CN110001339A - 一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，属于车辆底盘悬架控制领域。通过胎压传感器、轮胎加速度传感器、激光测距传感器、车速传感器及车身加速度传感器将采集数据实时传入ECU电子控制单元；ECU根据各轮胎气压变化情况判断轮胎是否爆胎并确定具体的爆胎轮位置，同时将正常行驶半主动悬架控制策略切换为爆胎控制策略。本发明充分利用车辆底盘结构组成资源，改善车辆爆胎后各轮胎垂直载荷分配，提高爆胎时的车辆操纵稳定性。
Description
技术领域：
本发明涉及车辆底盘悬架控制领域，具体涉及一种车辆爆胎时的悬架半主动控制方法。
背景技术：
悬架系统是汽车中连接车身和车轮的一个重要结构组成，其主要作用是对随机路面产生的冲击载荷进行缓冲和缓和，以抑制车轮的跳动和降低车身的不规则振动，改善和提高车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性。悬架可分为被动悬架、主动悬架、半主动悬架三种，由于被动悬架的刚度和阻尼固定不可调，追求舒适性的车辆都会采用主动或者半主动悬架。但是主动悬架工作过程能耗较大且成本较高，而半主动悬架与主动悬架相比，有着性能安全可靠、结构简单、能耗低且容易控制等诸多优点，半主动悬架在车辆的应用中越来越广泛。
爆胎是一种极其危险的行驶状况，车辆发生爆胎后，动力学响应变化巨大，车辆的操纵稳定性急剧变差，严重影响行驶安全。爆胎后，不止车辆的轮胎力学特性有着重大改变，各轮胎的垂直载荷也重新分配，而轮胎垂直载荷影响着轮胎输出力与力矩，进而影响的是车辆的操纵稳定性。现存有诸多主动安全技术如ESP，主动爆破非爆胎轮等等，但是从悬架方面考虑的爆胎安全技术还很少，因此，随着半主动悬架的广泛应用，可以在以往主动安全技术上，进一步设计爆胎悬架半主动控制策略，充分利用车辆底盘结构组成资源，改善车辆爆胎后各轮胎垂直载荷分配，提高爆胎时的车辆操纵稳定性。
发明内容：
针对上述问题，本发明提出了一种车辆在发生爆胎时的悬架半主动控制方法，充分利用半主动悬架减振器的可调阻力特性，调节悬架阻尼力，增加爆胎车辆的安全性。实现本发明的具体技术方案如下：
一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，包括以下步骤:
步骤1.通过胎压传感器获得车辆轮胎气压信息，通过轮胎加速度传感器获得轮胎的加速度信息，通过激光测距传感器采集自身到路面的垂直高度，通过加速度传感器获得激光测距传感器的垂直振动加速度，通过车速传感器获得实时车速，并将测得数据信息实时输入ECU电子控制单元；
步骤2.ECU根据各轮胎气压变化情况判断轮胎是否爆胎并确定具体的爆胎轮位置，同时将正常行驶半主动悬架控制策略切换为爆胎控制策略；
步骤3.根据前述传感器获得的激光测距传感器到路面的垂直高度yr以及垂直振动加速度通过计算得到实际路面高程为xr，其作为理想整车地棚参考模型的轴前预瞄输入；根据前述加速度传感器获得的车身加速度信号以及路面激励的系统传递函数，计算可以获得路面高程其作为理想整车地棚参考模型的轴间预瞄输入；理想整车地棚参考模型的地棚阻尼系数为cg；
步骤4.建立整车地棚模型作为理想参考模型；
步骤5.通过理想整车地棚参考模型得到四轮各自理想轮胎垂直载荷FNi和各减振器理想阻尼力fd。
步骤6.根据各减振器理想阻尼力fd，结合半主动悬架饱和特性和方向不可控特性，利用模糊控制逻辑确定各个减振器的等效阻尼力
进一步，步骤1中胎压传感器分别安装在车辆四个轮胎内部；轮胎加速度传感器分贝安装在车辆前后轴末端；激光测距传感器安装在车辆两前轮中心正前方l1处车架上；l1为激光测距传感器到前轮中心的距离；加速度传感器安装在在激光测距传感器旁并紧靠激光测距传感器；车身加速度传感器安装在两前轮中心正上方车身上；车速传感器安装在车辆变速器输出轴上。
