停止对空气弹簧的充气，结束调节；如否，继续S23 ;
523、空气弹簧压力传感器测量空气弹簧的当前内部压力，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较空气弹簧的当前内部压力是否达到其最高额定值；如是，继续S24;如否，返回S21 ；
524、电子控制单元控制第一电磁阀关闭，停止对空气弹簧的充气，并且同时控制第三电磁阀通电，气源中的压缩空气通过第三电磁阀对轮胎进行充气；
525、车身高度传感器测量车身当前高度，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较当前测量到的车身高度是否达到其预先设定值；如是，电子控制单元控制第三电磁阀关闭，停止对轮胎的充气，结束调节；如否，继续S26 ;
526、轮胎压力传感器测量轮胎的当前内部压力，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较轮胎的当前内部压力是否达到其最高额定值；如是，电子控制单元控制第三电磁阀关闭，停止对轮胎的充气，结束调节，最大限度的将车身高度提升至所能达到的最高值；如否，返回S24。
[0012]所述的S3中，具体包含以下步骤:
531、电子控制单元控制第二电磁阀通电，空气弹簧通过第二电磁阀进行放气；
532、车身高度传感器测量车身当前高度，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较当前测量到的车身高度是否达到其预先设定值；如是，电子控制单元控制第二电磁阀关闭，空气弹簧停止放气，结束调节；如否，继续S33 ;
533、空气弹簧压力传感器测量空气弹簧的当前内部压力，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较空气弹簧的当前内部压力是否达到其最低额定值；如是，继续S34 ;如否，返回S31 ；
534、电子控制单元控制第二电磁阀关闭，空气弹簧停止放气，并且同时控制第四电磁阀通电，轮胎通过第四电磁阀进行放气；
535、车身高度传感器测量车身当前高度，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较当前测量到的车身高度是否达到其预先设定值；如是，电子控制单元控制第四电磁阀关闭，轮胎停止放气，结束调节；如否，继续S36 ;
536、轮胎压力传感器测量轮胎的当前内部压力，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较轮胎的当前内部压力是否达到其最低额定值；如是，电子控制单元控制第四电磁阀关闭，轮胎停止放气，结束调节，最大限度的将车身高度降低至所能达到的最低值；如否，返回 S34。
[0013]所述的S4中，当遇到松软路面的路况时，调节胎压并维持车身高度的方法包含以下步骤:
541、电子控制单元控制第四电磁阀通电，轮胎通过第四电磁阀进行放气；
542、轮胎压力传感器测量轮胎的当前内部压力，并传送至电子控制单元；电子控制单元比较轮胎的当前内部压力是否达到其预先设定值；如是，继续S43 ;如否，返回S41 ;
543、电子控制单元控制第四电磁阀关闭，轮胎停止放气，并且同时控制第一电磁阀通电，气源中的压缩空气通过第一电磁阀对空气弹簧进行充气；