CN113459752A - 一种预判加速的主动悬架控制方法、装置及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预判加速的主动悬架控制方法、装置及汽车，涉及汽车技术领域。该预判加速的主动悬架控制方法，包括：获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度；在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，所述控制信号用于对所述悬架系统的阻尼力进行控制。上述方案通过自适应巡航系统预判出车辆的目标加速度，并在目标加速度满足一定条件时即启动主动悬架控制，保证了车辆在加速过程中达到最优的控制状态，将车辆俯仰率降低到最低，提高了车辆的驾驶舒适性和操纵稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种预判加速的主动悬架控制方法、装置及汽车。
背景技术
随着电动化和智能化不断发展壮大，越来越多的电控控制新技术被应用到汽车上。目前汽车悬架系统分为被动悬架和主动悬架两种类型，其中，被动悬架是在车辆出厂前就固定了减震器的阻尼特性且不可调节，而主动悬架控制系统可以根据不同的路面情况、驾驶员的紧急操作和车辆实施运行情况等综合判断，实时地调整减震器阻尼力以实现乘坐舒适性及操纵稳定性。主动悬架控制可以改善加速时的全回弹/全拉伸冲击，可以改善转弯时的翻滚平衡和操纵稳定性，可以降低刹车时的点头现象并改善车辆驾驶稳定性。但是，针对抗加速俯仰控制问题，目前均是在车辆加速发生后，主动悬架控制系统检测到车身的俯仰状态异常才开始调整阻尼，虽然与未配置主动悬架控制系统的车辆相比大幅度降低了俯仰率，但是仍存在一定的滞后性，车内驾驶员仍不可避免地感受到不舒适。
因此，目前急需提供一种可以预判加速状态，从而对主动悬架控制的方法。
发明内容
本发明实施例提供一种预判加速的主动悬架控制方法、装置及汽车，用以解决现有主动悬架控制存在滞后性的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种预判加速的主动悬架控制方法，包括：
获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度；
在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，所述控制信号用于对所述悬架系统的阻尼力进行控制。
进一步地，所述获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度，包括：
通过所述自适应巡航系统获取驾驶员设定目标车速；
若所述车辆的当前车速小于所述设定目标车速，则检测所述车辆前方是否存在目标车辆；
当不存在目标车辆或所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于或等于第一预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度；或，当所述目标车辆与所述车辆之间的距离小于所述第一预设距离，且所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于第二预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度。
进一步地，所述在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号之前，所述方法包括：
获取当前驾驶模式；
获取在所述驾驶模式下，所述目标加速度的加速度变化曲线。
进一步地，所述在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，包括：
根据所述加速度变化曲线，获取用于控制所述主动悬架的阻尼力变化曲线；
根据所述阻尼力变化曲线，向悬架系统发送控制信号。
进一步地，所述在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号之后，所述方法还包括：
当监测到所述目标加速度小于第二预设值时，退出对所述悬架系统的控制。
本发明实施例还提供一种预判加速的主动悬架控制装置，包括：
获取模块，用于获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度；
发送模块，用于在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，所述控制信号用于对所述悬架系统的阻尼力进行控制。
本发明实施例还提供一种预判加速的主动悬架控制设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的预判加速的主动悬架控制方法。
本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的预判加速的主动悬架控制装置。
本发明的有益效果是：
上述方案，通过自适应巡航系统预判出车辆的目标加速度，并在目标加速度满足一定条件时即启动主动悬架控制，保证了车辆在加速过程中达到最优的控制状态，将车辆俯仰率降低到最低，提高了车辆的驾驶舒适性和操纵稳定性。
附图说明
图1表示本发明实施例的预判加速的主动悬架控制方法的流程示意图；
图2表示本发明实施例的预判加速的主动悬架控制过程的示意图；
图3表示本发明实施例的预判加速的主动悬架控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有主动悬架控制存在滞后性的问题，提供一种预判加速的主动悬架控制方法、装置及汽车。
如图1所示，本发明实施例提供一种预判加速的主动悬架控制方法，包括：
步骤11，获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度；
步骤12，在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，所述控制信号用于对所述悬架系统的阻尼力进行控制。
