一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置及方法与流程

本发明属于汽车后装控制，具体地说，本发明涉及一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置及方法。

背景技术：

1、现有汽车后装阀类控制器多采用开环控制架构，核心仅包含基础驱动单元与简单通信模块，其工作原理是根据预设指令输出固定驱动电流以驱动阀体动作，缺乏电流采样与反馈调节环节。当负载波动、路况或车速发生变化时，这种开环结构无法相应调节阀类驱动电流，导致控制精度不足。尤其是在适配cdc阀等需要动态调节阻尼力的场景中，现有技术无法根据不同的行驶状态精准匹配调节需求。

2、现有后装控制器功能集成度较低，各模块之间缺乏协同逻辑。部分产品虽配备基础蓝牙模块用于简单指令传输，但未集成蓝牙屏设计，无法通过屏幕显示直接调节阀类电流，必须依赖外部终端进行间接操作，导致操作流程繁琐且实时性差。

3、此外，现有控制器未集成惯性测量模块与定位模块，既无法通过惯性测量模块感知车身姿态与运动状态，也不能通过定位模块获取车速数据，更无法实现二者的协同来动态适配阀电流调节策略。

技术实现思路

1、本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置及方法，用于解决现有后装阀控制器采用控制精度低、适应环境单一，无惯性测量模块7感知车身状态与定位模块获取车速的协同调节功能、缺乏蓝牙显示模块直控阀类电流的可视化操作功能。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，包括核心单元a1、电源供电单元a2、阀体单元a3；核心单元a1包括闭环电流控制模块1、定位模块2、主控模块3、蓝牙通信模块4、驱动模块5、蓝牙显示模块6、惯性测量模块7、；电源供电单元a2与核心单元a1连接；主控模块3分别与闭环电流控制模块1、定位模块2、蓝牙通信模块4、驱动模块5、惯性测量模块7连接；蓝牙通信模块4与蓝牙显示模块6连接；驱动模块5分别与闭环电流控制模块1、阀体单元a3连接。

3、电源供电单元a2传输电源至核心单元a1；闭环电流控制模块1采集阀体驱动电流信号传输至主控模块3；定位模块2采集定位数据传输至主控模块3；惯性测量模块7感知车身姿态及运动状态数据传输至主控模块3；蓝牙通信模块4与主控单元3、蓝牙显示模块6双向通信连接，实现模式指令和数据的传输与交互；蓝牙显示模块6将客户下发的模式需求、可视化显示参数传输至蓝牙通信模块4；驱动模块5接收主控模块3的调整控制信号，并输出适配阀体单元a3的实际驱动电流至阀体单元a3。

4、闭环电流控制模块1包括采样电阻和运算放大器。

5、驱动模块5包括预驱动芯片和半桥电路；预驱动芯片与主控模块3脉冲宽度调制pwm输出引脚电连接；半桥电路分别与预驱动芯片输出端、阀体单元a3连接。

6、预驱动芯片包括半桥预驱动芯片；半桥电路包括高边和低边的n沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管mosfet；高边n沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管mosfet的导通实现阀体的续流路径；低边n沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管mosfet的导通实现阀体的驱动路径。

7、主控模块3根据定位模块2与惯性测量模块7提供的数据动态调整脉冲宽度调制pwm信号占空比。

8、蓝牙显示模块6支持触摸操作，并显示车辆状态信息。

9、一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置的方法，方法包括以下步骤：

10、s1：启动装置并进行装置上电，定位模块2、惯性测量模块7同步启动并采集数据，蓝牙通信模块4与蓝牙显示模块6完成配对，闭环电流控制模块1初始化采样参数，主控模块3加载内置的多模式基础电流数据库，等待客户下发模式需求；

11、s2：客户通过蓝牙显示模块6下发目标模式需求，主控模块3接收需求后从内置数据库中调用对应预设基础电流，同步接收定位模块2定位数据并计算车速、接收惯性测量模块7采集的车身状态数据，融合分析后基于基础电流生成脉冲宽度调制pwm调整控制信号，发送至驱动模块5；

