CN115447680B - 一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法及系统 - Google Patents
一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法及系统,方法包括根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件,若满足紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制,若不满足紧急工况条件,则通过若干个垂向加速度传感器,获取悬置减振器的若干个弹簧加速度,根据各弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件,若满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制,若不满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行垂向振动阻尼控制。本实施例实现了无需增加角度传感器的情况下,针对商用车俯仰侧倾特性调整控制策略,提高驾驶舒适度,降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及驾驶室半主动悬置技术领域,尤其涉及一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法及系统。
背景技术
随着汽车零部件技术的进步,电控化智能化的零部件应用越来越多,阻尼可调减振器的发展和应用也越来越成熟,通过实时调节减振器的阻尼,可进一步提升减振效果。可调阻尼减振器也逐步应用于商用车的悬置系统上,提高驾驶室的隔振能力,成为商用车驾驶室半主动悬置。
现有技术中,大部分对半主动悬架控制的研究主要针对乘用车的底盘悬架系统,商用车驾驶室悬置振动激励来源于车架而非路面直接激励,与乘用车的底盘悬架有所不同,因而不能直接套用乘用车的半主动悬架控制方法,但是针对商用车驾驶室悬置的阻尼控制的研究尚少。目前的半主动悬架控制方法技术研究,大多数针对垂向振动进行控制,基于天棚控制及其衍生算法进行控制算法设计,涉及到包含俯仰、侧倾等状态的整车状态控制的方法,往往需要较多的传感器,需要增加安装角度传感器,数据难以获取,成本较高,还缺乏针对商用车俯仰侧倾特性调整相应的控制策略。
发明内容
本发明提供了一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法及系统,实现无需增加角度传感器的情况下,针对商用车俯仰侧倾特性调整控制策略,提高驾驶舒适度,降低成本。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法,包括:
根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件;
若满足紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制;
若不满足紧急工况条件,则通过若干个垂向加速度传感器,获取悬置减振器的若干个弹簧加速度;
根据各弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件;
若满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制;
若不满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行垂向振动阻尼控制。
实施本发明实施例,利用车辆通信系统获取驾驶状态信息,判断当满足紧急工况条件时,以最大阻尼力控制,在利用垂向加速度传感器对驾驶室俯仰侧倾控制进行信号输入,获取悬置减振器的弹簧加速度,根据弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,判断当满足俯仰侧倾条件时,以俯仰侧倾阻尼控制,通过垂向加速度传感器判断俯仰侧倾状态,垂向加速度传感器为垂向控制时也需要的传感器,无需增加安装角度传感器,节省整体成本及安装空间。判断出均不满足紧急工况条件和俯仰侧倾条件时,以常用的垂向振动阻尼控制,针对紧急工况条件和俯仰侧倾条件,分别设计最大阻尼和俯仰侧倾阻尼的控制策略,针对性强,控制效果好,有效针对商用车俯仰侧倾特性,分别利用驾驶状态信息和垂向加速度传感器作为输入,区分紧急工况造成的俯仰侧倾和由车架位移引起的驾驶室俯仰侧倾,进行针对性的最大阻尼控制和俯仰侧倾阻尼控制防范设计,在驾驶室出现俯仰侧倾时,实时调节减振器的阻尼,进一步提升减振效果,提高驾驶舒适度。
作为优选方案,根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件,具体为:
驾驶状态信息包括当前车速、当前方向盘转向角度、当前制动踏板行程和当前油门踏板开度;紧急工况条件包括快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件;
