CN116021939A - 半主动悬架控制方法及控制装置、存储介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半主动悬架控制方法及控制装置、存储介质及车辆，其中，半主动悬架控制方法包括以下步骤：通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度；根据垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据车身簧上垂向加速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向速度；根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数；根据最佳阻尼系数对车轮位置对应的半主动减振器进行控制。由此，本实施例能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

Description

半主动悬架控制方法及控制装置、存储介质及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种半主动悬架控制方法及控制装置、存储介质及车辆。

背景技术

汽车技术发展日新月异，人们对驾驶体验的要求也越来越高。车辆乘坐舒适性和操纵稳定性作为直接影响乘员感官体验和人身安全的特性，得到了越来越多的关注。车辆悬架连接车轮与车身，起到隔振及传力作用，是决定车辆动力学性能的重要系统之一。对于传统的被动减振器而言，若想减小车身的振动，则需要较软的减振器来过滤路面的起伏，即舒适性较好；若想保证汽车在制动、加速、转弯时车身姿态的稳定，则需要较硬的减振器来减小车身的俯仰和侧倾，即操纵稳定性较好。也就是说车辆乘坐舒适性和操纵稳定性之间存在冲突。

相关技术中，一般采用天棚控制算法和开关型频域控制算法对车辆的减振器进行控制，以解决上述问题。但是，天棚控制算法需要的传感器较多，一共需要4个簧上加速度传感器和4个悬架位移传感器，这就导致了成本的增加。开关型频域控制算法相对于天棚控制算法，虽然只需要4个簧上加速度传感器，但是仍然存在较高成本的弊端，不利于大规模商业化应用，并且，开关型频域控制算法在使用过程中，会导致车辆出现震颤现象，大大降低了控制算法对平顺性的改善效果。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种半主动悬架控制方法，能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种半主动悬架控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第四个目的在于提出一种车辆。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种半主动悬架控制方法，该方法包括以下步骤：通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度；根据所述垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度确定所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度；根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数；根据所述最佳阻尼系数对所述车轮位置对应的半主动减振器进行控制。

本发明实施例的半主动悬架控制方法首先通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度，然后根据所获取的上述速度计算与车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和车身簧上垂向速度，然后根据各车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和垂向速度计算出各车轮的最佳阻尼系数，并根据各最佳阻尼系数控制各车轮对应的半主动减振器。由此，本实施例能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种半主动悬架控制装置，该控制装置包括：检测模块，用于通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度；确定模块，用于根据所述垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度确定所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度，以及根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数；控制模块，用于根据所述最佳阻尼系数对所述车轮位置对应的半主动减振器进行控制。

本发明实施例的控制装置包括检测模块、确定模块和控制模块，其中，检测模块可以检测惯性传感器所测量到的车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度，然后确定模块根据检测模块所检测到的参数确定车身簧上垂向加速度和垂向速度，再根据该车身簧上垂向加速度和垂向速度确定各车轮的最佳阻尼系数，最后利用控制模块根据各车轮的最佳阻尼系数控制各车轮对应的半主动减振器。由此，本实施例能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有半主动悬架控制程序，所述半主动悬架控制程序被处理器执行时实现根据上述实施例所述的半主动悬架控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质通过执行与上述实施例中的半主动悬架控制方法相对应的半主动悬架控制程序，能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种车辆，该车辆包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的半主动悬架控制程序，所述处理器执行所述半主动悬架控制程序时，实现根据上述实施例所述的半主动悬架控制方法。

本发明实施例的车辆包括存储器和处理器，处理器执行存储在存储器上的半主动悬架控制程序，能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的半主动悬架控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个具体实施例的车辆垂向动力学模型的示意图；

图3是根据本发明另一个具体实施例的车辆垂向动力学模型的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的半主动悬架控制方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的车辆的结构框图；

图6是根据本发明实施例的半主动悬架控制装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的半主动悬架控制方法及控制装置、存储介质及车辆。