本发明实施例通过自适应巡航系统预判出车辆的目标加速度，并在目标加速度满足一定条件时即启动主动悬架控制，保证了车辆在加速过程中达到最优的控制状态，将车辆俯仰率降低到最低，提高了车辆的驾驶舒适性和操纵稳定性。
具体地，在配置有自适应续航系统的车辆上，当车辆开启自适应巡航功能时，所述自适应巡航系统能够综合考虑当前车辆前方有无车辆、前方目标车辆与当前车辆的车间距、驾驶员设定的安全车间距、当前车辆的车速、驾驶员设定的目标车速等状态参数的变化进行判断，计算目标加速度，控制车辆的加速、匀速或减速行驶状态。但是，从目标加速度计算到车辆实际体现出来的加速是需要一定时间的，这段时间主要包括根据目标加速度和实际加速度的车辆动力学控制、驱动扭矩需求计算、驱动扭矩的执行等处理过程，涉及ECU接收信号、处理信号、分析计算和发出信号的过程，涉及ECU的计算周期和各ECU的通讯周期，涉及驱动扭矩执行的时间(比如电机从当前扭矩到需求扭矩的过渡时间)等。因此，若等到车辆的加速度信号表示车辆已经在加速状态，或通过车辆的其它状态参数判断车辆已经在加速状态，此时再控制主动悬架已经滞后。故通过自适应巡航系统可以对车辆的行为进行预判，在车辆实际加速前，即可获取车辆的目标加速度，进而根据所述目标加速度对主动悬架进行控制，可以有效解决主动悬架控制滞后的问题。
需要说明的是，在配置有主动悬架控制系统的车辆上，可以根据不同的路面情况、驾驶员的紧急操作和车辆的实时运动情况等综合判断，实时调整减震器阻尼力。而本发明实施例的主动悬架控制方法适用的主动悬架控制系统是对原有主动悬架控制系统的补充，本发明实施例的主动悬架控制系统主要用于接收自适应巡航系统发送的目标加速度，其目的是对驾驶行为进行预判从而对主动悬架的减震器阻尼力进行控制。具体地，本发明实施例的主动悬架控制系统与原有主动悬架控制系统没有控制上的冲突，在控制范围内可以有一定的重叠，双重的主动悬架控制方法更能保证控制范围的全面性，更保证了驾驶员的舒适性和操纵稳定性。
进一步需要说明的是，悬架系统的阻尼力直接由电磁阀工作电流决定，其中高阻尼力值对应悬架特性偏硬，可以利用车轮跳动影响车身的运动，提高底盘响应速度和车辆的操控性；低阻尼力值对应悬架特性偏软，避免车轮的跳动对车身的硬性，提高车辆的驾驶舒适性。其中电磁阀工作电流和阻尼力的比例关系由悬架系统零部件的内部结构决定，此处不做限定。对悬架系统的阻尼力进行控制，即实现了对用于连续减震控制的工作电流进行控制。
本发明实施例在对主动悬架进行控制时，还包括对所述工作电流的处理，具体为，对应于自适应巡航系统的加速过程，如图2所示，阶段一为初始阶段即加速前的行驶状态，阶段二为自适应巡航系统的快加速过程，阶段三为自适应巡航系统的慢加速过程，对应于自适应巡航系统的两个加速过程，主动悬架控制系统的工作电流也分为两个阶段。其中，阶段二和阶段三的先后顺序可以互换，取决于自适应巡航系统出厂时的标定。需要说明的是，根据加速过程中工作电流的变化曲线，和工作电流与阻尼力之间的对应关系，可以得到阻尼力的变化曲线。
本发明实施例为了贴近用户的个性化需求，在用户对车辆的驾驶模式设置后，在主动悬架控制过程中会综合考虑用户设置的驾驶模式。可选地，在具有舒适模式和运动模式的车辆上，在驾驶模式选择舒适模式时，自适应巡航系统会限制目标加速度值以及目标加速度的变化率值；在驾驶模式选择运动模式时，自适应巡航系统会适当放宽目标加速度值和目标加速度变化率制动限制，即运动模式下目标加速度值和目标加速度变化率会大于舒适模式下的目标加速度值和目标加速度变化率值。需要说明的是，驾驶模式并不限于上述所述的舒适模式及运动模式，具体驾驶模式的种类基于车辆的种类不同而不同，具体地，针对不同的驾驶模式，自适应巡航系统在加速过程会对应不同的加速度变化曲线。故所述步骤12在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号之前，所述方法包括：
获取当前驾驶模式；
获取在所述驾驶模式下，所述目标加速度的加速度变化曲线。
进一步地，所述步骤12在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，包括：
根据所述加速度变化曲线，获取用于控制所述主动悬架的阻尼力变化曲线；
根据所述阻尼力变化曲线，向悬架系统发送控制信号。
具体地，在自适应巡航系统对车辆进行加速控制过程中，因为车辆状态条件的变化，如前方目标车辆与本车车辆的车间距减小、或者突然有目标车辆切入本车行驶车道等，自适应巡航系统开始匀速或减速，那么主动悬架的控制也随之退出。故所述步骤12根据所述目标加速度，进行主动悬架控制处理之后，所述方法还包括：
当监测到所述目标加速度小于第二预设值时，退出对所述悬架系统的控制。优选地，所述第二预设值为零。
具体地，自适应巡航系统综合考虑前方有无车辆、前方目标车辆与本车车辆的车间距、驾驶员设定的安全车间距、本车车辆当前车速、驾驶员设定的目标车速等状态参数的变化进行判断，控制车辆的加速、匀速或减速行驶状态。故所述步骤11获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度，包括：
通过所述自适应巡航系统获取驾驶员设定目标车速；
若所述车辆的当前车速小于所述设定目标车速，则检测所述车辆前方是否存在目标车辆；
当不存在目标车辆或所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于或等于第一预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度；或，当所述目标车辆与所述车辆之间的距离小于所述第一预设距离，且所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于第二预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度。具体地，所述第一预设距离大于第二预设距离，其中，第一预设距离为系统标定数据，第二预设距离需要驾驶员进行设定。
如图3所示，本发明实施例还提供一种预判加速的主动悬架控制装置，包括：
