CN117962536A - 车辆控制方法、介质、程序产品、控制器及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种车辆控制方法、介质、程序产品、控制器及车辆。可实现对不同腔室的空气弹簧的准确控制。该车辆控制方法包括:获取车辆的行驶参数;根据所述行驶参数确定侧倾控制参数,所述侧倾控制参数表征所述车辆的侧倾状态;根据所述侧倾控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制。
Description
技术领域
本公开涉及车辆控制技术领域,具体地,涉及一种车辆控制方法、介质、程序产品、控制器及车辆。
背景技术
空气弹簧为在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气,利用空气弹性作用的弹簧,也可称为气囊、气囊式气缸、皮囊气缸等。
相关技术中,需要手动切换空气弹簧的刚度,从而实现对双腔空气弹簧的控制。在驾驶过程中需要驾驶员分心去手动控制空气弹簧,增大了事故的发生概率。
发明内容
本公开的目的是提供一种车辆控制方法、介质、程序产品、控制器及车辆,可自动对不同腔室的空气弹簧的准确控制。
为了实现上述目的,第一方面,本公开提供一种车辆控制方法,包括:
获取车辆的行驶参数;
根据所述行驶参数确定侧倾控制参数,所述侧倾控制参数表征所述车辆的侧倾状态;
根据所述侧倾控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制。
第二方面,本公开提供一种控制器,包括:
第一存储器,存储有计算机程序指令;
第一处理器,用于执行所述第一存储器中的所述计算机程序指令,以实现第一方面所述的车辆控制方法。
第三方面,本公开提供一种车辆,包括空气弹簧以及第二方面所述的控制器。
第四方面,本公开提供一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述方法。
第五方面,本公开提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
通过上述技术方案,本公开根据车辆的行驶参数确定侧倾控制参数,根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,以实现自动对不同腔室的空气弹簧的准确控制。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。
图2是示出的三腔空气弹簧轴向剖面图。
图3a是示出的三腔空气弹簧的四种刚度切换的示意图。
图3b是示出的三腔空气弹簧的三种刚度切换的示意图。
图4是示出的双腔空气弹簧的两种刚度切换的示意图。
图5是根据本公开示例性实施例示出的在不同刚度下侧倾角与侧向加速度对应的刚度曲线。
图6是根据本公开示例性实施例示出的一种对车辆进行稳态侧倾控制的流程图。
图7是根据本公开示例性实施例示出的一种对车辆进行瞬态侧倾控制的流程图。
图8是根据本公开示例性实施例示出的一种同时对车辆进行稳态侧倾控制和瞬态侧倾控制的流程图。
图9是根据本公开示例性实施例示出的控制器的框图。
图10是根据本公开示例性实施例示出的车辆的框图。
附图标记说明
1上盖板;2主气室;3减震器;4第一副气室;5第一刚度阀;6第二刚度阀;7第二副气室;8下底板。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
本公开提供了一种车辆控制方法、介质、程序产品、控制器及车辆,可通过对空气弹簧刚度的控制,避免车辆发生侧倾。
图1是根据本公开示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图,如图1所述,该车辆控制方法可以包括以下步骤:
在步骤S101中,获取车辆的行驶参数。
值得说明的是,车辆的行驶参数可以为与车辆侧倾相关的参数,如方向盘角加速度、方向盘角度、车速等参数。
在步骤S102中,根据行驶参数确定侧倾控制参数,侧倾控制参数表征车辆的侧倾状态。
在步骤S103中,根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制。
