CN107599777B - 基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其传感器包括车辆前端的左右两个激光测距仪用于采集传感器至其下方路表面实时垂直距离、四个悬架上的车身高度传感器用于采集可调阻尼器两端实时直线距离、以及车速传感器用于获取车辆实时车速。上述传感器将测得的数据实时输入ECU电子控制单元；ECU计算出前轮预瞄距离L₁段以及后轮预瞄距离L₂段实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li，并通过采样时间构建出路面谱。ECU将路面谱输入进悬架模型中，模型输出车身加速度a_i以及悬架动行程s_i；该切换控制方法可实现整车四个悬架模式的自动切换，并避免了手动切换控制精确度低、容易对道路状况产生误判以及使用不便等缺点。

Description

基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法

技术领域

本发明涉及汽车底盘控制领域，特指一种电磁混合悬架模式切换的控制方法。

背景技术

我国汽车需求量和保有量都在不断增加，由此所带来的能源紧张与环境问题日益突出，节能减排成为当今汽车发展的主题之一。汽车行驶过程中存在大量的能量损耗，其中振动能量损耗通过阻尼器转化为热能损耗掉，占所有能量损耗约20％。

电磁混合悬架可以通过直线电机回收部分振动能量提高汽车的燃油经济性，也可以通过直线电机主动输出控制力来改善汽车悬架的动力学性能。因此，设计合适的策略来对直线电机在发电机与电动机直接进行合理切换控制具有很高的研究价值。

然而现存的技术主要根据悬架实时的状态作为负反馈从而对悬架模式进行判断或者驾驶员根据主观判断进行手动切换。前者技术存在的问题在于：

1.切换频繁，导致涡流损耗加大，影响可调阻尼器阻尼调节阀的寿命及性能；

2.切换控制有明显的时滞问题。

后者存在的主要问题在于使用手动切换，控制精确度低，且恶劣天气下很容易对道路状况产生误判。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种可实现整车四个悬架模式的自动切换，基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，实现本发明的技术方案如下：

由于车辆四个悬架组成部件相同，模式切换方法类似，因此本文着重对左侧悬架模式切换方法进行说明。

基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，主要分为四个步骤：

步骤1，ECU结合各传感器测得的数据构建出前轮预瞄距离L₁段以及后轮预瞄距离L₂段的路面谱；

步骤2，建立四分之一悬架模型；

步骤3，将路面谱输入进悬架模型中，计算出车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max；

步骤4，通过将计算得到的均方根值a_rms、峰值s_max与阈值a_rms0、s_max0进行对比，从而确定各悬架下一周期内的模式并控制四个悬架系统中的可调阻尼与直线电机调至相应模式。

步骤1所述的构建前轮预瞄距离L₁段以及后轮预瞄距离L₂段的路面谱具体步骤为：以构建左侧路面谱为例，ECU通过左前激光测距仪、右前激光测距仪与左前车身高度传感器、右前车身高度传感器、左后车身高度传感器、右后车身高度传感器输入的实时测量数据，分别计算出左前激光测距仪由车身俯仰造成的实时移动距离ΔH_L1i′以及由车身侧倾造成的实时移动距离ΔH_L1i”，再结合激光测距仪初始测量值H_L10以及实时测量值H_L1i计算出左侧实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li；从而通过测量时间与所计算出的每一时刻路表面对于理想平面的偏离距离y_Li构建出路面谱。

左前激光测距仪由车身俯仰造成的实时移动距离ΔH_L1i′的计算方法为：在车辆启动时，左前悬架系统中的左前车身高度传感器测出可调阻尼器两端的初始直线距离H_L20；左后悬架系统中的左后车身高度传感器测出可调阻尼器两端的初始直线距离H_L30；在车辆运动过程中，左前悬架系统中的左前车身高度传感器测出可调阻尼器两端的实时直线距离H_L2i；左后悬架系统中的左后车身高度传感器测出可调阻尼器两端的实时直线距离H_L3i。