进一步，步骤2中判断轮胎是否爆胎的具体方法为：根据胎压传感器采集实时轮胎气压，若采集到的轮胎气压信息在一个毫秒内变化1kPa及以上，则判定该轮为爆胎轮，并将爆胎轮位置信息输入到ECU，同时将正常行驶半主动悬架控制策略切换为爆胎控制策略。
进一步，步骤3中理想整车地棚参考模型的输入包括轴前输入与轴间预瞄输入；根据前述传感器获得的激光测距传感器到路面的垂直高度外以及激光测距传感器的垂直振动加速度 通过滤波降噪并二次积分得到zr，实际路面高程为：xr＝yr-zr，其作为理想整车地棚参考模型的轴前预瞄输入；通过前述车身加速度传感器获得的车身加速度信号以及路面激励的系统传递函数，计算可以获得路面高程其作为理想整车地棚参考模型的轴间预瞄输入；
当车辆前轮爆胎时：若车辆从爆胎时刻开始所行驶距离小于轴距l2，车辆速度为v，前轮都采用轴前预瞄输入，输入为路面高程xr，预瞄时间tf＝l1/v；后轮都采用轴间预瞄输入，预瞄时间为tr＝l2/v；若汽车行驶距离大于轴距l2，此时车辆速度为v，前轮都采用轴前预瞄输入，输入为xr，预瞄时间为tf＝l1/v，爆胎前轮同侧后轮采用轴前预瞄输入，预瞄时间tr＝(l1+l2)/v；非爆胎前轮同侧后轮采用轴间预瞄输入，输入为根据前轮的状态响应求得前轮路面预瞄时间
当车辆后轮爆胎时：前轮都采用轴前预瞄，预瞄时间tf＝l1/v；后轮都采用轴间预瞄，预瞄时间为tr＝l2/v。
进一步，步骤4中所建立的理想整车地棚参考模型为1/4地棚模型应用到整车七自由度模型；参考模型的动力学方程为：
车身垂直运动方程为：
俯仰运动方程为：
侧倾运动方程为：
非簧载质量垂直运动方程为：
其中，
ms为车身质量，xs为车身速度，为车身加速度，Ffl、Ffr、Frl、Frr分别为前左、前右、后左和后右悬架对车身的总作用力；Iy为车身对y轴转动惯量，为侧倾角，为侧倾角加速度，b为车辆质心到后轴的距离，a为车辆质心到前轴的距离，d为车轮轮距，Ix车身对x轴转动惯量，θ为俯仰角，为俯仰角加速度，mti为各悬架的簧下质量，为各悬架簧下质量的加速度，kti为各轮胎的刚度，cti为各轮胎的阻尼，xti为各悬架簧下质量的位移，为各悬架簧下质量的速度，xri为各轮胎的路面输入，为各轮胎的路面速度输入， cgi为各轮胎的阻尼，csi为各悬架的阻尼，Fi为各悬架对车身的总作用力，ksi为各悬架刚度， xsi为各车身端点位移，为各车身端点速度，其中，i＝1，2，3，4。
进一步，所述理想整车地棚参考模型的地棚阻尼系数cg与路面等级，车速和爆胎轮有关，具体求解为：
按照国际路面等级标准，路面输入的等级包括六个等级；
考虑到国内交通实际情况，对车辆速度划分为七个速度区间，0km/h～30km/h为等级I，30km/h～50km/h为等级II，50km/h～70km/h为等级III，70～90km/h为等级IV，90km/h～100 km/h为等级V，100km/h～110km/h为等级VI，110km/h～120km/h为等级VII。其中，分别取七个区间的代表速度为25km/h，40km/h，60km/h，80km/h，95km/h，105km/h，115km/h。在一共42种路面-速度行驶环境下，包括单轮、双轮、三轮和四轮爆胎共15种爆胎情况，以轮胎动载荷为评判标准，调整四轮的地棚阻尼cg值，当四轮动载荷协调达到最优时，确定此时的最优地棚阻尼值，ECU电子单元记录下每种行驶状况的四轮最优地棚阻尼值，并保存到数据库。
实际发生爆胎时，上述激光测距传感器始终采集车辆前端l1长度的路面高程，通过路面不平度的功率谱分析得到ISO标准下的路面等级，由车速传感器获得实时车速，根据路面- 速度-爆胎轮状况，ECU从数据库中提取对应最优地棚阻尼系数cg。
进一步，步骤5中所述理想轮胎垂直载荷FNi由理想整车地棚参考模型得到：进一步，根据实际车辆非簧载质量垂直运动方程：其中，Fi为悬架对车身总作用力，
