一种预瞄式主动悬架及其控制方法与流程

本发明属于车辆主动安全领域，具体涉及一种预瞄式主动悬架及其控制方法。

背景技术：
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汽车平顺性是汽车的重要性能，它不仅影响乘员的舒适性，工作效能和身体健康，还直接影响着汽车的动力性，经济型和操纵稳定性等，因此对汽车平顺性的要求也就越来越高。

主动悬架已经成为解决此问题的重要方法，但它只有作用于路面时才能作出反应，存在时间的滞后性，且当前面有一小凹坑和车速较高时，不仅平顺性不好，且易发生危险，但如果能够通过激光雷达预瞄前方路面信息，且能快速，实时，有效地检测到前方路面情况并通过ECU来实现实时的改变主动悬架的刚度和阻尼，同时向驾驶员发出减速提醒信号提醒驾驶员采取制动措施，若驾驶员未采取减速措施，则自动实施制动，这样将能有效地减少交通事故发生的概率和提高行驶平顺性。

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种预瞄式主动悬架及其控制方法，本发明基于检测前方道路信息来对驾驶员进行提醒，自动制动和改变主动悬架的刚度和阻尼，从而提高行驶安全性和平顺性，具有较高的实用性和可实现性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种预瞄式主动悬架，包括激光雷达(1)，固定在变速器壳内的速度传感器(2)，还有ECU(3)，还有刚度调节装置(4)和阻尼调节装置(5),还有减速提醒装置(6)和制动器(7)，所述的激光雷达(1)与速度传感器(2)与ECU装置(3)通过CAN线相连，刚度调节装置(4)，阻尼调节装置(5)，制动器(7)与ECU装置(3)通过CAN线相连，减速提醒装置(6)与ECU装置(3)通过CAN线相连。

进一步地，激光雷达(1)布置在汽车大灯位置处，并与一个旋转式底座相连，以实现360度扫描。

进一步地，速度传感器放置在变速器壳内，相比轮速传感器，增加了速度测量的准确性。

进一步地，ECU装置(3)布置在驾驶舱内，手套箱的后面，前有防火墙，后有手套箱，上有仪表台安装梁，下有轮罩板，还为它专门设计了安装支架，通风，隔震。

进一步地，刚度调节装置(4)，作为优选，采用固有频率变化不大的康迪泰克空气悬架。

一种预瞄式主动悬架的控制方法，包括以下步骤：

1)通过激光雷达(1)和速度传感器(2)来获取路面不平度和车速，将这些信息输入到ECU中，然后判断路面不平度是否超过预定的阈值，若超过，则继续判断车速为低速，中高速，若为低速，则控制悬架使得阻尼小些，弹簧软些；若为中高速，则控制悬架使得阻尼大些，弹簧硬些；若没有超过不平度阈值，则不采取任何动作；

2)通过ECU来判断车速是否超过阈值，若没有超过阈值，则不启动减速提醒装置；若超过阈值，则启动减速提醒装置，接着判断驾驶员是否采取减速措施，若采取减速措施，则关闭减速提醒装置，若没有采取减速措施，则启动制动器，实行制动使车辆减速。

进一步地，在预定阈值一个小领域内时可启动减速提醒装置(6)，而且领域大小是与车速相关自适应变化的。

进一步地，刚度调节装置(4)布置在车架以外，并且4个空气弹簧均匀分布在车桥和车架之间。

进一步地，判断车速是否为低速，中高速时，驾驶员可以设置速度阈值，考虑了驾驶员驾驶特性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过激光雷达和轮速传感器接受路面不平度和车速，并把此情况发给ECU，由ECU来判断是否需要进行主动悬架刚度和阻尼调节和进行减速提醒，当前面路面不平度有较大波动且车速较高时，一方面通过减速提醒系统发出预警，以便使驾驶员减速行驶，若驾驶员未采取减速措施；另一方面通过对悬架的刚度和阻尼进行调节来实现提高平顺性的目的。本发明可以预先采集到前方路面信息，可以实现主动悬架的预动作，从而提高了汽车的行驶平顺性和安全性，还有不平度判断阈值采用与车速相关的自适应阈值，同时还采用二级预警执行系统，先提醒驾驶员减速，若驾驶员未采取任何行动时，自动触发制动系统来减速，还有对不同的车速级别采用不同的刚度阻尼控制方法，还有驾驶员可自行设置车速级别阈值，考虑了驾驶员特性，还有能够在现有汽车基础上实现改装，实用性强。

附图说明

图1为本发明的整体的结构示意图

图2为本发明的控制方法的工作流程示意图

其中，1激光雷达 2轮速传感器 3ECU装置 4刚度调节装置 5阻尼调节装置 6减速提醒装置 7制动器

具体实施方式

1.参见图1，一种预瞄式主动悬架及其控制方法，在特征在于，包括激光雷达(1)，固定在变速器壳内的速度传感器(2)，还有ECU(3)，还有刚度调节装置(4)和阻尼调节装置(5),还有减速提醒装置(6)和制动器(7)，所述的激光雷达(1)与速度传感器(2)与ECU装置(3)通过CAN线相连，刚度调节装置(4)，阻尼调节装置(5)，制动器(7)与ECU装置(3)通过CAN线相连，减速提醒装置(6)与ECU装置(3)通过CAN线相连。

2.参见图2，一种预瞄式主动悬架的控制方法，包括以下步骤

1)通过激光雷达(1)和速度传感器(2)来获取路面不平度和车速，将这些信息输入到ECU中，然后判断路面不平度是否超过预定的阈值，若超过，则继续判断车速为低速，中高速，若为低速，则控制悬架使得阻尼小些，弹簧软些；若为中高速，则控制悬架使得阻尼大些，弹簧硬些；若没有超过不平度阈值，则不采取任何动作；

2)通过ECU来判断车速是否超过阈值，若没有超过阈值，则不启动减速提醒装置；若超过阈值，则启动减速提醒装置，接着判断驾驶员是否采取减速措施，若采取减速措施，则关闭减速提醒装置，若没有采取减速措施，则启动制动器，实行制动使车辆减速。