一种基于电悬架系统的汽车转弯控制方法及系统与流程

文档序号:32944574发布日期:2023-01-14 10:11阅读:59来源:国知局
一种基于电悬架系统的汽车转弯控制方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车电控技术领域,具体涉及电控悬架技术。


背景技术:

2.近年来电控技术的发展推动汽车各项性能指标不断提升,汽车逐渐从传统的交通工具发展成具有交互性的智能化出行工具。人们对汽车舒适性、操稳性提出更高的要求,随之在影响性能极其关重的悬架系统开始采用主动控制、半主动控制技术,使车辆在行驶过程中能够根据路况信息、车辆行驶信息主动干预车辆性能参数,使其达到更优的乘坐性能。
3.车辆在行驶过程中遇到前方障碍物或超车、过弯道时,在转向避障或弯道行驶时会进入短暂的圆周运动,汽车具有指向圆心的向心力,而乘客会有明显的反向惯性力,整车车身姿态迅速变化、逐渐向转弯半径外侧倾斜,内侧车厢有被“举升”的趋势,极限情况下甚至导致内侧车轮离地、外侧车轮倾斜方向与地面侧向力相反导致翻车的事故。
4.当汽车急速变道或转弯时,侧向加速度超过一定限制会使得内侧车轮垂向反力为零导致汽车侧翻;另一种情况是在汽车行驶中发生侧向滑移,同路面障碍物侧向碰撞发生“绊倒”侧翻。通常为保证汽车在转向行驶时有良好的操纵稳定性,需要尽量保证承受大部分垂直载荷的外侧车轮垂直于地面,保证轮胎花纹与地面有良好的接触、轮胎获得足够的附着力;同时如果能根据车辆行驶状况主动调整车身姿态,使得车身侧倾或翻滚角度变化幅度尽可能小,就能够提供乘员良好的舒适性和操稳性。


技术实现要素:

5.本发明的目的之一在于提供一种基于电悬架系统的汽车转弯控制方法,以解决现有技术中车辆转弯时容易发生侧翻的问题;目的之二在于提供一种基于电悬架系统的汽车转弯控制系统。
6.为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种基于电悬架系统的汽车转弯控制方法,所述方法具体为:获取信号参数,判断转向场景;若当方向盘的角速度大于等于第一角速度阈值且侧向加速度大于等于第一侧向加速度阈值时,判定的转向场景为第一转弯阶段,则位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼增加,位于转弯半径内侧的电控减振器的拉伸阻尼减小;若方向盘的角速度小于等于第二角速度阈值且侧向加速度大于等于第二侧向加速度阈值,判定的转向场景为第二转弯阶段,则基于车速以及侧向加速度,调整位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼和位于转弯半径内侧的电控减振器的拉伸阻尼,所述位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼保持大于第一转弯阶段以前的压缩阻尼的状态,所述位于转弯半径外侧的电控减振器的拉伸阻尼保持小于第一转弯阶段以前的拉伸阻尼的状态;当方向盘的角速度大于等于第三角速度阈值、侧向加速度小于等于第三侧向加速
度阈值且adas系统获取到直道的路面标识时,位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼减小,位于转弯半径内侧的阻尼增加,直至位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼等于位于转弯半径内侧的电控减振器的压缩阻尼。
7.进一步,若方向盘的角速度大于等于第四角速度阈值且adas系统获取到弯道的路面标识时,增加位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度和刚度,降低位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度,位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度大于位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度,位于转弯半径外侧的空气弹簧的刚度大于位于转弯半径内侧的空气弹簧的刚度。