ECU通过计算以上所述传感器输入的数据，计算出左前激光测距仪由车身俯仰造成的实时移动距离ΔH_L1i′，

其中L₁为前轮预瞄距离，L₂为后轮预瞄距离。

激光测距仪由车身侧倾造成的实时移动距离ΔH_L1i”的计算方法为：在车辆启动时，左前悬架系统中的左前车身高度传感器测出可调阻尼器两端的初始直线距离H_L20；右前悬架系统中的右前车身高度传感器测出可调阻尼器两端的初始直线距离H_R20；在车辆运动过程中，左前悬架系统中的左前车身高度传感器测出可调阻尼器两端的实时直线距离H_L2i；右前悬架系统中的右前车身高度传感器测出可调阻尼器两端的实时直线距离H_R2i。

ECU通过计算以上所述传感器输入的数据，计算出左前激光测距仪由车身侧倾造成的实时移动距离ΔH_L1i”，其中L₃为左前车身高度传感器与右前车身高度传感器间距，L₄为左前激光测距仪与左前车身高度传感器横向间隔距离。

左侧实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li计算方法为：在行驶过程中左前激光测距仪测得其安装位置至下方路表面的垂直距离H_L1i，将其减去由于车身俯仰造成的激光测距仪垂直位置的改变量ΔH_L1i′以及由于车身侧倾造成的激光测距仪垂直位置的改变量H_L1i”后再减去激光测距仪测得的初始距离H_L10，最后得到实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li＝H_L1i-ΔH_L1i’-ΔH_L1i”-H_L10。整理可得：

通过测量时间与每一时刻路表面的偏离距离y_Li构建路面谱的具体步骤为：以第n周期内扫描前轮预瞄距离L₁路面的时间T₁为横坐标，以前轮预瞄距离L₁段内实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li作为纵坐标，建立输入前轮的路面谱；以第n周期内扫描后轮预瞄距离L₂路面的时间T₂为横坐标，以后轮预瞄距离L₂段内实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li作为纵坐标，建立输入后轮的路面谱。

步骤2中所述建立四分之一悬架模型建立的主要步骤为：

首先，建立四分之一被动悬架模型动力学微分方程：

其中m_s为簧载质量，m_u为非簧载质量，k_s为螺旋弹簧刚度，c_s为可调阻尼器阻尼系数，k_t为轮胎等效刚度，z_s为车身输出位移，z_u为轮胎输出位移，y_Li为路面输入位移即实时路表面对于理想平面的偏离距离。

四分之一被动悬架模型的状态方程为：

其中，

为状态变量，U＝[y_Li]为输入变量，可得

四分之一被动悬架模型的输出方程为：Y＝CX+DU，其中，

步骤3中所述车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max的具体计算步骤为：将路面谱输入进悬架模型中，通过悬架模型输出的车身加速度

以及悬架动行程s_i＝z_s-z_u计算出前轮预瞄距离L₁段内车身加速度a_i的均方根值

悬架动行程s_i的峰值s_max＝max(|s_i|)，其中N₁为前悬在L₁段内所需样本个数。后轮预瞄距离L₂段内车身加速度a_i的均方根值

悬架动行程s_i的峰值s_max＝max(|s_i|)，其中N₂为后悬在L₂段内所需样本个数。

步骤4中所述阈值a_rms0、s_max0的确定方法为：为了保证各传感器在任意采样间隔内车辆驶过的距离相同，要求

均方根值a_rms的阈值a_rms0的取值范围在0.2～0.3g之内、峰值s_max的阈值s_max0的取值范围为悬架最大行程的0.7～0.8之内。

步骤4中确定各悬架下一周期内的模式的具体方法为：各悬架的模式分为四种：综合模式、安全模式、舒适模式、馈能模式。当悬架模型输出的车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max满足相应条件时悬架下一周期的模式切换至相应模式，具体规则如下：