第一获取模块31，用于获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度；
发送模块32，用于在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，所述控制信号用于对所述悬架系统的阻尼力进行控制。
具体地，所述第一获取模块31，包括：
第一获取单元，用于通过所述自适应巡航系统获取驾驶员设定目标车速；
检测单元，用于若所述车辆的当前车速小于所述设定目标车速，则检测所述车辆前方是否存在目标车辆；
第二获取单元，用于当不存在目标车辆或所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于或等于第一预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度；或，当所述目标车辆与所述车辆之间的距离小于所述第一预设距离，且所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于第二预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度。
具体地，所述预判加速的主动悬架控制装置还包括：
第二获取模块，用于获取当前驾驶模式；
第三获取模块，用于获取在所述驾驶模式下，所述目标加速度的加速度变化曲线。
具体地，所述发送模块32，还包括：
第三获取单元，根据根据所述加速度变化曲线，获取用于控制所述主动悬架的阻尼力变化曲线；
第二处理单元，用于根据所述阻尼力变化曲线，向悬架系统发送控制信号。
具体地，所述主动悬架控制装置还包括：
监测模块，用于当监测到所述目标加速度小于第二预设值时，退出对所述悬架系统的控制。
本发明实施例还提供一种预判加速的主动悬架控制设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的预判加速的主动悬架控制方法。其中，上述预判加速的主动悬架控制方法的所述实现实施例均适用于该控制设备的实施例中，也能达到同样的技术效果。
本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的预判加速的主动悬架控制装置。
需要说明的是，设置有该预判加速的主动悬架控制装置的车辆，在车辆已配置自适应巡航系统和主动悬架控制系统的基础上，通过自适应巡航系统预判出车辆的目标加速度，并在目标加速度满足一定条件时即启动主动悬架控制，无需再额外增加其他硬件配置和成本，保证了车辆在加速过程中达到最优的控制状态，将车辆俯仰率降低到最低。同时，该预判加速的主动悬架控制装置属于预判控制，故在一定程度上降低了原有主动悬架控制的滞后性。并且双重的主动悬架控制更保证了控制范围的全面性，更保证了驾驶员的舒适性和操控稳定性。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种预判加速的主动悬架控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度；
在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，所述控制信号用于对所述悬架系统的阻尼力进行控制。
2.根据权利要求1所述的预判加速的主动悬架控制方法，其特征在于，所述获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度，包括：
通过所述自适应巡航系统获取驾驶员设定目标车速；
若所述车辆的当前车速小于所述设定目标车速，则检测所述车辆前方是否存在目标车辆；
当不存在目标车辆或所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于或等于第一预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度；或，当所述目标车辆与所述车辆之间的距离小于所述第一预设距离，且所述目标车辆与所述车辆之间的距离大于第二预设距离时，获取所述自适应巡航系统计算得到的目标加速度。
3.根据权利要求1所述的预判加速的主动悬架控制方法，其特征在于，所述在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号之前，所述方法包括：
获取当前驾驶模式；
获取在所述驾驶模式下，所述目标加速度的加速度变化曲线。
4.根据权利要求3所述的预判加速的主动悬架控制方法，其特征在于，所述在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，包括：
根据所述加速度变化曲线，获取用于控制所述主动悬架的阻尼力变化曲线；
根据所述阻尼力变化曲线，向悬架系统发送控制信号。
5.根据权利要求1所述的预判加速的主动悬架控制方法，其特征在于，所述在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号之后，所述方法还包括：
当监测到所述目标加速度小于第二预设值时，退出对所述悬架系统的控制。
6.一种预判加速的主动悬架控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆的自适应巡航系统计算得到的所述车辆的目标加速度；
发送模块，用于在所述目标加速度大于第一预设值时，向悬架系统发送控制信号，所述控制信号用于对所述悬架系统的阻尼力进行控制。
7.一种预判加速的主动悬架控制设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的预判加速的主动悬架控制方法。
8.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求6所述的预判加速的主动悬架控制装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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