ksfl为前左悬架刚度，xtfl为前左悬架簧下质量的位移，xsfl为前左车身端点
位移，csfl为前左悬架的阻尼，于是各减振器理想阻尼力为：
进一步，步骤6中确定各个减振器等效阻尼力方法为模糊控制方法，具体方法如下：
模糊控制的输入变量包括理想阻尼力fd和悬架速度v，输出变量为等效阻尼力输入变量fd变化范围为-3KN～3KN，模糊论域取[-3 3]，量化因子为1，模糊语言为[NB NMNS ZE ZS ZM ZB]，选择三角形隶属度函数；输入变量v变化范围为-1m/s～1m/s，模糊论域取[-1 1]，量化因子为1，模糊语言为[NB NS ZE PS PB]，选择三角形隶属度函数；输出变量变化范围-fmax～fmax，模糊论域取[-3 3]，比例因子Kfd1＝fmax/3，模糊语言为[NB NM NSZE ZS ZM ZB]，选择三角形隶属度函数；
模糊控制规则的原则为：fd＞0，v＞0，此时半主动阻尼力小于0，两者“方向”相反，则取半主动阻尼力最小值；fd＞0，v＜0，此时半主动阻尼力大于0，两者“方向”相同，则半主动阻尼力尽可能追踪fd；fd＜0，v＞0，此时半主动阻尼力小于0，两者“方向”相同，则半主动阻尼力尽可能追踪fd；fd＜0，v＜0，此时半主动阻尼力大于0，两者“方向”相反，则取半主动阻尼力最小值。
建立的模糊控制规则表如下：
本发明的有益效果是：
车辆发生爆胎后，动力学响应变化巨大，车辆的操纵稳定性急剧变差，严重影响行驶安全，是一种极其危险的行驶状况。而随着半主动悬架在车辆的应用中越来越广泛，本发明提出了一种半主动悬架的控制方法，从底盘半主动悬架出发，改变车辆爆胎后的轮胎垂直载荷分配，从而提高车辆的操纵稳定性，为车辆安全技术提供了一种新的思路。
附图说明：
图1是本发明一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法流程图。
图2是本发明一种爆胎车辆的悬架半主动控制系统结构示意图。
图3是本发明一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法涉及的理想整车地棚参考模型简图。
图4是本发明一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法涉及的模糊控制输入变量fd隶属度函数示意图。
图5是本发明一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法涉及的模糊控制输出变量v隶属度函数示意图。
图6是本发明一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法涉及的模糊控制输出变量隶属度函数示意图。
图中标记说明：
1.加速度传感器，2.激光测距传感器，3.前轮轮胎加速度传感器，4.前轮胎压传感器，5.车身加速度传感器，6.车速传感器，7.后轮胎压传感器，8.后轮轮胎加速度传感器，l1为激光测距传感器到前轮中心的距离，l2为车辆轴距，为车身侧倾角，b为车辆质心到后轴的距离，a为车辆质心到前轴的距离，d为车轮轮距，θ，车身俯仰角，mtfl、mtfr、mtrl、mtrr.前左、前右、后左和后右悬架的簧下质量，ktfl、ktfr、ktrl、ktrr.前左、前右、后左和后右轮胎的刚度，ctfl、ctfl、ctfl、ctfl.前左、前右、后左和后右轮胎的阻尼，xtfl、xtfl、xtfl、xtfl.前左、前右、后左和后右悬架簧下质量的位移，xrfl、xrfr、xrrl、xrrr.前左、前右、后左和后右轮胎的路面输入，cgfl、cgfl、cgfl、cgfl.前左、前右、后左和后右轮胎的阻尼， Csfl、Csfr、csrl、csrr.前左、前右、后左和后右悬架的阻尼，ksfl、ksfr、ksrl、ksrr.前左、前右、后左和后右悬架刚度，xsfl、xsrl、xsrl、xsrr.前左、前右、后左和后右车身端点位移。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施对本发明做进一步的说明：