当a_rms≥a_rms0、s_max≥s_max0时悬架下一周期切换至综合模式；

当a_rms≥a_rms0、s_max≤s_max0时悬架下一周期切换至舒适模式；

当a_rms≤a_rms0、s_max≥s_max0时悬架下一周期切换至安全模式；

当a_rms≤a_rms0、s_max≤s_max0时悬架下一周期切换至馈能模式。

本技术具有如下优点：

(1)该切换控制方法可实现整车四个悬架模式的自动切换，并避免了手动切换控制精确度低、容易对道路状况产生误判以及使用不便等缺点。

(2)该切换控制方法采用对前方路面进行预瞄的方法可提前对下一周期悬架模式进行预判，从而避免了现有切换控制方法出现的明显时滞问题。

(3)该切换控制方法采用对前方路面进行分段扫描的方法可使悬架在某一模式下持续一定的时长，从而降低切换频繁，减小涡流损耗，提高可调阻尼器阻尼调节阀使用寿命及性能。

附图说明

图1是基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法的整个系统的结构示意图。

图2是基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法的车辆左侧结构示意图。

图3是基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法的车辆悬架系统示意图。

图4是基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法的车辆俯仰状态示意图。

图5是基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法的车辆侧倾状态示意图。

图6是基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法的生成路面谱示意图。

图中标记说明：

1.左前激光测距仪，2.右前激光测距仪，3.左前车身高度传感器，4.右前车身高度传感器，5.左后车身高度传感器，6.右后车身高度传感器，7.ECU电子控制单元，8.左前悬架系统，9.右前悬架系统，10.左后悬架系统，11.右后悬架系统，12.螺旋弹簧，13.可调阻尼器，14直线电机，15.车速传感器，L₁.前悬的预瞄距离，L₂.后悬的预瞄距离，L₃.左前车身高度传感器与右前车身高度传感器间距，L₄.左前激光测距仪与左前车身高度传感器横向间隔距离，H_L10.激光测距仪安装位置至下方路表面的垂直初始距离，H_L20.左前可调阻尼器两端的初始直线距离，H_R20.右前可调阻尼器两端的初始直线距离，H_L30.左后可调阻尼器两端的初始直线距离，H_L1i.激光测距仪安装位置至下方路表面的垂直实时距离，H_R2i.右前可调阻尼器两端的实时直线距离，H_L2i.左前可调阻尼器两端的实时直线距离，H_L3i.为可调阻尼器两端的实时直线距离，ΔH_L1i′.由车身俯仰造成的激光测距仪实时移动距离，ΔH_L1i”.由车身侧倾造成的激光测距仪实时移动距离，ΔH_L1i由车身运动造成的激光测距仪实时移动距离，y_Li.实时路表面对于理想平面的偏离距离。

具体实施方式

下面结合附图对于本发明的具体实施做进一步的说明。

基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法主要分为以下四个步骤：

步骤1.ECU(7)结合各传感器测得的数据构建出前轮预瞄距离L₁段以及后轮预瞄距离L₂段的路面谱；

步骤2.建立四分之一悬架模型；

步骤3.将路面谱输入进悬架模型中，计算出车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max；

步骤4.通过将计算得到的均方根值a_rms、峰值s_max与阈值a_rms0、s_max0进行对比，从而确定各悬架下一周期内的模式并控制左前悬架系统(8)、右前悬架系统(9)、左后悬架系统(10)右后悬架系统(11)中的可调阻尼(13)与直线电机(14)调至相应模式。

如图1、图2、图3所示，基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其传感器包括安装于左前轮中心正前方的进气格栅下方的左前激光测距仪1，安装于右前轮中心正前方的进气格栅下方的右前激光测距仪2，安装于左前悬架系统8中可调阻尼器13两端的左前车身高度传感器3，安装于右前悬架系统9中可调阻尼器13两端的右前车身高度传感器4，安装于左后悬架系统10中可调阻尼器13两端的左后车身高度传感器5，安装于右后悬架系统11中可调阻尼器13两端的右后车身高度传感器6，四个悬架系统中螺旋弹簧12、可调阻尼器13、直线电机14并列安装，ECU电子控制单元7安装于控制面板下，车速传感器15车辆自带。

由于车辆四个悬架组成部件相同，模式切换方法类似，因此本文着重对左侧悬架模式切换方法进行说明。

激光测距仪1采集其安装位置至下方路表面的实时垂直距离H_L1i，激光测距仪2采集其安装位置至下方路表面的实时垂直距离H_R1i，车身高度传感器3采集左前可调阻尼器两端的实时直线距离H_L2i，左后车身高度传感器5采集左后可调阻尼器两端的实时直线距离H_L3i，车速传感器15测取实时车速v。上述传感器将测得的数据实时输入ECU电子控制单元7。