8.进一步,在所述第一转弯阶段时,增加位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度和刚度,降低位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度。
9.进一步,在所述第二转弯阶段时,相比较于所述第一转弯阶段,保持转弯半径外侧的空气弹簧的高度和刚度以及转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度均不变。
10.进一步,在所述第三转弯阶段时,降低位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度和刚度,增加位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度,直至位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度与转弯半径内侧的空气弹簧的高度相等且位于转弯半径外侧的空气弹簧的刚度与转弯半径内侧的空气弹簧的刚度相等。
11.进一步,当方向盘的角速度大于等于第五角速度阈值、侧向加速度大于等于第四侧向加速度阈值且adas系统获取到弯道的路面标识或路障信息时,则进入急转弯阶段,当进入急转弯阶段时,转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼增加,转弯半径内侧的电控减振器的拉伸阻尼降低。
12.进一步,进入急转弯阶段时,转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼的增加量和转弯半径内侧的电控减振器的拉伸阻尼的降低量均与车速和方向盘角速度相关。
13.进一步,所述空气弹簧的高度的变化量与车速、侧向加速度相关,所述空气弹簧的刚度的变化量与车速、侧向加速度相关。
14.一种基于上述方法的基于电悬架系统的汽车转弯控制系统,其特征在于:包括判断模块,配置为判断的状态,所述状态为位于预转弯阶段、位于第一转弯阶段、位于第二转弯阶段、位于第三转弯阶段或者位于急转弯阶段;当方向盘的角速度大于等于第四角速度阈值且adas系统获取到弯道的路面标识时,所述判断模块判定位于预转弯阶段;当当方向盘的角速度大于等于第一角速度阈值且侧向加速度大于等于第一侧向加速度阈值时,所述判断模块判定位于第一转弯阶段;当方向盘的角速度小于等于第二角速度阈值且侧向加速度大于等于第二侧向加速度阈值,所述判断模块判定位于第二转弯阶段;当方向盘的角速度大于等于第三角速度阈值、侧向加速度小于等于第三侧向加速度阈值且adas系统获取到直道的路面标识时,所述判断模块判定位于第三转弯阶段;当方向盘的角速度大于等于第五角速度阈值、侧向加速度大于等于第四侧向加速度阈值且adas系统获取到弯道的路面标识或路障信息时,所述判断模块判定位于急转弯阶段;控制模块,配置为当处于预转弯阶段时,增加位于转弯半径外侧的空气弹簧的高
度和刚度,降低位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度,位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度大于位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度,位于转弯半径外侧的空气弹簧的刚度大于位于转弯半径内侧的空气弹簧的刚度;位于第一转弯阶段时,控制模块令位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼增加,位于转弯半径内侧的电控减振器的拉伸阻尼减小;位于第二转弯阶段时,控制模块基于车速以及侧向加速度、方向盘角度,调整位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼和位于转弯半径内侧的电控减振器的拉伸阻尼,所述位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼保持大于预转弯阶段的压缩阻尼的状态,所述位于转弯半径外侧的电控减振器的拉伸阻尼保持小于预转弯阶段的拉伸阻尼的状态;当位于第三转弯阶段时,控制模块令位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼减小,位于转弯半径内侧的阻尼增加,直至位于转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼等于位于转弯半径内侧的电控减振器的压缩阻尼;当位于急转弯阶段时,控制模块令转弯半径外侧的电控减振器的压缩阻尼增加,转弯半径内侧的电控减振器的拉伸阻尼降低。