值得说明的是,空气弹簧可以包括三腔空气弹簧和双腔空气弹簧两类空气弹簧。同一车辆上四个车轮对应的空气弹簧的信号一致,即同一车辆上仅存在一类空气弹簧。
如图2所示,三腔空气弹簧包括上盖板1、主气室2、减震器3、第一副气室4、第一刚度阀5、第二刚度阀6、第二副气室7以及下底板8。其中,主气室2是三腔空气弹簧的主要工作气室,由于主气室2的体积大小变化会影响车辆悬架高度的升降,因此可通过控制三腔空气弹簧的主气室2的体积可控制车辆的高低,从而减小车辆发生车身侧倾的概率。而第一副气室4和第二副气室7由于结构设计为不可变体积的气室,因此第一副气室4和第二副气室7仅涉及三腔空气弹簧的刚度调节,不涉及三腔空气弹簧的高度控制。在第一刚度阀5和第二刚度阀6均处于打开状态时,主气室2同时与第一副气室4和第二副气室7连通。空气弹簧的刚度计算式如下:
,
其中,K0表征空气弹簧刚度,D表征空气弹簧的有效直径,p10表征静态平衡位置空气弹簧内气体的绝对气压,表征空气弹簧的有效直径变化率,m表征多变指数,一般取m=1.33,pa表征标准大气压,V0表征静态平衡位置内空气弹簧的气体容积,A表征空气弹簧的有效承压面积。
对于常规三腔空气弹簧,共有两大类刚度变化方案,第一类为四种刚度切换,第二类为三种刚度切换,以主气室2为主气室V0,以第一副气室4为副气室V1,以第二副气室7为副气室V2,主气室V0体积>副气室V1体积>副气室V2体积,以第一刚度阀5为刚度阀1,以第二刚度阀6为刚度阀2,进行说明:
如图3a所示,四种刚度切换过程中,两个刚度阀以及三个气室的状态可以包括:
三腔空气弹簧切换为刚度K1:刚度阀1和刚度阀2均处于闭合状态,此时仅主气室V0工作。
三腔空气弹簧切换为刚度K2:刚度阀1处于闭合状态,刚度阀2处于打开状态,主气室V0与副气室V2连通,此时主气室V0与副气室V2工作。
三腔空气弹簧切换为刚度K3:刚度阀1处于打开状态,刚度阀2处于闭合状态,主气室V0与副气室V1连通,此时主气室V0与副气室V1工作。
三腔空气弹簧切换为刚度K4:刚度阀1和刚度阀2均处于打开状态,主气室V0同时与副气室V1和副气室V2连通,此时主气室V0、副气室V1与副气室V2同时工作。
三腔空气弹簧的四种刚度的大小关系为:K4<K3<K2<K1。
如图3b所示,三种刚度切换过程中,两个刚度阀以及三个气室的状态可以包括:
三腔空气弹簧切换为刚度K1:刚度阀1和刚度阀2均处于闭合状态,此时仅主气室V0工作。
三腔空气弹簧切换为刚度K3:刚度阀1处于打开状态,刚度阀2处于闭合状态,主气室V0与副气室V1连通,此时主气室V0与副气室V1工作。
三腔空气弹簧切换为刚度K4:刚度阀1和刚度阀2均处于打开状态,主气室V0同时与副气室V1和副气室V2连通,此时主气室V0、副气室V1与副气室V2同时工作。
三腔空气弹簧的四种刚度的大小关系为:K4<K3<K1。
常规的双腔空气弹簧相较于三腔空气弹簧,没有第二副气室7,且仅有一个刚度阀。对于常规的双腔空气弹簧,仅有一类刚度变化方案,以主气室2为主气室V0,以第一副气室4为副气室V1,主气室V0体积>副气室V1体积,进行说明:
如图4所示,两种刚度切换过程中,刚度阀以及两个气室的状态可以包括:
双腔空气弹簧切换为刚度K1:刚度阀处于闭合状态,此时仅主气室V0工作。
双腔空气弹簧切换为刚度K2:刚度阀处于打开状态,主气室V0与副气室V1连通,此时主气室V0与副气室V1工作。
双腔空气弹簧的两种刚度的大小关系为:K2<K1。
本公开实施方式中,根据车辆的行驶参数确定侧倾控制参数,根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,以实现自动对不同腔室的空气弹簧的准确控制。且因本公开提供的实施方式不受限于空气弹簧的类型限制,适用范围更大,适配性更高。
为了便于本领域技术人员更加理解本公开提供的车辆控制方法,下面对该车辆控制方法进行详细说明。
值得说明的是,本公开实施方式中可通过三种方式对车辆进行控制,从而避免车辆的车身发生侧倾。第一种控制方式可以为根据车辆处于稳态时的侧倾角,控制空气弹簧的刚度,从而对车辆进行稳态侧倾控制。第二种控制方式可以为根据行驶参数表征的当前车辆转向状态或当前驾驶员意图,控制空气弹簧的刚度,从而对车辆进行瞬态侧倾控制。第三种控制方式可以为同时根据驾驶员意图以及车辆处于稳态时的侧倾角,控制车辆的刚度,从而对车辆进行侧倾控制。下面分别对这三种控制方式进行详细说明。