图1是根据本发明一个实施例的半主动悬架控制方法的流程图。

如图1所示，本发明提出了一种半主动悬架控制方法，该控制方法包括以下步骤：

S10，通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度。

首先需要说明的是，本发明通过该一个惯性传感器，并基于车辆模型解算出车身的簧上加速度信号，大大节省了控制成本。

具体地，本实施例中的惯性传感器可以集成设置在车辆的控制器电路板上，其成本与一个垂向加速度相当，并且该惯性传感器能够测量车身的三个方向的加速度和三个方向的角速度，其中，三个方向包括垂向、俯仰方向以及侧倾方向，本实施例利用惯性传感器测量车身的垂向加速度、俯仰角速度以及侧倾角速度。需要说明的是，本发明的车轮对应位置上还各设置有一个半主动减振器。

S20，根据垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向速度。

具体地，图2是根据本发明一个具体实施例的车辆垂向动力学模型的示意图，参见图2可知，本实施例中的车辆主要包括车身7，左前车轮10，右前车轮14，左后车轮22，右后车轮18，其中，车身7的质量为Ms。

车身7与左前车轮10通过左前悬架弹簧8和左前半主动减振器9相连，左前悬架弹簧8的刚度为G_FL，左前半主动减振器9的阻尼为C_FL；左前车轮10在车身7上的投影点为左前簧上点1；左前车轮10与地面24通过左前车轮弹簧11连接。

车身7与右前车轮14通过右前悬架弹簧12和右前半主动减振器13相连，右前悬架弹簧12的刚度为G_FR，右前半主动减振器13的阻尼为C_FR；右前车轮14在车身7上的投影点为右前簧上点2；右前车轮14与地面24通过右前车轮弹簧15连接。

车身7与左后车轮22通过左后悬架弹簧20和左后半主动减振器21相连，左后悬架弹簧20的刚度为G_RL，左后半主动减振器21的阻尼为C_RL；左后车轮22在车身7上的投影点为左后簧上点4；左后车轮22与地面24通过左后车轮弹簧23连接。

车身7与右后车轮18通过右后悬架弹簧16和右后半主动减振器17相连，右后悬架弹簧16的刚度为G_RR，右后半主动减振器17的阻尼为C_RR；右后车轮18在车身7上的投影点为右后簧上点3；右后车轮18与地面24通过右后车轮弹簧19连接。

如图2所示，车辆垂向动力学模型还包括车身质心5，该车身质心5的垂向运动位移为Z_c、俯仰运动角度为

侧倾运动角度为θ。将该动力学模式放在三维坐标模型中进行分析，并规定车辆模型前进方向为x轴正方向，垂直向上为Z轴正方向，然后根据右手定则确定y轴的正方向，侧倾角和俯仰角的正方向可以根据右手定则进行确定。

车身质心5到左前簧上点1和右前簧上点2连线的垂直距离为a；车身质心5到左后簧上点4和右后簧上点3连线的垂直距离为b；左前簧上点1和右前簧上点2的距离为Bf，左后簧上点4和右后簧上点3的距离为Br。

左前簧上点1的垂向位移为Z_FL，右前簧上点2的垂向位移为Z_FR，左后簧上点4的垂向位移为Z_RL，右后簧上点3的垂向位移为Z_RR。

参见图3，车辆垂向动力学模型还包括有一个车身质心偏移点6，该车身质心偏移点6距离车身质心5的X方向的位移为N_x，距离车身质心5的y方向的位移为N_y，车身质心偏移点6的垂直位移为Z_N。

根据相关物理和数学知识可知，本实施例中垂向速度可以用垂向位移的一次积分进行表示，垂向加速度则可以用垂向位移的二次积分进行表示。在利用惯性传感器获取到车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度之后，则可以根据垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向速度。

其中，车轮位置对应的车身簧上的位置可以理解为图2或图3中所示出车轮在车身上的投影点1至4，即左前簧上点1、右前簧上点2、右后簧上点3和左后簧上点4。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，根据垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，包括：