若当前车速不小于车速标定值,且当前方向盘转向角度的绝对值不小于方向盘转角标定值时,则驾驶状态信息满足快速转向工况条件;
若当前制动踏板行程不小于制动踏板行程标定值时,则驾驶状态信息满足紧急制动工况条件;
若当前油门踏板开度不小于油门踏板开度标定值时,则驾驶状态信息满足急加速工况条件;
当驾驶状态信息满足任一的快速转向工况条件、紧急制动工况条件或急加速工况条件,则驾驶状态信息满足紧急工况条件;
当驾驶状态信息均不满足快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件,则驾驶状态信息不满足紧急工况条件。
实施本发明实施例,根据当前车速、当前方向盘转向角度、当前制动踏板行程和当前油门踏板开度等驾驶状态信息,判断是否为快速转向、紧急制动和急加速工况造成的驾驶室俯仰或侧倾为驾驶室质心受离心力造成,此时可以提高所有减振器阻尼力减小驾驶室角度变化量,根据实时的驾驶状态信息进行及时的判断控制,实时性及准确性高。
作为优选方案,通过若干个垂向加速度传感器,获取悬置减振器的若干个弹簧加速度,具体为:
将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器上端的预设位置,获取上端垂向加速度传感信号,根据上端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧上加速度,对应位置的簧上加速度包括第一簧上加速度、第二簧上加速度和第三簧上加速度;
将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器下端的预设位置,获取下端垂向加速度传感信号,根据下端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧下加速度,对应位置的簧下加速度包括第一簧下加速度、第二簧下加速度和第三簧下加速度。
实施本发明实施例,通过安装垂向加速度传感器在悬置减振器的上下端,获取对应位置三个位置的簧上加速度和簧下加速度,俯仰可用前或后判断,在侧倾可用左或右判断,在三个位置安装对应上下端的传感器,即完成俯仰侧倾判断,尽可能减少传感器数量,节约成本。
作为优选方案,根据各弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件,具体为:
根据第二簧上加速度和第三簧上加速度,计算第一加速度差,若第一加速度差满足第一预设条件,则满足俯仰条件;
若第一加速度差不满足第一预设条件,则根据第一簧上加速度和第二簧上加速度,计算第二加速度差,若第二加速度差满足第二预设条件,则满足侧倾条件。
作为优选方案,若满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制,具体为:
若满足俯仰条件,则将第二簧上加速度和第二簧下加速度进行积分运算,获得第二位置相对速度,根据第二位置相对速度和第一加速度差,控制改变第二位置的悬置减振器阻尼力和第一位置的悬置减振器阻尼力,并将第三簧上加速度和第三簧下加速度进行积分运算,获得第三位置相对速度,根据第三位置相对速度和第一加速度差,控制改变第三位置的悬置减振器阻尼力和第四位置的悬置减振器阻尼力。
实施本发明实施例,针对商用车俯仰特性,由车架位移引起的驾驶室俯仰,进行针对性的俯仰控制防范设计,根据不同速度和加速度数据值判断,进行适应性控制,改变对应位置的悬置减振器阻尼力,有效抑制俯仰程度。
作为优选方案,若满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制,具体为:
若满足侧倾条件,则将第一簧上加速度和第一簧下加速度进行积分运算,获得第一位置相对速度,根据第一位置相对速度和第二加速度差,控制改变第一位置的悬置减振器阻尼力和第四位置的悬置减振器阻尼力,并将第二簧上加速度和第二簧下加速度进行积分运算,获得第二位置相对速度,根据第二位置相对速度和第二加速度差,控制改变第二位置的悬置减振器阻尼力和第三位置的悬置减振器阻尼力。
实施本发明实施例,针对商用车侧倾特性,由车架位移引起的驾驶室侧倾,进行针对性的侧倾控制防范设计,根据不同速度和加速度数据值判断,进行适应性控制,改变对应位置的悬置减振器阻尼力,有效抑制侧倾程度。
作为优选方案,若不满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行垂向振动阻尼控制,具体为:
若不满足俯仰侧倾条件,则根据垂向振动控制策略,控制改变悬置减振器阻尼力;
其中,垂向振动控制策略包括天棚控制策略、频域控制策略和优化控制策略。
为了解决相同的技术问题,本发明实施例还提供了一种商用车驾驶室半主动悬置控制系统,包括:紧急工况模块、俯仰侧倾模块和正常模块;
其中,紧急工况模块用于根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件,若满足紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制;