针对第一种控制方式,根据车辆处于稳态时的侧倾角对车辆进行稳态侧倾控制,进行如下说明。
在一可行的实施方式中,侧倾控制参数可以包括稳态控制参数,稳态控制参数表征当前行驶参数下稳定时的车辆侧倾状态;
根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,可以包括:
根据稳态控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制。
应当理解的是,稳定指的是当侧倾力、空气弹簧阻力等对车辆的侧倾运动有影响的作用力处于平衡状态时;侧倾状态可以用车辆高度方向与竖直方向的夹角(即侧倾角)表示。因为,空气弹簧的阻力分别与刚度和侧倾角相关。所以当前行驶参数下稳定时的车辆侧倾状态指的是当对车辆的侧倾运动有影响的所有作用力不变的情况下,预测的稳定时的车辆侧倾状态。
值得说明的是,车辆在转向过程中,车辆在不同刚度下侧向加速度与侧倾角存在对应关系,因此,在进行稳态侧倾控制时,可先根据车辆的侧向加速度估算车辆的侧倾角,根据估算的侧倾角确定是否需控制空气弹簧的刚度。
在一可行的实施方式中,稳态控制参数包括根据车辆的侧向加速度和空气弹簧的初始刚度预测的中间侧倾角时,根据稳态控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,可以包括:
在中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据中间侧倾角确定第二刚度,根据第二刚度控制空气弹簧。
值得说明的是,中间侧倾角表征在当前行驶参数不变的情况下稳定时的一个预测值。预设侧倾角可根据车辆的侧倾风险进行预设,也可根据用户对车辆的转向安全性进行预设,本公开对此不进行限定。
示例地,根据侧向加速度、初始刚度,以及在不同刚度下侧向加速度与侧倾角的对应关系,确定中间侧倾角,并在中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下确定第二刚度,控制空气弹簧从初始刚度切换为第二刚度。
本公开实施方式中,根据车辆的侧向加速度和空气弹簧的初始刚度,估算车辆在转向过程中稳态回转的最终稳定的中间侧倾角,将能达到中间侧倾角的最合适的刚度作为第二刚度,并控制空气弹簧从初始刚度切换为第二刚度,可区别地形或转向引起的车辆侧倾,实现根据车辆稳态转向时的侧倾角对车辆进行稳态侧倾控制,从而提高车辆转向的安全性。
在一可行的实施方式中,侧向加速度可以通过以下方式得到:
计算车辆的车速、方向盘角度以及预设角度修正系数的乘积,得到侧向加速度;或者,通过车辆的惯性测量单元获取侧向加速度。
值得说明的是,车辆转向时侧向加速度的变化在部分情况下提前于侧倾角变化,因此,在稳态控制过程中,可通过侧向加速度估算车辆稳态转向时的侧倾角。其中,侧向加速度可以通过车辆的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)获取,也可以将车速、方向盘角度以及预设角度修正系数代入如下估算计算式得到:
侧向加速度ay=车速x方向盘角度x预设角度修正值;
其中,在根据估算计算式得到的ay确定车辆的中间侧倾角时,不同刚度下侧向加速度与侧倾角的对应关系中的侧向加速度均是通过估算计算式得到的。
本公开实施方式中,通过侧向加速度估算车辆稳态转向时的中间侧倾角,根据中间侧倾角对车辆进行稳态侧倾控制,从而提高车辆稳态转向的安全性。
在一可行的实施方式中,根据车辆的侧向加速度和空气弹簧的初始刚度预测中间侧倾角可以包括:
根据车辆的侧向加速度和空气弹簧的初始刚度,在表征不同刚度下侧倾角与侧向加速度对应关系的预设记录表中进行差值查找,得到初始侧倾角;
在初始侧倾角大于预设侧倾角的情况下,将空气弹簧对应的多个刚度中大于初始刚度的最小刚度作为中间刚度,并根据侧向加速度和中间刚度,在表征不同刚度下侧倾角与侧向加速度对应关系的预设记录表中进行查找,得到中间侧倾角。
值得说明的是,初始刚度可以为车辆的当前刚度。预设侧倾角可根据车辆的侧翻风险进行预设,也可根据车辆的转向参数进行预设,本公开对此不进行限定。
应当理解的是,中间侧倾角可通过标定法或实验法的方式估算,估算过程中涉及空气弹簧在不同刚度下侧倾角与侧向加速度的对应关系,因而需根据空气弹簧在不同刚度下进行不同工况的试验,从而得到不同刚度下侧倾角与侧向加速度的对应关系,根据该对应关系进行侧倾角的估算。