如图1所示，是本发明一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法流程图，主要分为以下步骤：
步骤1.各传感器测得的数据实时传入ECU电子控制单元，首先判断轮胎是否爆胎。
步骤2.若判断为爆胎，ECU将正常行驶半主动悬架控制策略切换为爆胎控制策略，根据各轮胎气压变化情况判断轮胎是否爆胎并确定具体的爆胎轮位置。
步骤3.确定整车地棚模型作为理想参考模型的各个输入及参数。
步骤4.建立整车地棚模型作为理想参考模型。
步骤5.通过理想整车地棚参考模型得到四轮各自理想轮胎垂直载荷FN和各减振器理想阻尼力fd。
步骤6.根据各减振器理想阻尼力fd，结合半主动悬架饱和特性和方向不可控特性，利用模糊控制逻辑确定各个减振器的等效阻尼力
如图2所示，是本发明一种爆胎车辆的半主动悬架控制系统结构示意图。由于车辆左右对称，示意图为侧视图，本方法以左侧为例进行说明。其传感器包括安装在在激光测距传感器旁紧靠激光测距传感器的车架上加速度传感器1，安装在车辆两前轮中心正前方l1处车架上激光测距传感器2，安装在车辆前后轴末端的轮胎加速度传感器3、8，安装在车辆在轮胎内部的胎压传感器4、7，安装在前轮中心正上方的车身加速度传感器5，安装在车辆变速器输出轴上的车速传感器6，。
进一步，胎压传感器4、7采集实时轮胎气压，若采集到的轮胎气压信息在一个毫秒内变化1kPa及以上，则判定该轮为爆胎轮，并将爆胎轮位置信息输入到ECU，同时将正常行驶半主动悬架控制策略切换为爆胎控制策略。
进一步，理想整车地棚参考模型的输入包括轴前输入与轴间预瞄输入。根据传感器2、 1获得的激光测距传感器到路面的垂直高度yr以及激光测距传感器的垂直振动加速度 通过滤波降噪并二次积分得到zr，实际路面高程为：xr＝yr-zr，其作为理想整车地棚参考模型的轴前预瞄输入；根据传感器5获得的车身加速度信号以及路面激励的系统传递函数，计算可以获得路面高程其作为理想整车地棚参考模型的轴间预瞄输入。具体方法为：
当车辆前轮爆胎时：若车辆从爆胎时刻开始所行驶距离小于轴距l2，车辆速度为v，前轮都采用轴前预瞄输入，输入为xr，预瞄时间tf＝l1/v；后轮都采用轴间预瞄输入，预瞄时间为tr＝l2/v；若汽车行驶距离大于轴距l2，此时车辆速度为v，前轮都采用轴前预瞄输入，输入为xr，预瞄时间为tf＝l1/v。爆胎前轮同侧后轮采用轴前预瞄输入，预瞄时间 tr＝(l1+l2)/v；非爆胎前轮同侧后轮采用轴间预瞄输入，输入为根据前轮的状态响应求得前轮路面预瞄时间
当车辆后轮爆胎时：前轮都采用轴前预瞄，预瞄时间tf＝l1/v；后轮都采用轴间预瞄，预瞄时间为tr＝l2/v。
进一步，所建立的理想整车地棚参考模型为1/4地棚模型应用到整车七自由度模型，如图3所示。参考模型的动力学方程为：
车身垂直运动方程为：
俯仰运动方程为：
侧倾运动方程为：
非簧载质量垂直运动方程为：
其中，
ms为车身质量，xs为车身速度，为车身加速度，Ffl、Ffr、Frl、Frr分别为前左、前右、后左和后右悬架对车身的总作用力，Iy为车身对y轴转动惯量，为侧倾角，为侧倾角加速度，b为车辆质心到后轴的距离，a为车辆质心到前轴的距离，d为车轮轮距，Ix车身对x轴转动惯量，θ为俯仰角，为俯仰角加速度，mtfl、mtfr、mtrl、mtrr分别为前左、前右、后左和后右悬架的簧下质量，分别为簧下质量的加速度，ktfl、 ktfr、ktrl、ktrr分别为前左、前右、后左和后右轮胎的刚度，ctfl、ctfl、ctfl、ctfl分别为前左、前右、后左和后右轮胎的阻尼，xtfl、xtfl、xtfl、xtfl分别为前左、前右、后左和后右悬架簧下质量的位移，分别为前左、前右、后左和后右悬架簧下质量的速度，xrfl、xrfr、xrrl、xrrr分别为前左、前右、后左和后右轮胎的路面输入，分别为前左、前右、后左和后右轮胎的路面速度输入， cgfl、cgfl、cgfl、cgfl分别为前左、前右、后左和后右轮胎的阻尼，csfl、csfr、csrl、csrr分别为前左、前右、后左和后右悬架的阻尼，ksfl、ksfr、ksrl、ksrr分别为前左、前右、后左和后右悬架刚度，xsfl、xsrl、xsrl、xsrr分别为前左、前右、后左和后右车身端点位移，前左、前右、后左和后右车身端点速度。