15.进一步,当位于第一转弯阶段时,所述控制模块令增加位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度和刚度,降低位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度;当位于第二转弯阶段时,所述控制模块保持转弯半径外侧的空气弹簧的高度和刚度以及转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度均不变;当位于第三转弯阶段时,控制模块降低位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度和刚度,增加位于转弯半径内侧的空气弹簧的高度和刚度,直至位于转弯半径外侧的空气弹簧的高度与转弯半径内侧的空气弹簧的高度相等且位于转弯半径外侧的空气弹簧的刚度与转弯半径内侧的空气弹簧的刚度相等。
16.本发明的有益效果:在车辆转向前,控制车辆沿转弯半径外侧和内侧的空气弹簧刚度、长度,使车身提前进入外侧空气弹簧略高刚度略大、内侧空气弹簧略低刚度略小的状态,在开始转向时,调整车辆沿转弯半径外侧压缩阻尼增加、内侧拉伸阻尼减小,在转向过程中结合车辆工况继续实时调整电控减振器和空气弹簧性能,转向回正阶段开始回调车辆沿转弯半径内外侧的电控减振器和空气弹簧参数;紧急转向时,调整车辆沿转弯半径外侧压缩阻尼增加、内侧拉伸阻尼减小,使车辆在整个转向行驶或弯道行驶、变道行驶过程中,抑制车身侧倾角变化、保持车身姿态稳定,提高轮胎附着力、减小侧偏角,提高车辆的操纵稳定性和舒适性。
附图说明
17.图1为本发明专利的电控悬架控制方法的流程图;图2为本发明专利的电控悬架控制方法的具体流程图;图3为本发明专利涉及的装配电控减振器和空气弹簧的电控悬架的车辆;图4为基于电悬架系统的汽车转弯控制系统示意图。
18.其中,1-汽车的can总线;2-电控悬架控制器;3-左前车轮、4-右前车轮;5-左后车轮;6-右后车轮;31-左前电控减振器、32-左前空气弹簧、41-右前电控减振器、42-右前空气弹簧、51-左后电控减振器、52-左后空气弹簧、61-右后电控减振器、62-右后空气弹簧;7-判
断模块;8-控制模块。
具体实施方式
19.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明技术方案的实施方式,本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
20.需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
21.本实施例提出了一种基于电悬架系统的汽车转弯控制方法,如图1所示,首先需要判定位于转弯的哪个阶段,本实施例中,转弯的状态分为预转弯阶段、第一转弯阶段、第二转弯阶段、第三转弯阶段和急转弯阶段,其中预转弯阶段、第一转弯阶段、第二转弯阶段、第三转弯阶段依次进行,第一转弯阶段代表开始转弯,第二转弯阶段表示正在转弯,第三转弯阶段表示回正阶段。
22.当触发“预转”控制时,进入电控悬架的提前转向控制功能,同时也是一种转向主动控制功能,控制系统会根据当前车身姿态、电控悬架性能参数、路况信息,提前调整空气弹簧高度或刚度,减小车辆转弯行驶时沿转弯半径车身向外倾斜,并增加外侧车轮垂直载荷、减小侧偏角变化、提高附着力。
23.当触发“始转”控制时,进入电控悬架的开始转向控制功能,同时也是进入弯道时刻的控制,控制系统调整电控减振器阻尼,并在“预转”控制的基础上继续维持并调整空气弹簧高度,抑制车身侧倾角度变化、使车身姿态保持平稳。
24.当触发“转中”控制时,进入电控悬架稳定转向过程控制,此时车辆会以稳定的速度、侧向加速度或方向盘角度平稳通过弯道,控制系统根据车辆实时工况继续调整电控减振器阻尼,并在“始转”控制的基础上调整空气弹簧高度,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳。