俯仰侧倾模块用于若不满足紧急工况条件,则通过若干个垂向加速度传感器,获取悬置减振器的若干个弹簧加速度;根据各弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件;若满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制;
正常模块用于若不满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行垂向振动阻尼控制。
作为优选方案,紧急工况模块包括快速转向单元、紧急制动单元、急加速单元、紧急单元和非紧急单元;
其中,快速转向单元用于若当前车速不小于车速标定值,且当前方向盘转向角度的绝对值不小于方向盘转角标定值时,则驾驶状态信息满足快速转向工况条件;
紧急制动单元用于若当前制动踏板行程不小于制动踏板行程标定值时,则驾驶状态信息满足紧急制动工况条件;
急加速单元用于若当前油门踏板开度不小于油门踏板开度标定值时,则驾驶状态信息满足急加速工况条件;
紧急单元用于当驾驶状态信息满足任一的快速转向工况条件、紧急制动工况条件或急加速工况条件,则驾驶状态信息满足紧急工况条件;
非紧急单元用于当驾驶状态信息均不满足快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件,则驾驶状态信息不满足紧急工况条件。
作为优选方案,俯仰侧倾模块包括传感器信息单元、俯仰单元和侧倾单元;
其中,传感器信息单元用于将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器上端的预设位置,获取上端垂向加速度传感信号,根据上端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧上加速度,对应位置的簧上加速度包括第一簧上加速度、第二簧上加速度和第三簧上加速度;将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器下端的预设位置,获取下端垂向加速度传感信号,根据下端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧下加速度,对应位置的簧下加速度包括第一簧下加速度、第二簧下加速度和第三簧下加速度;
俯仰单元用于根据第二簧上加速度和第三簧上加速度,计算第一加速度差,若第一加速度差满足第一预设条件,则满足俯仰条件;
侧倾单元用于若第一加速度差不满足第一预设条件,则根据第一簧上加速度和第二簧上加速度,计算第二加速度差,若第二加速度差满足第二预设条件,则满足侧倾条件。
附图说明
图1:为本发明提供的商用车驾驶室半主动悬置控制方法的一种实施例的流程示意图;
图2:为本发明提供的商用车驾驶室半主动悬置控制方法的一种实施例的实施步骤流程图;
图3:为本发明提供的商用车驾驶室半主动悬置控制方法的一种实施例的垂向加速度传感器结构布置图;其中,1为可调阻尼减振器,2为垂向加速度传感器,3为悬置弹簧,4为驾驶室,5为车架。
图4:为本发明提供的商用车驾驶室半主动悬置控制系统的一种实施例的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1,为本发明实施例提供的一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法的流程示意图,其中,商用车驾驶室半主动悬置控制方法的实施步骤流程如图2所示。本实施例的半主动悬置控制方法用于商用车驾驶室,本实施例通过利用驾驶状态信息和垂向加速度传感器,针对商用车俯仰侧倾特性调整控制策略,提高驾驶舒适度,无需增加角度传感器,降低成本。该半主动悬置控制方法包括步骤101至步骤106,各步骤具体如下:
步骤101:根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件。
可选的,驾驶状态信息包括当前车速、当前方向盘转向角度、当前制动踏板行程和当前油门踏板开度;紧急工况条件包括快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件;
若当前车速不小于车速标定值,且当前方向盘转向角度的绝对值不小于方向盘转角标定值时,则驾驶状态信息满足快速转向工况条件;
若当前制动踏板行程不小于制动踏板行程标定值时,则驾驶状态信息满足紧急制动工况条件;
若当前油门踏板开度不小于油门踏板开度标定值时,则驾驶状态信息满足急加速工况条件;
当驾驶状态信息满足任一的快速转向工况条件、紧急制动工况条件或急加速工况条件,则驾驶状态信息满足紧急工况条件;
当驾驶状态信息均不满足快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件,则驾驶状态信息不满足紧急工况条件。