12、s3：闭环电流控制模块1实时采集阀体驱动电流信号并反馈至主控模块3，主控模块3对比预设基础电流及调整阈值，动态调整脉冲宽度调制pwm控制信号，通过驱动模块5修正输出电流，实现闭环控制；

13、s4：主控模块3将实时数据及当前模式同步至蓝牙显示模块6显示，持续接收模块数据与客户模式切换指令，动态优化调节策略。

14、步骤s3中装置可通过蓝牙显示模块6预设车速和车身姿态对应的调整系数进行闭环控制。

15、本发明的技术效果为： 控制一致性提升：内置多模式电流数据库，结合定位模块2车速与惯性测量模块7车身状态动态调整，同一模式下用户感受一致，解决现有设备控制一致性差的痛点；高精度电流控制：闭环电流采样与脉冲宽度调制pwm调节，满足cdc阀等高精度后装需求；车速与车身状态协同适配：集成定位模块2与惯性测量模块7，实时获取车速和车身姿态，数据整合后动态适配阀电流；可视化协同调节：蓝牙显示模块6直接可视化调节与监控，实现车速、车身状态与阀电流协同控制，操作直观、实时性好；高兼容性：模块化设计适配多种后装阀类型，无需改动原车电路。

1.一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，其特征在于：包括核心单元(a1)、电源供电单元(a2)、阀体单元(a3)；所述核心单元(a1)包括闭环电流控制模块(1)、定位模块(2)、主控模块(3)、蓝牙通信模块(4)、驱动模块(5)、蓝牙显示模块(6)、惯性测量模块(7)；所述电源供电单元(a2)与核心单元(a1)连接；所述主控模块(3)分别与闭环电流控制模块(1)、定位模块(2)、蓝牙通信模块(4)、驱动模块(5)、惯性测量模块(7)连接；所述蓝牙通信模块(4)与蓝牙显示模块(6)连接；所述驱动模块(5)分别与闭环电流控制模块(1)、阀体单元(a3)连接。

2.如权利要求1所述的一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，其特征在于：所述电源供电单元(a2)传输电源至核心单元(a1)；所述闭环电流控制模块(1)采集阀体驱动电流信号传输至主控模块(3)；所述定位模块(2)采集定位数据传输至主控模块(3)；所述惯性测量模块(7)感知车身姿态及运动状态数据传输至主控模块(3)；所述蓝牙通信模块(4)与主控单元(3)、蓝牙显示模块(6)双向通信连接，实现模式指令和数据的传输与交互；所述蓝牙显示模块(6)将客户下发的模式需求、可视化显示参数传输至蓝牙通信模块(4)；所述驱动模块(5)接收主控模块(3)的调整控制信号，并输出适配阀体单元(a3)的实际驱动电流至阀体单元(a3)。

3.如权利要求1所述的一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，其特征在于：所述闭环电流控制模块(1)包括采样电阻和运算放大器。

4.如权利要求1所述的一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，其特征在于：所述驱动模块(5)包括预驱动芯片和半桥电路；所述预驱动芯片与主控模块(3)脉冲宽度调制(pwm)输出引脚电连接；所述半桥电路分别与预驱动芯片输出端、阀体单元(a3)连接。

5.如权利要求4所述的一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，其特征在于：所述预驱动芯片包括半桥预驱动芯片；所述半桥电路包括高边和低边的n沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)；所述高边n沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的导通实现阀体的续流路径；所述低边n沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的导通实现阀体的驱动路径。

6.如权利要求1所述的一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，其特征在于：所述主控模块(3)根据定位模块(2)与惯性测量模块(7)提供的数据动态调整脉冲宽度调制(pwm)信号占空比。

7.如权利要求1所述的一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置，其特征在于：所述蓝牙显示模块(6)支持触摸操作，并显示车辆状态信息。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的一种多模块协同调节的后装阀电流闭环控制装置的方法，其特征在于：所述步骤s3中装置可通过蓝牙显示模块(6)预设车速和车身姿态对应的调整系数进行闭环控制。