25.当触发“回正”控制时,进入电控悬架转向回正的控制,同时也是转弯行驶进入直线行驶的控制,控制系统调整电控减振器阻尼,并在“转中”控制的基础上调整空气弹簧高度,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳,使转向半径内、外侧车轮的垂直载荷区域平衡、减小侧偏角变化、提高轮胎附着力。
26.当触发“急转”控制时,进入电控悬架紧急转向的控制,同时也是急速转弯、变道超车的控制功能,控制系统调整电控减振器阻尼,增加沿转弯半径外侧车轮垂直载荷、减小侧偏角变化,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳。
27.步骤0,当触发电控悬架的“预转”控制,根据车辆的车速、纵向加速度信号及adas系统获取识别的行驶路面路标及弯道信息,控制车辆沿转弯半径外侧的空气弹簧增加刚度并提升高度,同时控制车辆转弯半径内侧的空气弹簧减小刚度并降低高度,使车辆在转向之前调整车身姿态到沿转弯半径外侧略高、内侧略低的状态;
其中外侧空气弹簧提升高度与内侧空气弹簧降低高度相同,内外侧空气弹簧高度和刚度变化与车速、纵向加速度变化正相关。
28.步骤1,当触发电控悬架的“始转”(进入第一转弯阶段)控制,根据车辆的车速、侧向加速度,控制车辆沿转弯半径外侧的空气弹簧刚度增加、高度提升,内侧的空气弹簧刚度减小、高度降低,转弯半径外侧减振器压缩阻尼增加、内侧减振器拉伸阻尼降低,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳,并增加了外侧车轮垂直载荷、提高附着力,减小侧偏角变化;其中沿转弯半径外侧的电控减振器压缩阻尼增加量与车速、侧向加速度相关,外侧电控减振器拉伸阻尼降低量与车速、侧向加速度相关。转弯半径外侧的空气弹簧刚度和提升高度与车速、侧向加速度相关,内侧的空气弹簧刚度和提升高度与车速、侧向加速度相关。
29.步骤2,当触发电控悬架的“转中”(进入第二转弯阶段)控制,根据车辆的车速、侧向加速度和方向盘角度,在“始转”控制的基础上,维持车辆沿转弯半径内和外侧的空气弹簧刚度和高度、沿转弯半径外侧减振器压缩阻尼增加和内侧减振器拉伸阻尼,并根据车速、方向盘角度进行补偿调整。抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳。
30.其中空气弹簧刚度和高度与车速、侧向角速度和方向盘角度变化正相关,电控减振器阻尼与车速、侧向角速度和方向盘角度变化正相关。
31.步骤3,当触发电控悬架的“回正”(进入第三转弯阶段)控制,根据车辆的车速及纵向加速度信号、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息,调整车辆沿转弯半径内侧的空气弹簧刚度增加、高度提升,外侧的空气弹簧刚度减小、高度降低,转弯半径外侧减振器压缩阻尼减小、内侧减振器拉伸阻尼增加,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳,使内、外侧车轮垂直载荷逐渐趋于相同;其中沿转弯半径外侧的电控减振器压缩阻尼减小量与车速、纵向加速度相关,内侧电控减振器拉伸阻尼增加量与车速、侧向加速度相关,外侧电控减振器压缩阻尼减小量与内侧电控减振器拉伸阻尼增加量相同,并逐渐趋于内侧、外侧电控减振器具有相同压缩阻尼;转弯半径内侧的空气弹簧刚度增加和提升高度与车速、纵向加速度相关,外侧的空气弹簧刚度减小和降低高度与车速、侧向加速度相关,内侧的空气弹簧刚度增加和提升高度与外侧的空气弹簧刚度减小和降低高度,并逐渐趋于内侧、外侧空气弹簧具有相同的刚度和高度。
32.若触发电控悬架“急转”控制时,根据车辆车速及方向盘角速度,调整车辆沿转弯半径外侧的电控减振器压缩阻尼增加、内侧电控减振器拉伸阻尼降低,以增加外侧车轮垂直载荷、减小侧偏角变化,抑制车身侧倾角度变化。
33.其中沿转弯半径外侧的电控减振器压缩阻尼增加量与车速、方向盘角速度相关,外侧电控减振器拉伸阻尼降低量与车速、方向盘角速度相关。