上述理想整车地棚参考模型的地棚阻尼系数cg与路面等级，车速和爆胎轮有关。具体方法为：
按照国际路面等级标准，路面输入的等级包括A、B、C、D、E、F六个等级。
考虑到国内交通实际情况，对车辆速度划分为七个速度区间，0km/h～30km/h为等级I， 30km/h～50km/h为等级II，50km/h～70km/h为等级III，70～90km/h为等级IV，90km/h～100 km/h为等级V，100km/h～110km/h为等级VI，110km/h～120km/h为等级Ⅶ。其中，分别取七个区间的代表速度为25km/h，40km/h，60km/h，80km/h，95km/h，105km/h，115km/h。在一共42种路面-速度行驶环境下，包括单轮、双轮、三轮和四轮爆胎共15种爆胎情况，以轮胎动载荷为评判标准，调整四轮的地棚阻尼cg值，当四轮动载荷协调达到最优时，确定此时的最优地棚阻尼值。ECU电子单元记录下每种行驶状况的四轮最优地棚阻尼值，并保存到数据库。
实际发生爆胎时，上述激光测距传感器1、2始终采集车辆前端l1长度的路面高程，通过路面不平度的功率谱分析得到ISO标准下的路面等级，由车速传感器获得实时车速，根据路面-速度-爆胎轮状况，ECU从数据库中提取对应最优地棚阻尼系数cg。
进一步，假设轮胎爆胎后的刚度变化为线性变化，爆胎后，轮胎刚度变化方程为：
式中，kt0表示爆胎前的径向刚度值；ts表示爆胎的发生时刻；te表示爆胎的结束时刻； kt1表示爆胎轮轮辋与底胎面接触时轮胎径向刚度。
进一步，理想轮胎垂直载荷FNi由理想整车地棚参考模型得到： 再根据实际车辆非簧载质量垂直运动方程： 其中，Fi为悬架对车身总作用力，得到各减振器理想阻尼力为：
进一步，采用模糊控制的方法确定各个减振器等效阻尼力，图4、图5和图6分别为模糊控制输入输出隶属度函数示意图。具体方法如下：
模糊控制的输入变量包括理想阻尼力fd和悬架速度v，输出变量为等效阻尼力输入变量fd变化范围为-3KN～3KN，模糊论域取[-33]，量化因子为1，模糊语言为[NB NM NSZE ZS ZM ZB]，选择三角形隶属度函数；输入变量v变化范围为-1m/s～1m/s，模糊论域取[-1 1]，量化因子为1，模糊语言为[NB NS ZE PS PB]，选择三角形隶属度函数；输出变量变化范围-fmax～fmax，模糊论域取[-33]，比例因子Kfd1＝fmax/3，模糊语言为[NB NM NS ZE ZSZM ZB]，选择三角形隶属度函数。
模糊控制规则的原则为：fd＞0，v＞0，此时半主动阻尼力小于0，两者“方向”相反，则取半主动阻尼力最小值；fd＞0，v＜0，此时半主动阻尼力大于0，两者“方向”相同，则半主动阻尼力尽可能追踪fd；fd＜0，v＞0，此时半主动阻尼力小于0，两者“方向”相同，则半主动阻尼力尽可能追踪fd；fd＜0，v＜0，此时半主动阻尼力大于0，两者“方向”相反，则取半主动阻尼力最小值。
建立的模糊控制规则表如下：
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 (8)