以可实现四种刚度切换的三腔空气弹簧为例,不同刚度下侧倾角与侧向加速度对应关系的预设记录表如下表1所示:
侧向加速度 | ay1 | ay2 | ay3 | ay4 | ay5 | ay6 |
刚度k1时的侧倾角 | B11 | B12 | B13 | B14 | B15 | B16 |
刚度k2时的侧倾角 | B21 | B22 | B23 | B24 | B25 | B26 |
刚度k3时的侧倾角 | B31 | B32 | B33 | B34 | B35 | B36 |
刚度k4时的侧倾角 | B41 | B42 | B43 | B44 | B45 | B46 |
表1
根据表1中的参数,以侧性加速度为横坐标,以侧倾角为纵坐标,可得到如图5所示的在不同刚度下侧倾角与侧向加速度对应的刚度曲线。
示例地,以可实现四种刚度切换的三腔空气弹簧为例,根据三腔空气弹簧的当前刚度K3,和车辆的侧向加速度ay3,在表1中进行差值查找,得到中间侧倾角B33,因为B33>预设侧倾角Bmax,所以车辆的当前刚度K3不满足刚度需求,需提升刚度。
值得说明的是,若车辆的侧向加速度为ay,且ay2<ay<ay3的情况下,在ay2与ay3中进行差值查找,确定ay,再根据ay和三腔空气弹簧的当前刚度K,在表1中进行查找,得到中间侧倾角。
在一可行的实施方式中,根据中间侧倾角确定第二刚度,可以包括:
在中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据空气弹簧的大于初始刚度的至少一个刚度和侧向加速度确定至少一个第一备选侧倾角;
当存在小于预设侧倾角的第一备选侧倾角时,将小于预设侧倾角的第一备选侧倾角中的最大值对应的空气弹簧的刚度确定为第二刚度;
当不存在小于预设侧倾角的第一备选侧倾角时,将空气弹簧的最大刚度确定为第二刚度。
示例地,以可实现四种刚度切换的三腔空气弹簧为例,根据三腔空气弹簧的当前刚度K3,和车辆的侧向加速度ay3,确定中间侧倾角B33,在中间侧倾角B33>预设侧倾角Bmax的情况下,继续根据K2和ay3,在表1中进行差值查找,得到B23;若B23≤Bmax,则将K2作为第二刚度;若B23>Bmax,则根据K1和ay3,在表1中进行差值查找,得到B13;若B13≤Bmax,则将K1作为第二刚度;若B13>Bmax,而K1为三腔空气弹簧的最大刚度,所以,将K1作为第二刚度。
在一可行的实施方式中,表征不同刚度下侧倾角与侧向加速度对应关系的预设记录表可以通过以下方式得到:
控制车辆的电控减震器开启目标模式,切换车辆的空气弹簧为多个预设刚度,并在每一预设刚度下,确定车辆在第一工况下的侧倾角和侧向加速度、以及车辆在第二工况下的侧倾角和侧向加速度,其中,目标模式为舒适模式或运动模式,第一工况表征车辆在水平地面以不同车速进行稳态回转,直至车辆达到预设稳态回转车速阈值,第二工况表征车辆以不同车速进行双移线试验,直至车辆达到预设稳定车速阈值;
对不同的目标模式下车辆在第一工况和第二工况下的侧倾角和侧向加速度进行整合,得到表征不同刚度下侧倾角以及侧向加速度之间对应关系的预设记录表。
值得说明的是,电控减震器可以为被动电控减震器,也可以为半主动电控减震器,本公开对此不进行限定。
示例地,控制车辆的电控减震器开启舒适模式,切换车辆的空气弹簧为K1、K2、K3、K4,并在每一个刚度下,确定车辆在水平地面以不同车速进行稳态回转,直至车辆达到预设稳态回转车速阈值时,采集多个第一侧倾角和第一侧向加速度;
控制车辆的电控减震器开启运动模式,切换车辆的空气弹簧为K1、K2、K3、K4,并在每一个刚度下,控制车辆在水平地面以不同车速进行稳态回转,直至车辆达到预设稳态回转车速阈值时,并采集多个第二侧倾角和第二侧向加速度;
控制车辆的电控减震器开启舒适模式,切换车辆的空气弹簧为K1、K2、K3、K4,并在每一个刚度下,控制车辆以不同车速进行双移线试验,直至车辆达到预设稳定车速阈值时,采集多个第三侧倾角和第三侧向加速度;
控制车辆的电控减震器开启运动模式,切换车辆的空气弹簧为K1、K2、K3、K4,并在每一个刚度下,控制车辆以不同车速进行双移线试验,直至车辆达到预设稳定车速阈值时,采集多个第四侧倾角和第四侧向加速度;