34.判断是否触发预转、始转、转中、回正、急转的控制方式如下:根据车辆的方向盘角速度信号、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息及系统阈值,判断是否触发“预转”控制;根据车辆的侧向加速度和方向盘角速度及系统阈值,判断是否触发“始转”控制;
当方向盘角速度和侧向角速度达到系统阈值时,控制系统确认触发“始转”控制;根据车辆的侧向加速度和方向盘角度及系统阈值,判断是否触发“转中”控制;当侧向加速度和方向盘角度达到系统阈值时,控制系统确认触发“转中”控制;根据车辆的侧向加速度和方向盘角速度、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息及系统阈值,判断是否触发“回正”控制;根据车辆adas系统识别路面信息、路障信息、方向盘角速度、侧向加速度及系统阈值,判断是否触发“急转”控制。
35.具体来说,adas能够识别路面标示、弯道信息,使得车辆能提前获取行驶路面、预先识别需要进行转向操作,当adas系统识别到前方路面有转弯标示或弯道时,结合方向盘的角速度达到第四角速度阈值,车速只是用于控制电流大小的,车速与控制电流呈正比关系确认触发“预转”控制;当方向盘的角速度大于等于第一角速度阈值且侧向加速度大于等于第一侧向加速度阈值时,确认触发“始转”控制;当方向盘的角速度小于等于第二角速度阈值且侧向加速度大于等于第二侧向加速度阈值,确认触发“转中”控制;方向盘的角速度大于等于第三角速度阈值、侧向加速度小于等于第三侧向加速度阈值且adas系统获取到直道的路面标识时,确认触发“回正”控制;方向盘的角速度大于等于第五角速度阈值、侧向加速度大于等于第四侧向加速度阈值且adas系统获取到弯道的路面标识或路障信息时,系统确认触发“急转”控制。
36.其中,第一角速度阈值和第一侧向加速度阈值、第二角速度阈值和第二侧向加速度阈值、第三角速度阈值和第三侧向加速度阈值、第四角速度阈值和第四侧向加速度阈值、第五角速度阈值和第四侧向加速度阈值分别是指车辆进入始转、转中、回正、预转、急转控制功能的特征参数。
37.例如如下表所示:表1 参数示例
图3为本发明专利涉及的装配电控减振器和空气弹簧的电控悬架的车辆,包括控制系统信号来源1即汽车的can总线、电控悬架控制器2、3-左前车轮、4-右前车轮;5-左后车轮;6-右后车轮,左前电控减振器31、左前空气弹簧32、左后电控减振器51、左后空气弹簧52、右前电控减振器41、右前空气弹簧42、右后电控减振器61、右后空气弹簧62。
38.参照图2,本发明专利的电控悬架控制方法的具体流程图,上述方法具体包括:步骤s201,控制系统接收整车信号参数,进行转向场景的判定。
39.步骤s202,控制系统接收到方向盘角速度信号、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息,根据获取信号判断车辆随后的行驶情况是否会转向行驶。本实施案例中,预先设定的方向盘角速度阈值需满足电控悬架“预转”工况的方向盘角速度范围值,且同时结合adas系统识别到的路面转向路标标示、弯道标示,确认启动“预转”控制。方向盘角速度阈值可根据日常驾驶工况的实测获得范围区间,转向路标和弯道标示由adas系统识别路面信息并获得。
40.控制过程为:安装有电控减振器和空气弹簧的车辆以向右转向为例,车辆进入以右侧圆心为旋转中心的圆周运动,从车辆到圆心距离即为转弯半径,车辆右侧为转弯内侧、左侧为转弯半径外侧。左前电控减振器31和左后电控减振器51是转弯半径外侧的电控减振器,右前电控减振器41和右后电控减振器61是转弯半径内侧的电控减振器。左前空气弹簧32和左后空气弹簧52是转弯半径外侧的电控减振器,右前空气弹簧42和右后空气弹簧62是转弯半径内侧的空气弹簧。
41.步骤s203,在电控系统进入向右转向的“预转”控制时,系统控制车辆沿转弯半径
外侧的左前空气弹簧32和左后空气弹簧52增加刚度并提升高度,且左前空气弹簧32和左后空气弹簧52增加刚度、高度相同;同时控制车辆转弯半径内侧的右前空气弹簧42和右后空气弹簧62减小刚度并降低高度,且右前空气弹簧42和右后空气弹簧52增加刚度、高度相同;即外侧空气弹簧处于拉伸状态、内侧空气弹簧处于压缩状态,使车辆在转向之前调整车身姿态到沿转弯半径外侧略高、内侧略低的状态;其中外侧空气弹簧提升高度与内侧空气弹簧降低高度相同,内外侧空气弹簧高度和刚度变化与车速的平方、侧向加速度变化正相关,也就是adas系统可提前识别根据路面转弯半径,控制系统再结合车速,根据公式 ,提前获取车辆转向圆周行驶的向心加速度等同于车辆弯道行驶的侧向加速度,内外侧空气弹簧变化的高度和刚度与侧向加速度正相关,实际数值通过试验车在不同车速、转弯半径下经过大量测试拟合成一条侧向加速度-空气弹簧高度、刚度的线性曲线取值获得。“预转”控制后系统自动进入下一个转向场景判定循环。