S401，确定惯性传感器与车身质心之间的偏移量。

具体地，在理想情况下，一般将车辆的惯性传感器设置在车身质心5的位置上，可以方便后续的计算，但是由于整车总布置的原因，惯性传感器一般无法准确的安装在车身质心5处，而会偏移一定距离，如图3所示，可以设定惯性传感器设置在车身质心偏移点6上，然后根据车身质心偏移点6与车身质心5之间的关系来表示车轮位置对应的车身簧上垂向加速度。

S402，根据偏移量、垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度。

具体地，车身质心偏移点6与车身质心5之间的偏移量可以用N_y和N_x表示，即车身质心偏移点6距离车身质心5的X方向的位移为N_x，距离车身质心5的y方向的位移为N_y，而车身质心偏移点6的垂直位移为Z_N，则需要根据偏移量、垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度来确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度。

可以理解的是，如果车身质心偏移点6与车身质心5之间的偏移量为0，即惯性传感器刚好设置在车身质心5处，则可以直接根据垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度来确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，当根据偏移量确定惯性传感器设置在车身质心5处时，则可以根据以下公式计算车轮位置对应的车身簧上垂向加速度：

其中，

表示左前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示左后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示车身质心的垂向加速度，

表示车身质心的俯仰角加速度，

表示车身质心的侧倾角加速度，Bf表示左前车轮与右前车轮之间的距离，Br表示左后车轮与右后车轮之间的距离，a表示车辆前轮与车身质心之间的垂直距离，b表示车辆后轮与车身质心之间的垂直距离。

具体地，设置在车身质心5处的惯性传感器检测到该车身质心5的垂向运动位移Z_c、俯仰运动角度

侧倾运动角度θ之后，根据整车垂向动力学模式，可以得到以下公式：

对该公式进行两次求导即可得到公式：

进而可以得到左前簧上点1的垂向加速度

即左前车轮对应的车身簧上垂向加速度；右前簧上点2的垂向加速度

即右前车轮对应的车身簧上垂向加速度；右后簧上点3的垂向加速度

即左后车轮对应的车身簧上垂向加速度；左后簧上点4的垂向加速度

即右后车轮对应的车身簧上垂向加速度。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，当惯性传感器设置在车身质心偏移点6处时，则可以根据以下公式计算车轮位置对应的车身簧上垂向加速度：

其中，

表示左前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示左后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示垂向加速度，

表示俯仰角加速度，

表示侧倾角加速度，Nx表示惯性传感器的位置在X方向与车身质心之间的距离，Ny表示惯性传感器的位置在Y方向与车身质心之间的距离，Bf表示左前车轮与右前车轮之间的距离，Br表示左后车轮与右后车轮之间的距离，a表示车辆前轮与车身质心之间的垂直距离，b表示车辆后轮与车身质心之间的垂直距离。

具体地，设置在车身质心偏移点6处的惯性传感器检测到该车身质心偏移点6的垂向加速度可以通过公式：

进行计算得到，由该公式可得车身质心5处的垂向加速度

将该公式带入上述实施例中的公式：

可以得到各车轮的车身簧上垂向加速度公式：

在该实施例中，当获取到各车轮位置对应的车身簧上垂向加速度之后，则对该加速度进行积分运算，以得到各车轮位置对应的车身簧上垂向速度。

需要说明的是，在该实施例中，左前车轮对应的车身簧上垂向速度可以表示为

右前车轮对应的车身簧上垂向速度可以表示为

左后车轮对应的车身簧上垂向速度可以表示为

右后车轮对应的车身簧上垂向速度可以表示为

S30，根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数。

具体地，在获取到各个车轮位置对应的车身簧上垂向加速和车轮位置对应的车身簧上垂向速度之后，则可以根据以下公式计算最佳阻尼系数：C_i＝K_i·f_i+b_i，其中，C_i为最佳阻尼系数，K_i为第一标定系数，b_i为第二标定系数，f_i根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和车轮位置对应的车身簧上垂向速度以及车身质量、车辆前轮与车身质心之间的垂直距离、车辆后轮与车身质心之间的垂直距离、车轮位置对应的悬架弹簧的刚度计算得到。