前轮中心至车辆前端激光测距仪1安装点的纵向间离为前悬的预瞄距离L₁，后轮中心至车辆前端激光测距仪1安装点的纵向间离为后悬的预瞄距离L₂；前轮驶过L₁段所需的时间T₁作为前悬8模式调整周期，后轮驶过L₂段所需的时间T₂作为后悬10模式调整周期。

首先，为了保证各传感器在任意采样间隔时间内车辆驶过的距离相同，需要对传感器采样频率进行设定。因此，设定前悬8在L₁段内所需样本个数N₁与后悬10在L₂段内所需样本个数N₂之比

从而得到其采样间隔

从而设置各传感器在第n周期内采样频率

其中v_(n-1)为上一周期内车辆行驶的平均速度。

进一步，ECU7通过计算传感器输入的数据，计算出由车身俯仰造成激光测距仪1的实时移动距离ΔH_L1i′。如图4所示，建立公式：

整理可得其中，L₁为前轮预瞄距离、L₂为后轮预瞄距离、H_L20为左前悬架系统8中的车身高度传感器3测得的可调阻尼器13两端的初始直线距离、H_L30为左后悬架系统10中的车身高度传感器5测出的可调阻尼器13两端的初始直线距离、H_L2i为左前悬架系统8中的车身高度传感器5测得的可调阻尼器13两端的实时直线距离、H_L3i为左后悬架系统10中的车身高度传感器5测得的可调阻尼器13两端的实时直线距离。

进一步，ECU7通过计算传感器输入的数据，计算出由车身侧倾造成激光测距仪1的实时移动距离ΔH_L1i”，如图5所示，建立公式：

整理可得

其中，L₃为左前车身高度传感器3与右前车身高度传感器4间距、L₄为左前激光测距仪1与左前车身高度传感3器横向间隔距离、H_L20为左前悬架系统8中的车身高度传感器3测得的可调阻尼器13两端的初始直线距离、H_R20为右前悬架系统9中的车身高度传感器4测得的可调阻尼器13两端的初始直线距离、H_L2i为左前悬架系统8中的车身高度传感器3测得的可调阻尼器13两端的实时直线距离、H_R2i为右前悬架系统9中的车身高度传感器4测得的可调阻尼器13两端的实时直线距离。

进一步，计算由于车身运动造成的激光测距仪1实时移动距离ΔH_L1i，其值等于由于车身俯仰造成的激光测距仪1垂直位置的改变量ΔH_L1i′与由于车身侧倾造成的激光测距仪1垂直位置的改变量ΔH_L1i”之和，即ΔH_L1i＝ΔH_L1i′+ΔH_L1i”。

进一步，左侧实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li的值等于在行驶过程中左前激光测距仪1测得其安装位置至下方路表面的实时垂直距离H_L1i减去由于车身运动造成的激光测距仪1垂直位置的改变量ΔH_L1i以及激光测距仪1测得的初始距离H_L10，即y_Li＝H_L1i-ΔH_L1i-H_L10。整理可得：

进一步，如图6所示，通过扫描前轮预瞄距离L₁路面的时间T₁为横坐标，以前轮预瞄距离L₁段内实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li作为纵坐标，建立输入前轮的路面谱；以第n周期内扫描后轮预瞄距离L₂路面的时间T₂为横坐标，以后轮预瞄距离L₂段内实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li作为纵坐标，建立输入后轮的路面谱。

进一步，建立四分之一被动悬架模型动力学微分方程：

其中m_s为簧载质量，m_u为非簧载质量，k_s为螺旋弹簧12刚度，c_s为可调阻尼器13阻尼系数，k_t为轮胎等效刚度，z_s为车身输出位移，z_u为轮胎输出位移，y_Li为路面输入位移即实时路表面对于理想平面的偏离距离。