42.步骤s204,控制系统接收到开始转向时刻侧向加速度和方向盘角速度,根据系统预设“始转”阈值,当方向盘角速度和侧向角速度达到系统预设“始转”阈值时,判断车辆开始进行转向行驶并触发“始转”控制;本实施案例中,预先设定的方向盘角速度和侧向加速度阈值需满足电控悬架开始转向时刻的范围值,具体可以根据车辆实测获得。
43.步骤s205控制过程以安装有电控减振器和空气弹簧的车辆以开始向右转向为例,车辆进入以右侧圆心为旋转中心的圆周运动,在“预转”控制的基础上,车辆进入“始转”控制,根据车辆实际的车速、侧向加速度,调整车辆沿转弯半径外侧的左前空气弹簧32和左后空气弹簧52的刚度增加、高度提升,内侧右前空气弹簧42和右后空气弹簧62的刚度减小、高度降低,转弯半径外侧左前电控减振器31和左后电控减振器51压缩阻尼增加、转弯半径内侧右前电控减振器41和右后电控减振器61拉伸阻尼降低,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳,并增加了外侧车轮垂直载荷、提高附着力,减小侧偏角变化;其中沿转弯半径外侧的电控减振器31和51的压缩阻尼增加量与车速、侧向加速度正相关,右前电控减振器41和右后电控减振器61的拉伸阻尼降低量与车速、侧向加速度正相关。左前空气弹簧32和左后空气弹簧52刚度和提升高度与车速、侧向加速度正相关,右前空气弹簧42和右后空气弹簧62的刚度和提升高度与车速、侧向加速度正相关。“始转”控制后系统自动进入下一个转向场景判定循环。
44.步骤s206,控制系统接收到转弯或转向过程中车辆的侧向加速度和方向盘角度及系统预设“转中”阈值,判断是否触发“转中”控制;当侧向加速度和方向盘角度达到系统阈值时,控制系统确认触发“转中”控制。预先设定的方向盘角度和侧向加速度阈值需满足电控悬架转向过程中的范围值,具体可以通过车辆通过不同的转向或弯道过程获得。
45.步骤s207的具体控制过程,车辆进入以右侧圆心为旋转中心的圆周运动,在此工况过程中车辆进度短暂稳定转向的过程,控制系统根据车速和侧向加速度,在“始转”基础上维持车辆沿左前空气弹簧32、左后空气弹簧52和右前空气弹簧42、右后空气弹簧62的刚度和高度,维持沿左前电控减振器31、左后电控减振器51的压缩阻尼增加和右前电控减振器41、右后电控减振器61的拉伸阻尼减少,并根据侧向加速度和速度的变化进行补偿调整。抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳。其中空气弹簧刚度和高度与车速、侧向角速度正相关,电控减振器阻尼与车速、侧向角速度正相关。“转中”控制后系统自动进入下一个转
向场景判定循环。
46.步骤s208,控制系统接收车辆的方向盘角速度信号、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息,根据获取信号判断车辆随后的行驶情况是否会回正行驶。本实施案例中,预先设定的方向盘角速度阈值需满足电控悬架“回正”工况的方向盘角速度范围值,且同时结合adas系统识别到的路面路标标示、弯道或直线道路标示,确认启动“回正”控制。方向盘角速度阈值可根据日常驾驶工况的实测获得范围区间,路面路标、弯道或直线道路标示由adas系统识别路面信息并获得。
47.步骤s209是具体控制过程,根据回正阶段车辆的车速及侧向加速度信号,调整车辆沿右前空气弹簧42、右后空气弹簧62的刚度增加、高度提升,左前空气弹簧32、左后空气弹簧52的刚度减小、高度降低,左前电控减振器31、左后电控减振器51的压缩阻尼减小、右前电控减振器41、右后电控减振器61的拉伸阻尼增加,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳,使内、外侧车轮垂直载荷逐渐趋于相同;其中左前电控减振器31、左后电控减振器51压缩阻尼减小量与车速、侧向加速度正相关,右前电控减振器41、右后电控减振器61的拉伸阻尼增加量与车速、侧向加速度相关,外侧电控减振器压缩阻尼减小量与内侧电控减振器拉伸阻尼增加量相同,且内侧、外侧电控减振器阻尼逐渐趋于相同。转弯半径内侧的空气弹簧刚度增加和提升高度与车速、侧向加速度正相关,外侧的空气弹簧刚度减小和降低高度与车速、侧向加速度相关,内侧的空气弹簧刚度增加和提升高度与外侧的空气弹簧刚度减小和降低高度相同,且逐渐趋于内侧、外侧空气弹簧具有相同的刚度和高度。“回正”控制后系统自动进入下一个转向场景判定循环。