需要说明的是，其中，第一标定系数K_i和第二标定系数b_i是根据试驾员在对相应的车辆进行试驾之后，所作出的主观评价，以及对车辆进行测试之后所得到的客观评价，综合得到的。其中，第一标定系数K_i和第二标定系数b_i为常数。参数f_i则需要根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度、车轮位置对应的车身簧上垂向速度等数据进行计算。

可选地，在该实施例中的，还设置一个最佳阻尼系数最大值Cmax_i和一个最佳阻尼系数最小值Cmin_i，也就是说，如果计算出来的最佳阻尼系数C_i比最佳阻尼系数最大值Cmax_i还大，则选择该最佳阻尼系数最大值Cmax_i作为最佳阻尼系数；如果计算出来的最佳阻尼系数C_i比最佳阻尼系数最小值Cmin_i还小，则选择该最佳阻尼系数最小值Cmin_i作为最佳阻尼系数。

更具体地，在本发明的一个实施例中，可以根据以下公式计算f_i，包括：

其中，i∈[FL，FR，RL，RR]，FL表示车辆的左前轮，FR表示车辆的右前轮，RL表示车辆的左后轮，RR表示车辆的右后轮，

表示车轮位置对应的车身簧上垂向速度，

其中，G_i表示车轮位置对应的悬架弹簧的刚度，Ms表示车身质量。

具体地，每个车轮对应有不同参数f_i，例如，在计算f_FL的时候，则可以采用

和

进行计算，在计算得到f_FL之后，则根据公式C_FL＝K_FL·f_FL+b_FL计算得到左前轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数C_FL。需要说明的是，本实施例中的右前轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数C_FR、左后轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数C_RL和右后轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数C_RR的计算方式，可以参见上述左前轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数C_FL的计算是进行计算获得，在此不再赘述。

在本发明的另一个实施例中，根据以下公式计算f_i，包括：

其中，i∈[FL，FR，RL，RR]，FL表示车辆的左前轮，FR表示车辆的右前轮，RL表示车辆的左后轮，RR表示车辆的右后轮，Z_i表示车轮位置对应的车身簧上垂向位移，

其中，G_i表示车轮位置对应的悬架弹簧的刚度，Ms表示车身质量。

具体地，在该实施例，每个车轮对应有不同参数f_i可见参见上述实施例中对于f_i对应实施例的描述，在此不再赘述。

需要说明的是，对于不同的参数f_i，其在计算最佳阻尼系数C_i＝K_i·f_i+b_i时，所采用的第一标定系数K_i和第二标定参数b_i并不相同，以保证通过上述两种表述的参数f_i，都能够得到对应的最佳阻尼系数C_i。

S40，根据最佳阻尼系数对车轮位置对应的半主动减振器进行控制。

具体地，在计算得到各个车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数之后，则可以根据该最佳阻尼系数对车轮位置对应的半主动减振器进行控制，具体可以通过控制通过电流值的大小以调节最佳阻尼系数，进而完成对半主动减振器，以保证车辆的乘坐舒适性和稳定操作性。

综上，本发明实施例的半主动悬架控制方法能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

进一步地，本发明提出了一种计算可读存储介质，其上存储有半主动悬架控制程序，该半主动悬架控制程序被处理器执行时实现根据上述实施例中的半主动悬架控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质通过执行与上述半主动悬架控制方法相对应的半主动悬架控制程序，能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

图5是根据本发明实施例的车辆的结构框图。

进一步地，如图5所示，本发明提出了一种车辆100，该车辆100包括存储器101、处理器102及存储在存储器101上并可在处理器102上运行的半主动悬架控制程序，处理器102执行半主动悬架控制程序时，实现根据上述实施例中的半主动悬架控制方法。

