CN113358371A - 簧上加速度估算方法、存储介质和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种簧上加速度估算方法、存储介质和电子设备，获取整车纵向加速度；获取每个车轮的行驶状态，所述车轮包括两个前轮和两个后轮；根据所述整车纵向加速度和两个所述后轮的行驶状态，确定两个所述前轮的簧上加速度；根据所述整车纵向加速度和两个所述前轮的行驶状态，确定两个所述后轮的簧上加速度。本发明通过获取整车纵向加速度和每个车轮的行驶状态，对每个车轮的簧上加速度进行估算，只需设置一个整车纵向加速度传感器，不需要另外安装簧上加速度传感器，能够有效降低成本，同时减少了出现故障时的故障排查点数量，能够快速定位故障点。
Description
技术领域
本申请涉及汽车相关技术领域，尤其涉及一种簧上加速度估算方法、存储介质和电子设备。
背景技术
目前为了提高车辆在过减速带时的乘坐舒适性而采用的电控悬架、电控座椅等，在获取车辆簧上加速度时需要依赖在车辆簧上位置安装传感器进行测量，从而根据簧上加速度信号调整悬架、座椅等参数。一般车上需安装三至四个簧上加速度传感器，这种方式不仅成本高，当其中一个传感器出现故障时，故障排查步骤也较为繁琐。因此，需要提供一种成本低且能快速排查故障的簧上加速度估算方法、存储介质和电子设备。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术安装多个簧上加速度传感器成本高且故障排查繁琐的不足，提供一种簧上加速度估算方法、存储介质和电子设备。
本申请的技术方案提供一种簧上加速度估算方法，包括如下步骤：
获取整车纵向加速度；
获取每个车轮的行驶状态，所述车轮包括两个前轮和两个后轮；
根据所述整车纵向加速度和两个所述后轮的行驶状态，确定两个所述前轮的簧上加速度；
根据所述整车纵向加速度和两个所述前轮的行驶状态，确定两个所述后轮的簧上加速度。
进一步地，所述车轮的行驶状态包括颠簸行驶状态和平坦行驶状态；
所述获取每个车轮的行驶状态，具体包括：
间隔设定时间获取每个车轮的轮速；
若所述车轮的当前时刻轮速与上一时刻轮速的差值大于或等于轮速差阈值，则认为所述车轮处于颠簸行驶状态，否则认为所述车轮处于平坦行驶状态。
进一步地，所述根据所述整车纵向加速度和两个所述后轮的行驶状态，确定两个所述前轮的簧上加速度，具体包括：
根据两个所述后轮的行驶状态，确定目标前轮计算系数；
将所述整车纵向加速度乘以所述目标前轮计算系数，得到目标前轮的簧上加速度。
进一步地，所述根据两个所述后轮的行驶状态，确定目标前轮计算系数，具体包括：
将目标前轮信息和两个后轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标前轮计算系数。
进一步地，所述根据所述整车纵向加速度和两个所述前轮的行驶状态，确定两个所述后轮的簧上加速度，具体包括：
根据所述整车纵向加速度和悬架结构信息，确定簧上加速度换算值；
根据两个所述前轮的行驶状态，确定目标后轮计算系数；
将所述簧上加速度换算值乘以所述目标后轮计算系数，得到目标后轮的簧上加速度。
进一步地，所述悬架结构信息包括左前轮簧上质量、右前轮簧上质量、左后轮簧上质量、右后轮簧上质量、左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离、以及左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离；
所述根据所述整车纵向加速度和悬架结构信息，确定簧上加速度换算值，具体包括：
计算所述簧上加速度换算值
其中，g为所述整车纵向加速度，mbfl为左前轮簧上质量，mbfr为右前轮簧上质量，mbrl为左后轮簧上质量，mbrr为右后轮簧上质量，Lf为左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离，Lr为左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离。
进一步地，所述根据两个所述前轮的行驶状态，确定目标后轮计算系数，具体包括：
将目标后轮信息和两个前轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标后轮计算系数。
进一步地，所述获取整车纵向加速度，具体包括：
从电子稳定控制系统中获取整车纵向加速度。
本申请的技术方案还提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的簧上加速度估算方法。