48.步骤s210,控制系统根据车辆的车辆adas系统识别前边路障信息、方向盘角速度、侧向加速度及系统预设“急转”阈值,判断是否触发“急转”控制;当方向盘角速度或侧向加速度达到系统“急转”阈值时,控制系统确认触发“急转”控制。“急转”阈值可根据车辆在急转工况下实测获得范围区间。
49.步骤s211是当触发“急转”控制时,对电控悬架电控减振器的阻尼具体控制:根据车辆急转时刻的车速及侧向加速度,调整车辆左前电控减振器31、左后电控减振器51的压缩阻尼增加、右前电控减振器41、右后电控减振器61的拉伸阻尼降低,以增加外侧车轮垂直载荷、减小侧偏角变化,抑制车身侧倾角度变化。其中左前电控减振器31、左后电控减振器51的压缩阻尼增加量与车速、侧向加速度正相关,右前电控减振器41、右后电控减振器61的拉伸阻尼降低量与车速、侧向加速度正相关;左前电控减振器31、左后电控减振器51的压缩阻尼增加量与右前电控减振器41、右后电控减振器61的拉伸阻尼降低量相同。实际具体的变化数值可根据车辆在急转工况测试获得。
50.按照本发明专利电控悬架的控制方法可以提高车辆在整个转向过程中的舒适性和操稳性。
51.本发明实施例同时提供了一种基于电悬架系统的汽车转弯控制系统,如图4所示,其主要组成部分有:判断模块7,用于选择及判断是否触发预转、始转、转中、回正、急转控制功能;当触发电控悬架“预转”控制时,对空气弹簧刚度和高度进行控制,在车辆转弯前调整车身为沿转弯半径外侧略高、内侧略低的姿态,从而抑制转弯时车身向外侧倾的角度,增加外侧车轮垂直载荷、减小侧偏角变化;
当触发电控悬架“始转”控制时,对电控减振器阻尼、空气弹簧刚度和高度在“预转”的基础上继续进行调整控制,从而抑制车身侧倾角度变化、使车身保持平稳。
52.当触发电控悬架“转中”控制时,控制系统调整电控减振器阻尼,在“始转”控制的基础上调整空气弹簧高度,抑制车身侧倾角度变化、维持车身平稳状态。
53.当触发电控悬架“回正”控制时,控制系统调整电控减振器阻尼,在“转中”控制的基础上反向调整空气弹簧高度,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳。
54.当触发电控悬架“急转”控制时,控制系统调整电控减振器阻尼,增加沿转弯半径外侧车轮垂直载荷、减小侧偏角变化,抑制车身侧倾角度变化、使车身姿态保持平稳。
55.当触发电控悬架的“预转”控制,根据车辆的车速、纵向加速度信号及adas系统获取识别的行驶路面路标及弯道信息,控制车辆沿转弯半径外侧的空气弹簧增加刚度并提升高度,同时控制车辆转弯半径内侧的空气弹簧减小刚度并降低高度,使车辆在转向之前调整车身姿态到沿转弯半径外侧略高、内侧略低的状态;其中外侧空气弹簧提升高度与内侧空气弹簧降低高度相同,内外侧空气弹簧高度和刚度变化与车速、纵向加速度变化正相关。
56.当触发电控悬架的“始转”控制,根据车辆的车速、侧向加速度,控制车辆沿转弯半径外侧的空气弹簧刚度增加、高度提升,内侧的空气弹簧刚度减小、高度降低,转弯半径外侧减振器压缩阻尼增加、内侧减振器拉伸阻尼降低,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳,并增加了外侧车轮垂直载荷、提高附着力,减小侧偏角变化;其中沿转弯半径外侧的电控减振器压缩阻尼增加量与车速、侧向加速度相关,外侧电控减振器拉伸阻尼降低量与车速、侧向加速度相关。转弯半径外侧的空气弹簧刚度和提升高度与车速、侧向加速度相关,内侧的空气弹簧刚度和提升高度与车速、侧向加速度相关。