本发明实施例的车辆通过处理器执行存储在存储器上的半主动悬架控制程序，能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

图6是根据本发明实施例的半主动悬架控制装置的结构框图。

进一步地，如图6所示，本发明提出了一种半主动悬架控制装置200，该控制装置200包括检测模块201、确定模块202和控制模块203。

其中，检测模块201用于通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度；确定模块202用于根据垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向速度，以及根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数；控制模块203用于根据最佳阻尼系数对车轮位置对应的半主动减振器进行控制。

在本发明的一些实施例中，确定模块202还用于：确定惯性传感器与车身质心之间的偏移量；根据偏移量、垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度。

在本发明的一些实施例中，偏移量确定惯性传感器设置在车身质心时，确定模块202根据以下公式计算车轮位置对应的车身簧上垂向加速度：

其中，

表示左前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示左后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示车身质心的垂向加速度，

表示车身质心的俯仰角加速度，

表示车身质心的侧倾角加速度，Bf表示左前车轮与右前车轮之间的距离，Br表示左后车轮与右后车轮之间的距离，a表示车辆前轮与车身质心之间的垂直距离，b表示车辆后轮与车身质心之间的垂直距离。

在本发明的一些实施例中，根据偏移量确定惯性传感器的位置与车身质心之间存在偏移时，确定模块202根据以下公式计算车轮位置对应的车身簧上垂向加速度：

其中，

表示左前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示左后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示垂向加速度，

表示俯仰角加速度，

表示侧倾角加速度，Nx表示惯性传感器的位置在X方向与车身质心之间的距离，Ny表示惯性传感器的位置在Y方向与车身质心之间的距离，Bf表示左前车轮与右前车轮之间的距离，Br表示左后车轮与右后车轮之间的距离，a表示车辆前轮与车身质心之间的垂直距离，b表示车辆后轮与车身质心之间的垂直距离。

在本发明的一些实施例中，确定模块202还用于，根据以下公式计算最佳阻尼系数，包括：C_i＝K_i·f_i+b_i，其中，C_i为最佳阻尼系数，K_i为第一标定系数，b_i为第二标定系数，f_i根据车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和车轮位置对应的车身簧上垂向速度以及车身质量、车辆前轮与车身质心之间的垂直距离、车辆后轮与车身质心之间的垂直距离、车轮位置对应的悬架弹簧的刚度计算得到。

在本发明的一些实施例中，确定模块202还用于，根据以下公式计算f_i，包括：

其中，i∈[FL，FR，RL，RR]，FL表示车辆的左前轮，FR表示车辆的右前轮，RL表示车辆的左后轮，RR表示车辆的右后轮，

表示车轮位置对应的车身簧上垂向速度，

其中，G_i表示车轮位置对应的悬架弹簧的刚度，Ms表示车身质量。

在本发明的一些实施例中，确定模块202还用于，根据以下公式计算f_i，包括：

其中，i∈[FL，FR，RL，RR]，FL表示车辆的左前轮，FR表示车辆的右前轮，RL表示车辆的左后轮，RR表示车辆的右后轮，Z_i表示车轮位置对应的车身簧上垂向位移，

其中，G_i表示车轮位置对应的悬架弹簧的刚度，Ms表示车身质量。

综上，本发明实施例的半主动悬架控制装置能够保证车辆操纵稳定性的同时，提高车辆的乘坐舒适性，使车辆能够适应多种不同的路况，并且，还可以降低车辆悬架的控制成本，充分提高用户体验。

需要说明的是，本发明实施例的半主动悬架控制装置的具体实施方式，可以参见上述实施例中的半主动悬架控制方法的实时方式，在此不再赘述。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语，仅用于描述目的，而不可以理解为指示或者暗示相对重要性，或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此，本发明实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征，可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本发明的描述中，词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上，例如两个、三个、四个等，除非实施例中另有明确具体的限定。

在本发明中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种半主动悬架控制方法，其特征在于，包括：

通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度；

根据所述垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度确定所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度；