本申请的技术方案还提供一种电子设备，包括至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的簧上加速度估算方法。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
通过获取整车纵向加速度和每个车轮的行驶状态，对每个车轮的簧上加速度进行估算，只需设置一个整车纵向加速度传感器，不需要另外安装簧上加速度传感器，能够有效降低成本，同时减少了出现故障时的故障排查点数量，能够快速定位故障点。
附图说明
参见附图，本申请的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：
图1是本申请一实施例中簧上加速度估算方法的流程图；
图2是目标前轮计算系数与后轮行驶状态的对应关系表；
图3是目标后轮计算系数与前轮行驶状态的对应关系表；
图4是前后轮结构的示意图；
图5是本申请一较佳实施例中簧上加速度估算方法的流程图；
图6是本申请一实施例中电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本申请的具体实施方式。
容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或视为对申请技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述属于在本申请中的具体含义。
本申请实施例中的簧上加速度估算方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S101：获取整车纵向加速度；
步骤S102：获取每个车轮的行驶状态，所述车轮包括两个前轮和两个后轮；
步骤S103：根据所述整车纵向加速度和两个所述后轮的行驶状态，确定两个所述前轮的簧上加速度；
步骤S104：根据所述整车纵向加速度和两个所述前轮的行驶状态，确定两个所述后轮的簧上加速度。
具体来说，其中整车纵向加速度从电子稳定控制系统(ESC)中获取，电子稳定控制系统通过在车辆机舱内安装一个加速度传感器检测整车纵向加速度。
本申请实施例根据电子稳定控制系统测量的整车纵向加速度，结合每个车轮的行驶状态，对每个车轮的簧上加速度进行估算，基于汽车悬架的整体性，后轮的簧上加速度受到前轮的行驶状态的影响，前轮的簧上加速度受到后轮的行驶状态的影响，因此前轮的簧上加速度需要结合后轮的行驶状态进行计算，后轮的簧上加速度需要结合前轮的行驶状态进行计算。
本申请实施例从悬架结构的整体性出发，基于电子稳定控制系统测量的整车纵向加速度，对两个前轮和两个后轮的簧上加速度进行估算，不需增设簧上加速度传感器，能够降低成本，精简悬架结构。
在其中一个实施例中，所述车轮的行驶状态包括颠簸行驶状态和平坦行驶状态；
所述获取每个车轮的行驶状态，具体包括：
间隔设定时间获取每个车轮的轮速；
若所述车轮的当前时刻轮速与上一时刻轮速的差值大于或等于轮速差阈值，则认为所述车轮处于颠簸行驶状态，否则认为所述车轮处于平坦行驶状态。
本申请实施例根据每个车轮的轮速确定每个车轮的行驶状态，在车辆行驶过程中，按照设定周期获取每个车轮的轮速，当簧上加速度估算方法被触发时，则获取当前时刻轮速和上一时刻轮速并计算轮速差值，判断每个车轮处于颠簸行驶状态或是平坦行驶状态。
较佳地，轮速差阈值可以设置为1.26rad/s。
车轮处于平坦行驶状态时，车轮的轮速能够保持在恒定范围内，短时间内不会发生突变；车轮处于颠簸行驶状态时，车轮由于障碍物的阻碍，在经过障碍物时轮速降低，通过障碍物后轮速会加快，短时间内轮速会发生骤变，因此通过当前时刻和上一时刻的轮速差值能够准确判断车轮的行驶状态。
本申请实施例通过周期性获取车轮轮速判断车轮行驶状态，能够准确获取每个车轮的行驶状态，为每个车轮的簧上加速度的估算提供准确的数据基础。
在其中一个实施例中，所述根据所述整车纵向加速度和两个所述后轮的行驶状态，确定两个所述前轮的簧上加速度，具体包括：
根据两个所述后轮的行驶状态，确定目标前轮计算系数；
将所述整车纵向加速度乘以所述目标前轮计算系数，得到目标前轮的簧上加速度。
对应于两个后轮不同的行驶状态，两个前轮分别设置有不同的前轮计算系数。具体来说，两个后轮的行驶状态共有四种组合，因此，对于左前轮设置有四个前轮计算系数，对于右前轮设置有四个前轮计算系数，根据两个后轮的行驶状态确定目标前轮计算系数，再计算对应的簧上加速度。