1.一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤1.通过胎压传感器获得车辆轮胎气压信息，通过轮胎加速度传感器获得轮胎的加速度信息，通过激光测距传感器采集自身到路面的垂直高度，通过加速度传感器获得激光测距传感器的垂直振动加速度，通过车速传感器获得实时车速，并将测得数据信息实时输入ECU电子控制单元；
步骤2.ECU根据各轮胎气压变化情况判断轮胎是否爆胎并确定具体的爆胎轮位置，同时将正常行驶半主动悬架控制策略切换为爆胎控制策略；
步骤3.根据前述传感器获得的激光测距传感器到路面的垂直高度yr以及垂直振动加速度通过计算得到实际路面高程为xr，其作为理想整车地棚参考模型的轴前预瞄输入；根据前述加速度传感器获得的车身加速度信号以及路面激励的系统传递函数，计算可以获得路面高程x′r，其作为理想整车地棚参考模型的轴间预瞄输入；理想整车地棚参考模型的地棚阻尼系数为cg；
步骤4.建立整车地棚模型作为理想参考模型；
步骤5.通过理想整车地棚参考模型得到四轮各自理想轮胎垂直载荷FNi和各减振器理想阻尼力fd。
步骤6.根据各减振器理想阻尼力fd，结合半主动悬架饱和特性和方向不可控特性，利用模糊控制逻辑确定各个减振器的等效阻尼力f′d。
2.根据权利要求1所述的一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，步骤1中胎压传感器分别安装在车辆四个轮胎内部；轮胎加速度传感器分贝安装在车辆前后轴末端；激光测距传感器安装在车辆两前轮中心正前方l1处车架上；l1为激光测距传感器到前轮中心的距离；加速度传感器安装在在激光测距传感器旁并紧靠激光测距传感器；车身加速度传感器安装在两前轮中心正上方车身上；车速传感器安装在车辆变速器输出轴上。
3.根据权利要求1所述的一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，步骤2中判断轮胎是否爆胎的具体方法为：根据胎压传感器采集实时轮胎气压，若采集到的轮胎气压信息在一个毫秒内变化1kPa及以上，则判定该轮为爆胎轮，并将爆胎轮位置信息输入到ECU，同时将正常行驶半主动悬架控制策略切换为爆胎控制策略。
4.根据权利要求1所述的一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，步骤3中理想整车地棚参考模型的输入包括轴前输入与轴间预瞄输入；根据前述传感器获得的激光测距传感器到路面的垂直高度yr以及激光测距传感器的垂直振动加速度通过滤波降噪并二次积分得到zr，实际路面高程为：xr＝yr-zr，其作为理想整车地棚参考模型的轴前预瞄输入；通过前述车身加速度传感器获得的车身加速度信号以及路面激励的系统传递函数，计算可以获得路面高程x′r，其作为理想整车地棚参考模型的轴间预瞄输入；
当车辆前轮爆胎时：若车辆从爆胎时刻开始所行驶距离小于轴距l2，车辆速度为v，前轮都采用轴前预瞄输入，输入为路面高程xr，预瞄时间tf＝l1/v；后轮都采用轴间预瞄输入，预瞄时间为tr＝l2/v；若汽车行驶距离大于轴距l2，此时车辆速度为v，前轮都采用轴前预瞄输入，输入为xr，预瞄时间为tf＝l1/v，爆胎前轮同侧后轮采用轴前预瞄输入，预瞄时间tr＝(l1+l2)/v；非爆胎前轮同侧后轮采用轴间预瞄输入，输入为根据前轮的状态响应求得前轮路面x′r，预瞄时间t′r＝l2/v；
当车辆后轮爆胎时：前轮都采用轴前预瞄，预瞄时间tf＝l1/v；后轮都采用轴间预瞄，预瞄时间为tr＝l2/v。
5.根据权利要求1所述的一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，
步骤4中所建立的理想整车地棚参考模型为1/4地棚模型应用到整车七自由度模型；参考模型的动力学方程为：
车身垂直运动方程为：
俯仰运动方程为：
侧倾运动方程为：
非簧载质量垂直运动方程为：
其中，