进一步，得出四分之一被动悬架模型的状态方程为：其中，

为状态变量，U＝[y_Li]为输入变量，可得B＝[0 1 0 0]^T。四分之一被动悬架模型的输出方程为：Y＝CX+DU，其中，

进一步，将路面谱输入进悬架模型中，悬架模型输出的车身加速度

悬架动行程s_i＝z_s-z_u，从而得到前轮车身加速度a_i的均方根值悬架动行程s_i的峰值s_max＝max(|s_i|)。后轮车身加速度a_i的均方根值

悬架动行程s_i的峰值s_max＝max(|s_i|)。

进一步，为了保证乘客的舒适性，车身加速度a_i的均方根值a_rms的阈值a_rms0的取值范围在0.2～0.3g之内；为了提高车辆的操稳性，悬架动行程s_i的峰值s_max的阈值s_max0的取值范围在悬架最大行程的0.7～0.8之内，悬架最大行程为悬架撞击限位块时的伸缩量。

进一步，ECU7将悬架模型输出的车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max与所设的阈值a_rms0、s_max0进行对比。

当a_rms≥a_rms0、s_max≥s_max0时，认为路面整体平整度较差且路面激励峰值大，因此认为需调整到综合模式下对操纵稳定性与舒适性同时进行控制。

当a_rms≥a_rms0、s_max≤s_max0时，认为路面激励无较大峰值出现，但整体较为粗糙，此时操稳性有一定保障但舒适性不好，因此须将模式调整至舒适模式。

当a_rms≤a_rms0、s_max≥s_max0时，认为路面整体较为平顺但会出现较大激励峰值，此时车身舒适性并不差但在路面激励峰值出现时刻会对轮胎有非常强烈的冲击，因此可将模式调整至安全模式以提高操稳性。

当a_rms≤a_rms0、s_max≤s_max0时，认为路面整体较为平顺且无过大路面激励出现，其本身对车身舒适性与操稳性影响不大，因此只需在馈能模式下进行进一步改善。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其特征在于：

步骤1，ECU(7)结合各传感器测得的数据构建出前轮预瞄距离L₁段以及后轮预瞄距离L₂段的路面谱；步骤2，建立四分之一悬架模型；步骤3，将路面谱输入进悬架模型中，计算出车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max；步骤4，通过将计算得到的均方根值a_rms、峰值s_max与阈值a_rms0、s_max0进行对比，从而确定各悬架下一周期内的模式并控制左前悬架系统(8)、右前悬架系统(9)、左后悬架系统(10)、右后悬架系统(11)中的可调阻尼(13)与直线电机(14)调至相应模式；

所述构建前轮预瞄距离L₁段以及后轮预瞄距离L₂段的路面谱具体步骤为：如果构建左侧路面谱，ECU(7)通过左前激光测距仪(1)、右前激光测距仪(2)与左前车身高度传感器(3)、右前车身高度传感器(4)、左后车身高度传感器(5)、右后车身高度传感器(6)输入的实时测量数据，分别计算出左前激光测距仪(1)由车身俯仰造成的实时移动距离ΔH_L1i′以及由车身侧倾造成的实时移动距离ΔH_L1i”，再结合左前激光测距仪(1)初始测量值H_L10以及实时测量值H_L1i计算出左侧实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li；从而通过测量时间与所计算出的每一时刻路表面对于理想平面的偏离距离y_Li构建出路面谱；

所述建立四分之一悬架模型建立的主要步骤为：

首先，建立四分之一被动悬架模型动力学微分方程：

其中m_s为簧载质量，m_u为非簧载质量，k_s为螺旋弹簧刚度，c_s为可调阻尼器阻尼系数，k_t为轮胎等效刚度，z_s为车身输出位移，z_u为轮胎输出位移，y_Li为路面输入位移即实时路表面对于理想平面的偏离距离；

四分之一被动悬架模型的状态方程为：

其中，为状态变量，U＝[y_Li]为输入变量，可得

四分之一被动悬架模型的输出方程为：Y＝CX+DU，其中，

所述车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max的具体计算步骤为：将路面谱输入进悬架模型中，通过悬架模型输出的车身加速度以及悬架动行程s_i＝z_s-z_u计算出前轮预瞄距离L₁段内车身加速度a_i的均方根值