作为一个例子，可以设置左后轮状态标志位和右后轮状态标志位，当左后轮处于颠簸行驶状态时，左后轮状态标志位置1，否则置0；同理当右后轮处于颠簸行驶状态时，右后轮状态标志位置1，否则置0；通过获取左后轮状态标志位和右后轮状态标志位即可快速确定目标前轮计算系数，目标前轮计算系数与后轮行驶状态的对应关系见图2。
本申请实施例提供前轮簧上加速度的计算方法，根据后轮的行驶状态确定目标前轮计算系数，将整车纵向加速度乘以目标前轮计算系数能够计算出目标前轮的簧上加速度。
在其中一个实施例中，所述根据两个所述后轮的行驶状态，确定目标前轮计算系数，具体包括：
将目标前轮信息和两个后轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标前轮计算系数。
目标前轮计算系数通过查表的方式确定，采用预先标定的方式存储在计算系数标定表中。具体来说，在进行前轮计算系数标定时，在每个车轮处各安装一个簧上加速度传感器获取簧上加速度的实际值，控制后轮处于不同的行驶状态，分别获取四个簧上加速度传感器的测量值，将测量值与整车纵向加速度进行计算，从而确定后轮处于不同行驶状态时两个前轮对应的目标前轮计算系数。
本申请实施例通过标定的方式确定前轮计算系数，从而得到较为准确估算系数。
在其中一个实施例中，所述根据所述整车纵向加速度和两个所述前轮的行驶状态，确定两个所述后轮的簧上加速度，具体包括：
根据所述整车纵向加速度和悬架结构信息，确定簧上加速度换算值；
根据两个所述前轮的行驶状态，确定目标后轮计算系数；
将所述簧上加速度换算值乘以所述目标后轮计算系数，得到目标后轮的簧上加速度。
具体来说，整车纵向加速度通过安装在车辆机舱内的加速度传感器获取，其位于车辆前轴上方偏后处，距离车辆后轮的距离较远，测量得的整车纵向加速度需要根据悬架结构信息进行换算，得到簧上加速度换算值，再利用簧上加速度换算值计算目标后轮的簧上加速度。对于左后轮和右后轮，其簧上加速度换算值相同。
与计算前轮簧上加速度类似，对应于两个前轮不同的行驶状态，两个后轮分别设置有不同的后轮计算系数。两个前轮的行驶状态共有四种组合，因此，对于左后轮设置有四个后轮计算系数，对于右后轮设置有四个后轮计算系数，根据两个前轮的行驶状态确定目标后轮计算系数。
作为一个例子，可以设置左前轮状态标志位和右前轮状态标志位，当左前轮处于颠簸行驶状态时，左前轮状态标志位置1，否则置0；同理当右前轮处于颠簸行驶状态时，右前轮状态标志位置1，否则置0；通过获取左前轮状态标志位和右前轮状态标志位即可快速确定目标后轮计算系数，目标后轮计算系数与前轮行驶状态的对应关系见图3。
本申请实施例提供后轮簧上加速度的计算方法，首先根据悬架结构信息确定簧上加速度换算值，再根据前轮的行驶状态确定目标后轮计算系数，将簧上加速度换算值乘以目标后轮计算系数能够计算出目标后轮的簧上加速度。
在其中一个实施例中，所述悬架结构信息包括左前轮簧上质量、右前轮簧上质量、左后轮簧上质量、右后轮簧上质量、左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离、以及左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离；
所述根据所述整车纵向加速度和悬架结构信息，确定簧上加速度换算值，具体包括：
计算所述簧上加速度换算值
其中，g为所述整车纵向加速度，mbfl为左前轮簧上质量，mbfr为右前轮簧上质量，mbrl为左后轮簧上质量，mbrr为右后轮簧上质量，Lf为左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离，Lr为左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离。
如图4所示，以车辆质心为中心，当前轮处于颠簸行驶状态时，悬架前端被顶起，使得悬架后端被压下，此时，前轮的簧上加速度A点的方向朝向上方，后轮的簧上加速度B点的方向朝向下方。反之，当后轮处于颠簸行驶状态时，悬架后端被顶起，前端被压下，此时，后轮的簧上加速度的方向朝向上方，前轮的簧上加速度的方向朝向下方。由于在平坦路面车辆不会触发电控悬架、电控座椅的自动控制，因此在车辆获取簧上加速度时，均是前轮或者后轮处于颠簸行驶状态的，前轮和后轮的簧上加速度的方向保持相反，本申请实施例中在簧上加速度换算值中乘以-1，表示前后轮的簧上加速度方向相反。
图4中还示出了左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离Lf和左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离Lr，由于车辆结构左右对称，因此左前轮和右前轮与车辆质心的水平距离相同，左后轮和右后轮与车辆质心的水平距离相同。