在本实施例中,通过车辆CAN总线实时获取驾驶状态信息,即获得车速V、方向盘转向角度制动踏板行程Br,油门踏板开度Tr等信号。预设的紧急工况条件可以根据实际行驶情形,相应的增加紧急工况条件,本实施例中紧急工况条件包括但不限于快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件,满足快速转向工况条件为/>其中,Vc为车速标定值,/>为方向盘转角标定值。满足紧急制动工况条件为Br≥Brc,其中,BRc为制动踏板行程标定值。满足急加速工况条件为若Tr≥Trc,其中,Trc为油门踏板行程标定值。若满足三种工况条件中任一工况条件,则满足紧急工况条件,若三种工况条件均不满足,则不满足紧急工况条件。
步骤102:若满足紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制。
在本实施例中,判断是否为快速转向、紧急制动和急加速工况等紧急工况造成的驾驶室俯仰或侧倾为驾驶室质心受离心力造成,此时应提高所有减振器阻尼力减小驾驶室角度变化量。减振器阻尼力表示为Fi,i=1,2,3,4,i分别表征左前、右前、右后、左后减振器。若满足紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制,即Fi=Fmax(i=1,2,3,4),Fmax为减振器所能输出最大阻尼力。
步骤103:若不满足紧急工况条件,则通过若干个垂向加速度传感器,获取悬置减振器的若干个弹簧加速度。
可选的,通过若干个垂向加速度传感器,获取悬置减振器的若干个弹簧加速度,具体为:将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器上端的预设位置,获取上端垂向加速度传感信号,根据上端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧上加速度,对应位置的簧上加速度包括第一簧上加速度、第二簧上加速度和第三簧上加速度;
将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器下端的预设位置,获取下端垂向加速度传感信号,根据下端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧下加速度,对应位置的簧下加速度包括第一簧下加速度、第二簧下加速度和第三簧下加速度。
在本实施例中,垂向加速度传感器结构布置,如图3所示,在驾驶室左前、右前、右后端安装垂向加速度传感器,获取悬置减振器的簧上加速度,分别表示为第一簧上加速度as1,第二簧上加速度as2,第三簧上加速度as3,在驾驶室左前、右前、右后悬置减振器下端,即车架端安装垂向加速度传感器,获取悬置减振器的簧下加速度,分别表示为第一簧下加速度au1、第二簧下加速度au2和第三簧下加速度au3。减振器阻尼力表示为Fi,i=1,2,3,4,i分别表征左前、右前、右后、左后减振器。
步骤104:根据各弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件。
可选的,步骤104具体包括步骤1041至步骤1042,各步骤具体如下:
步骤1041:根据第二簧上加速度和第三簧上加速度,计算第一加速度差,若第一加速度差满足第一预设条件,则满足俯仰条件。
在本实施例中,在不满足步骤101的条件下,计算驾驶室前后的加速度差即第一加速度差Δap,Δap=as2-as3,其中,as2为第二簧上加速度,as3为第三簧上加速度,第一预设条件为|Δap|≥apc,apc为加速度标定阈值,若满足第一预设条件,则满足俯仰条件,后续将进入俯仰控制程序。
步骤1042:若第一加速度差不满足第一预设条件,则根据第一簧上加速度和第二簧上加速度,计算第二加速度差,若第二加速度差满足第二预设条件,则满足侧倾条件。
在本实施例中,在不满足步骤101和步骤1041的条件下,即不满足紧急工况条件和俯仰条件,则计算驾驶室前后的加速度即第二加速度差Δar,Δar=as1-as2,其中,as1为第一簧上加速度,as2为第二簧上加速度,第二预设条件为|Δar|≥arc,arc为加速度标定阈值,若满足第二预设条件,则满足侧倾条件,后续将进入侧倾控制程序。
步骤105:若满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制。
可选的,步骤105具体包括步骤1051至步骤1052,各步骤具体如下:
步骤1051:若满足俯仰条件,则将第二簧上加速度和第二簧下加速度进行积分运算,获得第二位置相对速度,根据第二位置相对速度和第一加速度差,控制改变第二位置的悬置减振器阻尼力和第一位置的悬置减振器阻尼力,并将第三簧上加速度和第三簧下加速度进行积分运算,获得第三位置相对速度,根据第三位置相对速度和第一加速度差,控制改变第三位置的悬置减振器阻尼力和第四位置的悬置减振器阻尼力。
在本实施例中,若满足俯仰条件,则进入俯仰控制程序,具体为:通过减振器上下加速度积分,计算减振器相对速度,将第二簧上加速度as2和第二簧下加速度au2积分,获得减振器的第二位置相对速度Δv2,将第三簧上加速度as3和第三簧下加速度au3积分,获得减振器第三位置相对速度Δv3,减振器阻尼力为Fi,i=1,2,3,4,i分别表征左前、右前、右后、左后减振器,即分别表示为第一位置F1、第二位置F2、第三位置F3和第四位置F4的减振器阻尼力,根据下式控制减振器阻尼力:
其中,令F1=F2,F3=F4,Fmax为减振器所能输出最大阻尼力,Fmin为减振器所能输出最小阻尼力,Δap为第一加速度差,则得到俯仰状态下各减振器阻尼力。
步骤1052:若满足侧倾条件,则将第一簧上加速度和第一簧下加速度进行积分运算,获得第一位置相对速度,根据第一位置相对速度和第二加速度差,控制改变第一位置的悬置减振器阻尼力和第四位置的悬置减振器阻尼力,并将第二簧上加速度和第二簧下加速度进行积分运算,获得第二位置相对速度,根据第二位置相对速度和第二加速度差,控制改变第二位置的悬置减振器阻尼力和第三位置的悬置减振器阻尼力。
在本实施例中,若满足侧倾条件,则进入侧倾控制程序,具体为:通过减振器上下加速度积分,计算减振器相对速度,将第一簧上加速度as1和第一簧下加速度au1积分,获得减振器的第一位置相对速度Δv1,将第二簧上加速度as2和第二簧下加速度au2积分,获得减振器第二位置相对速度Δv2,减振器阻尼力为Fi,i=1,2,3,4,i分别表征左前、右前、右后、左后减振器,即分别表示为第一位置F1、第二位置F2、第三位置F3和第四位置F4的减振器阻尼力,根据下式控制减振器阻尼力:
其中,令F1=F4,F2=F3,Fmax为减振器所能输出最大阻尼力,Fmin为减振器所能输出最小阻尼力,Δar为第二加速度差,则得到侧倾状态下各减振器阻尼力。
步骤106:若不满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行垂向振动阻尼控制。
可选的,若不满足俯仰侧倾条件,则根据垂向振动控制策略,控制改变悬置减振器阻尼力;其中,垂向振动控制策略包括天棚控制策略、频域控制策略和优化控制策略。
在本实施例中,在不满足步骤101和步骤104的条件下,即不满足俯仰侧倾条件,则悬置减振器阻尼力的输出采用垂向振动控制策略,垂向振动控制策略包括天棚控制策略、频域控制策略、优化控制策略和其他优化控制方法等。
实施本发明实施例,利用车辆通信系统获取驾驶状态信息,判断当满足紧急工况条件时,以最大阻尼力控制,在利用垂向加速度传感器对驾驶室俯仰侧倾控制进行信号输入,获取悬置减振器的弹簧加速度,根据弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,判断当满足俯仰侧倾条件时,以俯仰侧倾阻尼控制,通过垂向加速度传感器判断俯仰侧倾状态,垂向加速度传感器为垂向控制时也需要的传感器,无需增加安装角度传感器,节省整体成本及安装空间。判断出均不满足紧急工况条件和俯仰侧倾条件时,以常用的垂向振动阻尼控制,针对紧急工况条件和俯仰侧倾条件,分别设计最大阻尼和俯仰侧倾阻尼的控制策略,针对性强,控制效果好,有效针对商用车俯仰侧倾特性,分别利用驾驶状态信息和垂向加速度传感器作为输入,区分紧急工况造成的俯仰侧倾和由车架位移引起的驾驶室俯仰侧倾,进行针对性的最大阻尼控制和俯仰侧倾阻尼控制防范设计,在驾驶室出现俯仰侧倾时,实时调节减振器的阻尼,进一步提升减振效果,提高驾驶舒适度。
实施例二
相应地,参见图4,图4是本发明提供的商用车驾驶室半主动悬置控制系统的实施例二的连接示意图。如图4所示,商用车驾驶室半主动悬置控制系统包括紧急工况模块401、俯仰侧倾模块402和正常模块403。
其中,紧急工况模块401用于根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件,若满足紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制。
紧急工况模块401包括快速转向单元4011、紧急制动单元4012、急加速单元4013、紧急单元4014和非紧急单元4015。
其中,快速转向单元4011用于若当前车速不小于车速标定值,且当前方向盘转向角度的绝对值不小于方向盘转角标定值时,则驾驶状态信息满足快速转向工况条件。
紧急制动单元4012用于若当前制动踏板行程不小于制动踏板行程标定值时,则驾驶状态信息满足紧急制动工况条件。
急加速单元4013用于若当前油门踏板开度不小于油门踏板开度标定值时,则驾驶状态信息满足急加速工况条件。
紧急单元4014用于当驾驶状态信息满足任一的快速转向工况条件、紧急制动工况条件或急加速工况条件,则驾驶状态信息满足紧急工况条件。
非紧急单元4015用于当驾驶状态信息均不满足快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件,则驾驶状态信息不满足紧急工况条件。
俯仰侧倾模块402用于若不满足紧急工况条件,则通过若干个垂向加速度传感器,获取悬置减振器的若干个弹簧加速度;根据各弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件;若满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制。
俯仰侧倾模块402包括传感器信息单元4021、俯仰单元4022和侧倾单元4023;