57.当触发电控悬架的“转中”控制,根据车辆的车速、侧向加速度和方向盘角度,在“始转”控制的基础上,维持车辆沿转弯半径内和外侧的空气弹簧刚度和高度、沿转弯半径外侧减振器压缩阻尼增加和内侧减振器拉伸阻尼,并根据车速、方向盘角度进行补偿调整。抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳。其中空气弹簧刚度和高度与车速、侧向角速度和方向盘角度变化正相关,电控减振器阻尼与车速、侧向角速度和方向盘角度变化正相关。
58.当触发电控悬架的“回正”控制,根据车辆的车速及纵向加速度信号、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息,调整车辆沿转弯半径内侧的空气弹簧刚度增加、高度提升,外侧的空气弹簧刚度减小、高度降低,转弯半径外侧减振器压缩阻尼减小、内侧减振器拉伸阻尼增加,抑制车身侧倾角度变化、保证车身姿态平稳,使内、外侧车轮垂直载荷逐渐趋于相同;其中沿转弯半径外侧的电控减振器压缩阻尼减小量与车速、纵向加速度相关,内侧电控减振器拉伸阻尼增加量与车速、侧向加速度相关,外侧电控减振器压缩阻尼减小量与内侧电控减振器拉伸阻尼增加量相同,并逐渐趋于内侧、外侧电控减振器具有相同压缩阻尼。转弯半径内侧的空气弹簧刚度增加和提升高度与车速、纵向加速度相关,外侧的空气弹簧刚度减小和降低高度与车速、侧向加速度相关,内侧的空气弹簧刚度增加和提升高度与外侧的空气弹簧刚度减小和降低高度,并逐渐趋于内侧、外侧空气弹簧具有相同的刚度和高度。
59.当触发电控悬架“急转”控制时,根据车辆车速及方向盘角速度,调整车辆沿转弯半径外侧的电控减振器压缩阻尼增加、内侧电控减振器拉伸阻尼降低,以增加外侧车轮垂直载荷、减小侧偏角变化,抑制车身侧倾角度变化。其中沿转弯半径外侧的电控减振器压缩
阻尼增加量与车速、方向盘角速度相关,外侧电控减振器拉伸阻尼降低了与车速、方向盘角速度相关。
60.控制模块8为:根据车辆的方向盘角速度信号、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息及系统阈值,判断是否触发“预转”控制;adas能够识别路面标示、弯道信息,使得车辆能提前获取行驶路面、预先识别需要进行转向操作,当adas系统识别到前方路面有转弯标示或弯道时,结合方向盘的角速度达到第四角速度阈值确认触发“预转”控制,电控系统结合车速及加速度开始调整电控。
61.根据车辆的侧向加速度和方向盘角速度,判断是否触发“始转”控制;当方向盘角速度和侧向角速度达到第一角速度阈值以及第一侧向加速度阈值时,控制系统确认触发“始转”控制。
62.根据车辆的侧向加速度和方向盘角度及系统阈值,判断是否触发“转中”控制;当侧向加速度和方向盘角度达到第二角速度阈值且的侧向加速度达到第二侧向加速度阈值时,控制系统确认触发“转中”控制。
63.根据车辆的侧向加速度和方向盘角速度、adas系统提前获取识别的行驶路面路标及弯道信息及系统阈值,判断是否触发“回正”控制;当adas系统识别到前方路面即将进入直线路线行驶时,方向盘的角速度达到第三角速度阈值侧向加速度达到第三侧向加速度阈值时,控制系统确认触发“回正”控制。
64.根据车辆adas系统识别路障信息、方向盘角速度、侧向加速度及系统阈值,判断是否触发“急转”控制;当方向盘的角速度达到第五角速度阈值侧向加速度达到第四侧向加速度阈值时,控制系统确认触发“急转”控制。
65.本实施例中的一种基于电悬架系统的转弯控制系统,能够控制车辆的电控减振器和空气弹簧实现本发明专利的控制方法。即在车辆转向前,控制车辆沿转弯半径外侧和内侧的空气弹簧刚度、阻尼,使车身提前进入外侧空气弹簧略高刚度略大、内侧空气弹簧略低刚度略小的状态;在开始转向时,调整车辆沿转弯半径外侧压缩阻尼增加、内侧拉伸阻尼减小;在转向过程中结合车辆工况继续实时调整电控减振器和空气弹簧性能;转向回正阶段开始回调车辆沿转弯半径内外侧的电控减振器和空气弹簧参数;紧急转向时,调整车辆沿转弯半径外侧压缩阻尼增加、内侧拉伸阻尼减小,使车辆在整个转向行驶或弯道行驶、变道行驶过程中,有效抑制车身侧倾角变化、使车身姿态保持平稳,同时有助于提高轮胎附着力、减小侧偏角,提高车辆转向过程中的操纵稳定性和舒适性。
66.以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。
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