在其中一个实施例中，所述根据两个所述前轮的行驶状态，确定目标后轮计算系数，具体包括：
将目标后轮信息和两个前轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标后轮计算系数。
具体来说，目标后轮计算系数同样采用查表方式确定，通过预先标定的方式存储在计算系数标定表中，标定方式与前轮计算系数的标定方式相同。本申请实施例中的计算系数标定表，可以与前述实施例中用于查询目标前轮计算系数的计算系数标定表合并在同一表格中。
本申请实施例通过标定的方式确定后轮计算系数，从而得到较为准确估算系数。
图5示出了本申请一较佳实施例中的簧上加速度估算方法的流程图，包括如下步骤：
步骤S501：从电子稳定控制系统中获取整车纵向加速度；
步骤S502：间隔设定时间获取每个车轮的轮速，若所述车轮的当前时刻轮速与上一时刻轮速的差值大于或等于轮速差阈值，则认为所述车轮处于颠簸行驶状态，否则认为所述车轮处于平坦行驶状态，确定每个车轮的行驶状态，所述车轮包括两个前轮和两个后轮；
步骤S503：将目标前轮信息和两个后轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标前轮计算系数；
步骤S504：将所述整车纵向加速度乘以所述目标前轮计算系数，得到目标前轮的簧上加速度；
步骤S505：根据所述整车纵向加速度和悬架结构信息，计算簧上加速度换算值
其中，g为所述整车纵向加速度，mbfl为左前轮簧上质量，mbfr为右前轮簧上质量，mbrl为左后轮簧上质量，mbrr为右后轮簧上质量，Lf为左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离，Lr为左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离；
步骤S506：将目标后轮信息和两个前轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标后轮计算系数；
步骤S507：将所述簧上加速度换算值乘以所述目标后轮计算系数，得到目标后轮的簧上加速度。
其中，步骤S503-S504和步骤S505-S507可以同时执行，也可以先后执行，先后执行时的先后顺序不做限定。
本申请的技术方案还提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行前述任一实施例中的簧上加速度估算方法。
图6示出了本申请的一种电子设备，包括：
至少一个处理器601；以及，
与所述至少一个处理器601通信连接的存储器602；其中，
所述存储器602存储有可被所述至少一个处理器601执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器601执行，以使所述至少一个处理器601能够执行前述任一方法实施例中的簧上加速度估算方法的所有步骤。
电子设备优选为车载电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，进一步为车载电子控制单元中的微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。
图6中以一个处理器602为例：
电子设备还可以包括：输入装置603和输出装置604。
处理器601、存储器602、输入装置603及显示装置604可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。
存储器602作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的簧上加速度估算方法对应的程序指令/模块，例如，图1或5所示的方法流程。处理器601通过运行存储在存储器602中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的簧上加速度估算方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据簧上加速度估算方法的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行簧上加速度估算方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置603可接收输入的用户点击，以及产生与簧上加速度估算方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置604可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器602中，当被所述一个或者多个处理器601运行时，执行上述任意方法实施例中的簧上加速度估算方法。