其中,传感器信息单元4021用于将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器上端的预设位置,获取上端垂向加速度传感信号,根据上端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧上加速度,对应位置的簧上加速度包括第一簧上加速度、第二簧上加速度和第三簧上加速度;将若干个垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器下端的预设位置,获取下端垂向加速度传感信号,根据下端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧下加速度,对应位置的簧下加速度包括第一簧下加速度、第二簧下加速度和第三簧下加速度;
俯仰单元4022用于根据第二簧上加速度和第三簧上加速度,计算第一加速度差,若第一加速度差满足第一预设条件,则满足俯仰条件;
侧倾单元4023用于若第一加速度差不满足第一预设条件,则根据第一簧上加速度和第二簧上加速度,计算第二加速度差,若第二加速度差满足第二预设条件,则满足侧倾条件。
正常模块403用于若不满足俯仰侧倾条件,则将悬置减振器进行垂向振动阻尼控制。
实施本发明实施例,利用车辆通信系统获取驾驶状态信息,利用垂向振动控制中加速度传感器对驾驶室俯仰侧倾控制进行信号输入,无需增加角度传感器,可节约成本。针对商用车俯仰侧倾特性,区分为紧急工况造成的俯仰侧倾和由车架位移引起的驾驶室俯仰侧倾,分别利用驾驶动态信息和加速度传感器作为输入,进行针对性的俯仰侧倾控制防范设计。
以上的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,应当理解,以上仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种商用车驾驶室半主动悬置控制方法,其特征在于,包括:
根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件;
若满足所述紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制;
若不满足所述紧急工况条件,则通过若干个垂向加速度传感器,获取所述悬置减振器的若干个弹簧加速度;
所述通过若干个垂向加速度传感器,获取所述悬置减振器的若干个弹簧加速度,具体为:将若干个所述垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器上端的预设位置,获取上端垂向加速度传感信号,根据所述上端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧上加速度,所述对应位置的簧上加速度包括第一簧上加速度、第二簧上加速度和第三簧上加速度;将若干个所述垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器下端的预设位置,获取下端垂向加速度传感信号,根据所述下端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧下加速度,所述对应位置的簧下加速度包括第一簧下加速度、第二簧下加速度和第三簧下加速度;
根据各所述弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据所述驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件;
所述根据各所述弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据所述驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件,具体为:根据所述第二簧上加速度和所述第三簧上加速度,计算第一加速度差,若所述第一加速度差满足第一预设条件,则满足俯仰条件;若所述第一加速度差不满足所述第一预设条件,则根据所述第一簧上加速度和所述第二簧上加速度,计算第二加速度差,若所述第二加速度差满足第二预设条件,则满足侧倾条件;
若满足俯仰侧倾条件,则将所述悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制;
若不满足所述俯仰侧倾条件,则将所述悬置减振器进行垂向振动阻尼控制。
2.如权利要求1所述的商用车驾驶室半主动悬置控制方法,其特征在于,所述根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件,具体为:
所述驾驶状态信息包括当前车速、当前方向盘转向角度、当前制动踏板行程和当前油门踏板开度;所述紧急工况条件包括快速转向工况条件、紧急制动工况条件和急加速工况条件;
若所述当前车速不小于车速标定值,且所述当前方向盘转向角度的绝对值不小于方向盘转角标定值时,则所述驾驶状态信息满足所述快速转向工况条件;
若所述当前制动踏板行程不小于制动踏板行程标定值时,则所述驾驶状态信息满足所述紧急制动工况条件;