根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数；

根据所述最佳阻尼系数对所述车轮位置对应的半主动减振器进行控制。

2.根据权利要求1所述的半主动悬架控制方法，其特征在于，根据所述垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，包括：

确定所述惯性传感器与车身质心之间的偏移量；

根据所述偏移量、所述垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度。

3.根据权利要求2所述的半主动悬架控制方法，其特征在于，根据所述偏移量确定所述惯性传感器设置在所述车身质心时，根据以下公式计算所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度：

其中，

表示左前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示左后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示所述车身质心的垂向加速度，

表示所述车身质心的俯仰角加速度，

表示所述车身质心的侧倾角加速度，Bf表示所述左前车轮与所述右前车轮之间的距离，Br表示所述左后车轮与所述右后车轮之间的距离，a表示车辆前轮与所述车身质心之间的垂直距离，b表示车辆后轮与所述车身质心之间的垂直距离。

4.根据权利要求2所述的半主动悬架控制方法，其特征在于，根据所述偏移量确定所述惯性传感器的位置与所述车身质心之间存在偏移时，根据以下公式计算所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度：

其中，

表示左前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右前车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示左后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示右后车轮对应的车身簧上垂向加速度，

表示所述垂向加速度，

表示所述俯仰角加速度，

表示所述侧倾角加速度，Nx表示所述惯性传感器的位置在X方向与所述车身质心之间的距离，Ny表示所述惯性传感器的位置在Y方向与所述车身质心之间的距离，Bf表示所述左前车轮与所述右前车轮之间的距离，Br表示所述左后车轮与所述右后车轮之间的距离，a表示车辆前轮与所述车身质心之间的垂直距离，b表示车辆后轮与所述车身质心之间的垂直距离。

5.根据权利要求3或4所述的半主动悬架控制方法，其特征在于，根据以下公式计算所述最佳阻尼系数，包括：

C_i＝_i·_i+_i，其中，C_i为所述最佳阻尼系数，K_i为第一标定系数，b_i为第二标定系数，f_i根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度以及车身质量、车辆前轮与所述车身质心之间的垂直距离、车辆后轮与所述车身质心之间的垂直距离、车轮位置对应的悬架弹簧的刚度计算得到。

6.根据权利要求5所述的半主动悬架控制方法，其特征在于，根据以下公式计算f_i，包括：

其中，i∈[FL，FR，RL，RR]，FL表示车辆的左前轮，FR表示车辆的右前轮，RL表示车辆的左后轮，RR表示车辆的右后轮，

表示车轮位置对应的车身簧上垂向速度，

其中，G_i表示车轮位置对应的悬架弹簧的刚度，Ms表示车身质量。

7.根据权利要求5所述的半主动悬架控制方法，其特征在于，根据以下公式计算f_i，包括：

其中，i∈[FL，FR，RL，RR]，FL表示车辆的左前轮，FR表示车辆的右前轮，RL表示车辆的左后轮，RR表示车辆的右后轮，Z_i表示车轮位置对应的车身簧上垂向位移，

其中，G_i表示车轮位置对应的悬架弹簧的刚度，Ms表示车身质量。

8.一种半主动悬架控制装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于通过惯性传感器检测车身的垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度；

确定模块，用于根据所述垂向加速度、俯仰角速度和侧倾角速度确定车轮位置对应的车身簧上垂向加速度，并根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度确定所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度，以及根据所述车轮位置对应的车身簧上垂向加速度和所述车轮位置对应的车身簧上垂向速度确定最佳阻尼系数；

控制模块，用于根据所述最佳阻尼系数对所述车轮位置对应的半主动减振器进行控制。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有半主动悬架控制程序，所述半主动悬架控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一项所述的半主动悬架控制方法。

10.一种车辆，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半主动悬架控制程序，所述处理器执行所述半主动悬架控制程序时，实现根据权利要求1-7中任一项所述的半主动悬架控制方法。

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