悬架动行程s_i的峰值s_max＝max(|s_i|)，其中N₁为前悬在L₁段内所需样本个数；后轮预瞄距离L₂段内车身加速度a_i的均方根值

悬架动行程s_i的峰值s_max＝max(|s_i|)，其中N₂为后悬在L₂段内所需样本个数；

所述阈值a_rms0、s_max0的确定方法为：为了保证各传感器在任意采样间隔内车辆驶过的距离相同，要求

均方根值a_rms的阈值a_rms0的取值范围在0.2～0.3g之内、峰值s_max的阈值s_max0的取值范围为悬架最大行程的0.7～0.8之内。

2.根据权利要求1所述的基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其特征在于，所述左前激光测距仪(1)由车身俯仰造成的实时移动距离ΔH_L1i′的计算方法为：在车辆启动时，左前悬架系统(8)中的左前车身高度传感器(3)测出可调阻尼器(13)两端的初始直线距离H_L20；左后悬架系统(10)中的左后车身高度传感器(5)测出可调阻尼器(13)两端的初始直线距离H_L30；在车辆运动过程中，左前悬架系统(8)中的左前车身高度传感器(3)测出可调阻尼器(13)两端的实时直线距离H_L2i；左后悬架系统(10)中的左后车身高度传感器(5)测出可调阻尼器(13)两端的实时直线距离H_L3i；

ECU(7)通过计算以上所述传感器输入的数据，计算出左前激光测距仪(1)由车身俯仰造成的实时移动距离ΔH_L1i′，

其中L₁为前轮预瞄距离，L₂为后轮预瞄距离。

3.根据权利要求1所述的基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其特征在于，所述左前激光测距仪(1)由车身侧倾造成的实时移动距离ΔH_L1i”的计算方法为：在车辆启动时，左前悬架系统(8)中的左前车身高度传感器(3)测出可调阻尼器(13)两端的初始直线距离H_L20；右前悬架系统(9)中的右前车身高度传感器(4)测出可调阻尼器(13)两端的初始直线距离H_R20；在车辆运动过程中，左前悬架系统(8)中的左前车身高度传感器(3)测出可调阻尼器(13)两端的实时直线距离H_L2i；右前悬架系统(9)中的右前车身高度传感器(4)测出可调阻尼器(13)两端的实时直线距离H_R2i；

ECU(7)通过计算以上所述传感器输入的数据，计算出左前激光测距仪(1)由车身侧倾造成的实时移动距离ΔH_L1i”，

其中L₃为左前车身高度传感器(3)与右前车身高度传感器(4)间距，L₄为左前激光测距仪(1)与左前车身高度传感器(3)横向间隔距离。

4.根据权利要求1所述的基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其特征在于，左侧实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li计算方法为：在行驶过程中左前激光测距仪(1)测得其安装位置至下方路表面的垂直距离H_L1i，将其减去由于车身俯仰造成的左前激光测距仪(1)实时移动距离ΔH_L1i′以及由于车身侧倾造成的左前激光测距仪(1)实时移动距离ΔH_L1i”后再减去左前激光测距仪(1)测得的初始距离H_L10，最后得到实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li＝H_L1i-ΔH_L1i’-ΔH_L1i”-H_L10；整理可得：

5.根据权利要求1所述的基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其特征在于，通过测量时间与每一时刻路表面的偏离距离y_Li构建路面谱的具体步骤为：以第n周期内扫描前轮预瞄距离L₁路面的时间T₁为横坐标，以前轮预瞄距离L₁段内实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li作为纵坐标，建立输入前轮的路面谱；以第n周期内扫描后轮预瞄距离L₂路面的时间T₂为横坐标，以后轮预瞄距离L₂段内实时路表面对于理想平面的偏离距离y_Li作为纵坐标，建立输入后轮的路面谱。

6.根据权利要求1所述的基于模型预判的电磁混合悬架模式切换方法，其特征在于，所述确定各悬架下一周期内的模式的具体方法为：各悬架的模式分为四种：综合模式、安全模式、舒适模式、馈能模式；当悬架模型输出的车身加速度a_i的均方根值a_rms以及悬架动行程s_i的峰值s_max满足相应条件时悬架下一周期的模式切换至相应模式，具体规则如下：

当a_rms≥a_rms0、s_max≥s_max0时悬架下一周期切换至综合模式；

当a_rms≥a_rms0、s_max≤s_max0时悬架下一周期切换至舒适模式；

当a_rms≤a_rms0、s_max≥s_max0时悬架下一周期切换至安全模式；

当a_rms≤a_rms0、s_max≤s_max0时悬架下一周期切换至馈能模式。

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