ms为车身质量，xs为车身速度，为车身加速度，Ffl、Ffr、Frl、Frr分别为前左、前右、后左和后右悬架对车身的总作用力；Iy为车身对y轴转动惯量，为侧倾角，为侧倾角加速度，b为车辆质心到后轴的距离，a为车辆质心到前轴的距离，d为车轮轮距，Ix车身对x轴转动惯量，θ为俯仰角，为俯仰角加速度，mti为各悬架的簧下质量，为各悬架簧下质量的加速度，kti为各轮胎的刚度，cti为各轮胎的阻尼，xti为各悬架簧下质量的位移，为各悬架簧下质量的速度，xri为各轮胎的路面输入，为各轮胎的路面速度输入，cgi为各轮胎的阻尼，csi为各悬架的阻尼，Fi为各悬架对车身的总作用力，ksi为各悬架刚度，xsi为各车身端点位移，为各车身端点速度，其中，i＝1,2,3,4。
6.根据权利要求1所述的一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，所述理想整车地棚参考模型的地棚阻尼系数cg与路面等级，车速和爆胎轮有关，具体求解为：
按照国际路面等级标准，路面输入的等级包括六个等级；
考虑到国内交通实际情况，对车辆速度划分为七个速度区间，0km/h～30km/h为等级Ⅰ，30km/h～50km/h为等级Ⅱ，50km/h～70km/h为等级Ⅲ，70～90km/h为等级Ⅳ，90km/h～100km/h为等级Ⅴ，100km/h～110km/h为等级Ⅵ，110km/h～120km/h为等级Ⅶ。其中，分别取七个区间的代表速度为25km/h，40km/h，60km/h，80km/h，95km/h，105km/h，115km/h。在一共42种路面-速度行驶环境下，包括单轮、双轮、三轮和四轮爆胎共15种爆胎情况，以轮胎动载荷为评判标准，调整四轮的地棚阻尼cg值，当四轮动载荷协调达到最优时，确定此时的最优地棚阻尼值，ECU电子单元记录下每种行驶状况的四轮最优地棚阻尼值，并保存到数据库。
实际发生爆胎时，上述激光测距传感器始终采集车辆前端l1长度的路面高程，通过路面不平度的功率谱分析得到ISO标准下的路面等级，由车速传感器获得实时车速，根据路面-速度-爆胎轮状况，ECU从数据库中提取对应最优地棚阻尼系数cg。
7.根据权利要求1所述的一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，步骤5中所述理想轮胎垂直载荷FNi由理想整车地棚参考模型得到： 进一步，根据实际车辆非簧载质量垂直运动方程： 其中，Fi为悬架对车身总作用力， ksfl为前左悬架刚度，xtfl为前左悬架簧下质量的位移，xsfl为前左车身端点
位移，csfl为前左悬架的阻尼，于是各减振器理想阻尼力为：
8.根据权利要求1所述的一种爆胎车辆的悬架半主动控制方法，其特征在于，
步骤6中确定各个减振器等效阻尼力方法为模糊控制方法，具体方法如下：
模糊控制的输入变量包括理想阻尼力fd和悬架速度v，输出变量为等效阻尼力f′d，输入变量fd变化范围为-3KN～3KN，模糊论域取[-3 3]，量化因子为1，模糊语言为[NB NM NS ZEZS ZM ZB]，选择三角形隶属度函数；输入变量v变化范围为-1m/s～1m/s，模糊论域取[-11]，量化因子为1，模糊语言为[NB NS ZE PS PB]，选择三角形隶属度函数；输出变量f′d变化范围-fmax～fmax，模糊论域取[-3 3]，比例因子Kfd1＝fmax/3，模糊语言为[NB NM NS ZE ZSZM ZB]，选择三角形隶属度函数；
模糊控制规则的原则为：fd>0，v>0，此时半主动阻尼力小于0，两者“方向”相反，则取半主动阻尼力最小值；fd>0，v<0，此时半主动阻尼力大于0，两者“方向”相同，则半主动阻尼力尽可能追踪fd；fd<0，v>0，此时半主动阻尼力小于0，两者“方向”相同，则半主动阻尼力尽可能追踪fd；fd<0，v<0，此时半主动阻尼力大于0，两者“方向”相反，则取半主动阻尼力最小值。
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