以上所述的仅是本申请的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，将分别公开在不同的实施例中的技术方案适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内，在本申请原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种簧上加速度估算方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取整车纵向加速度；
获取每个车轮的行驶状态，所述车轮包括两个前轮和两个后轮；
根据所述整车纵向加速度和两个所述后轮的行驶状态，确定两个所述前轮的簧上加速度；
根据所述整车纵向加速度和两个所述前轮的行驶状态，确定两个所述后轮的簧上加速度。
2.根据权利要求1所述的簧上加速度估算方法，其特征在于，所述车轮的行驶状态包括颠簸行驶状态和平坦行驶状态；
所述获取每个车轮的行驶状态，具体包括：
间隔设定时间获取每个车轮的轮速；
若所述车轮的当前时刻轮速与上一时刻轮速的差值大于或等于轮速差阈值，则认为所述车轮处于颠簸行驶状态，否则认为所述车轮处于平坦行驶状态。
3.根据权利要求2所述的簧上加速度估算方法，其特征在于，所述根据所述整车纵向加速度和两个所述后轮的行驶状态，确定两个所述前轮的簧上加速度，具体包括：
根据两个所述后轮的行驶状态，确定目标前轮计算系数；
将所述整车纵向加速度乘以所述目标前轮计算系数，得到目标前轮的簧上加速度。
4.根据权利要求3所述的簧上加速度估算方法，其特征在于，所述根据两个所述后轮的行驶状态，确定目标前轮计算系数，具体包括：
将目标前轮信息和两个后轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标前轮计算系数。
5.根据权利要求2-3任一项所述的簧上加速度估算方法，其特征在于，所述根据所述整车纵向加速度和两个所述前轮的行驶状态，确定两个所述后轮的簧上加速度，具体包括：
根据所述整车纵向加速度和悬架结构信息，确定簧上加速度换算值；
根据两个所述前轮的行驶状态，确定目标后轮计算系数；
将所述簧上加速度换算值乘以所述目标后轮计算系数，得到目标后轮的簧上加速度。
6.根据权利要求5所述的簧上加速度估算方法，其特征在于，所述悬架结构信息包括左前轮簧上质量、右前轮簧上质量、左后轮簧上质量、右后轮簧上质量、左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离、以及左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离；
所述根据所述整车纵向加速度和悬架结构信息，确定簧上加速度换算值，具体包括：
计算所述簧上加速度换算值
其中，g为所述整车纵向加速度，mbfl为左前轮簧上质量，mbfr为右前轮簧上质量，mbrl为左后轮簧上质量，mbrr为右后轮簧上质量，Lf为左前轮/右前轮与车辆质心的水平距离，Lr为左后轮/右后轮与车辆质心的水平距离。
7.根据权利要求5所述的簧上加速度估算方法，其特征在于，所述根据两个所述前轮的行驶状态，确定目标后轮计算系数，具体包括：
将目标后轮信息和两个前轮的行驶状态输入计算系数标定表，查询目标后轮计算系数。
8.根据权利要求1-4任一项所述的簧上加速度估算方法，其特征在于，所述获取整车纵向加速度，具体包括：
从电子稳定控制系统中获取整车纵向加速度。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求1-8任一项所述的簧上加速度估算方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-8任一项所述的簧上加速度估算方法。
Priority Applications (1)
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2021
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