若所述当前油门踏板开度不小于油门踏板开度标定值时,则所述驾驶状态信息满足所述急加速工况条件;
若所述驾驶状态信息满足任一的所述快速转向工况条件、所述紧急制动工况条件或所述急加速工况条件,则所述驾驶状态信息满足所述紧急工况条件;
若所述驾驶状态信息均不满足所述快速转向工况条件、所述紧急制动工况条件和所述急加速工况条件,则所述驾驶状态信息不满足所述紧急工况条件。
3.如权利要求1所述的商用车驾驶室半主动悬置控制方法,其特征在于,所述若满足俯仰侧倾条件,则将所述悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制,具体为:
若满足所述俯仰条件,则将所述第二簧上加速度和所述第二簧下加速度进行积分运算,获得第二位置相对速度,根据所述第二位置相对速度和所述第一加速度差,控制改变第二位置的悬置减振器阻尼力和第一位置的悬置减振器阻尼力,并将所述第三簧上加速度和所述第三簧下加速度进行积分运算,获得第三位置相对速度,根据所述第三位置相对速度和所述第一加速度差,控制改变第三位置的悬置减振器阻尼力和第四位置的悬置减振器阻尼力。
4.如权利要求1所述的商用车驾驶室半主动悬置控制方法,其特征在于,所述若满足俯仰侧倾条件,则将所述悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制,具体为:
若满足所述侧倾条件,则将所述第一簧上加速度和所述第一簧下加速度进行积分运算,获得第一位置相对速度,根据所述第一位置相对速度和所述第二加速度差,控制改变第一位置的悬置减振器阻尼力和第四位置的悬置减振器阻尼力,并将所述第二簧上加速度和所述第二簧下加速度进行积分运算,获得第二位置相对速度,根据所述第二位置相对速度和所述第二加速度差,控制改变第二位置的悬置减振器阻尼力和第三位置的悬置减振器阻尼力。
5.如权利要求1所述的商用车驾驶室半主动悬置控制方法,其特征在于,所述若不满足所述俯仰侧倾条件,则将所述悬置减振器进行垂向振动阻尼控制,具体为:
若不满足所述俯仰侧倾条件,则根据垂向振动控制策略,控制改变悬置减振器阻尼力;
其中,所述垂向振动控制策略包括天棚控制策略、频域控制策略和优化控制策略。
6.一种商用车驾驶室半主动悬置控制系统,其特征在于,包括:紧急工况模块、俯仰侧倾模块和正常模块;
其中,所述紧急工况模块用于根据当前的驾驶状态信息判断是否满足预设的紧急工况条件,若满足所述紧急工况条件,则将悬置减振器进行最大阻尼控制;
所述俯仰侧倾模块用于若不满足所述紧急工况条件,则通过若干个垂向加速度传感器,获取所述悬置减振器的若干个弹簧加速度;根据各所述弹簧加速度,计算驾驶室的加速度差,根据所述驾驶室的加速度差,判断是否满足俯仰侧倾条件;若满足俯仰侧倾条件,则将所述悬置减振器进行俯仰侧倾阻尼控制;
所述俯仰侧倾模块包括传感器信息单元、俯仰单元和侧倾单元;
其中,所述传感器信息单元用于将若干个所述垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器上端的预设位置,获取上端垂向加速度传感信号,根据所述上端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧上加速度,所述对应位置的簧上加速度包括第一簧上加速度、第二簧上加速度和第三簧上加速度;将若干个所述垂向加速度传感器分别安装在悬置减振器下端的预设位置,获取下端垂向加速度传感信号,根据所述下端垂向加速度传感信号,得到对应位置的簧下加速度,所述对应位置的簧下加速度包括第一簧下加速度、第二簧下加速度和第三簧下加速度;
所述俯仰单元用于根据所述第二簧上加速度和所述第三簧上加速度,计算第一加速度差,若所述第一加速度差满足第一预设条件,则满足俯仰条件;
所述侧倾单元用于若所述第一加速度差不满足所述第一预设条件,则根据所述第一簧上加速度和所述第二簧上加速度,计算第二加速度差,若所述第二加速度差满足第二预设条件,则满足侧倾条件;
所述正常模块用于若不满足所述俯仰侧倾条件,则将所述悬置减振器进行垂向振动阻尼控制。
7.如权利要求6所述的商用车驾驶室半主动悬置控制系统,其特征在于,所述紧急工况模块包括快速转向单元、紧急制动单元、急加速单元、紧急单元和非紧急单元;
其中,所述快速转向单元用于若当前车速不小于车速标定值,且当前方向盘转向角度的绝对值不小于方向盘转角标定值时,则所述驾驶状态信息满足快速转向工况条件;
所述紧急制动单元用于若当前制动踏板行程不小于制动踏板行程标定值时,则所述驾驶状态信息满足紧急制动工况条件;
所述急加速单元用于若当前油门踏板开度不小于油门踏板开度标定值时,则所述驾驶状态信息满足急加速工况条件;
所述紧急单元用于若所述驾驶状态信息满足任一的所述快速转向工况条件、所述紧急制动工况条件或所述急加速工况条件,则所述驾驶状态信息满足紧急工况条件;
所述非紧急单元用于若所述驾驶状态信息均不满足所述快速转向工况条件、所述紧急制动工况条件和所述急加速工况条件,则所述驾驶状态信息不满足所述紧急工况条件。
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