将第一侧倾角和第一侧向加速度、第二侧倾角和第二侧向加速度、第三侧倾角和第三侧向加速度以及第四侧倾角和第四侧向加速度进行整合,得到如表1所示的表征K1、K2、K3、K4下侧倾角以及侧向加速度之间对应关系的预设记录表。
针对第二种控制方式,根据驾驶员意图对车辆进行瞬态侧倾控制,进行如下说明。
在一可行的实施方式中,所述侧倾控制参数包括瞬态控制参数,所述瞬态控制参数表征当前的车辆转向状态;
根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,可以包括:
根据瞬态控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制。
值得说明的是,在对车辆进行稳态侧倾控制的过程中,由于获取侧向加速度时存在滞后性,导致对空气弹簧进行刚度控制也存在滞后性,因此,需要进行替代计算,并结合驾驶员意图对车辆进行瞬态侧倾控制,从而提高系统的响应速度。
在一可行的实施方式中,瞬态控制参数包括根据车辆的车速和方向盘信息确定的侧倾控制指标是,根据瞬态控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,可以包括:
在侧倾控制指标大于预设指标阈值的情况下,根据侧倾控制指标确定第一刚度,根据第一刚度控制空气弹簧。
值得说明的是,方向盘信息可以包括方向盘角加速度和方向盘角度,将车速、方向盘角加速度以及方向盘角度代入如下计算式,得到侧倾控制指标:
侧倾控制指标r=方向盘角加速度x方向盘角度x车速;
其中,当侧倾控制指标r过大时,表征驾驶员正在进行紧急转向,需要快速控制空气弹簧刚度以保证车辆的车身侧倾角不会过大,以提高车辆安全性。
应当理解的是,预设指标阈值可根据车身侧倾角进行预设,也可根据车辆转向的安全性要求进行预设。车速和方向盘信息可通过车辆上的传感器检测得到,本公开对此不进行限定。
本公开实施方式中根据驾驶员意图确定侧倾控制指标,根据侧倾控制指标与预设指标阈值来确定第一刚度,并控制空气弹簧从初始刚度切换为第一刚度,可区别地形或转向引起的车辆侧倾以及车辆加减速引起的车辆侧倾,实现根据驾驶员意图对车辆进行瞬态侧倾控制,从而提高车辆转向的安全性。
值得说明的是,在瞬态侧倾控制过程中,空气弹簧对应的指标阈值可能有多个,指标阈值的个数可以根据空气弹簧的腔室数量以及刚度调节方式确定。具体可参见以下实施方式。
在一可行的实施方式中,空气弹簧为三腔空气弹簧时,根据侧倾控制指标确定第一刚度,可以包括:
在侧倾控制指标大于第一指标阈值时,将空气弹簧的次最小刚度作为第一刚度。
在侧倾控制指标大于第二指标阈值时,将空气弹簧的次最大刚度作为第一刚度。
在侧倾控制指标大于第三指标阈值时,将空气弹簧的最大刚度作为第一刚度,第一指标阈值小于第二指标阈值,第二指标阈值小于第三指标阈值。
值得说明的是,在三腔空气弹簧存在四种刚度调节方式的情况下,三腔空气弹簧对应的三个指标阈值,即针对可进行四种刚度调节的三腔空气弹簧,存在三个预设指标阈值。
示例地,在四种刚度调节方式下,三腔空气弹簧对应的刚度可以包括K1、K2、K3、K4,且K4<K3<K2<K1,因此,该三腔空气弹簧对应的预设指标阈值包括r1、r2、r3,且r1对应K3、r2对应K2、r3对应K1;在侧倾控制指标r>r1的情况下,将K3作为第一刚度,并控制三腔空气弹簧从初始刚度K0切换为K3;在侧倾控制指标r>r2的情况下,将K2作为第一刚度,并控制三腔空气弹簧从初始刚度K0切换为K2;在侧倾控制指标r>r3的情况下,将K1作为第一刚度,并控制三腔空气弹簧从初始刚度K0切换为K1。
在一可行的实施方式中,空气弹簧为双腔空气弹簧时,根据侧倾控制指标确定第一刚度,可以包括:
在侧倾控制指标大于第四指标阈值时,将空气弹簧的最大刚度作为第一刚度。
值得说明的是,在双腔空气弹簧存在两种刚度调节方式的情况下,双腔控制弹簧对应一个指标阈值,即针对可进行两种刚度解调的双腔空气弹簧,存在一个预设指标阈值。
示例地,在两种刚度调节方式下,双腔空气弹簧对应的刚度可以包括K1、K2,且K2<K1,因此,该双腔空气弹簧对应的预设指标阈值包括r1,且r1对应K1;在侧倾控制指标r>r1的情况下,将K1作为第一刚度,并控制双腔空气弹簧从初始刚度K0切换为K1。
针对第三种控制方式,同时根据驾驶员意图以及车辆处于稳态时的侧倾角,对车辆进行侧倾控制,进行如下说明。
在一可行的实施方式中,侧倾控制参数包括瞬态控制参数和稳态控制参数,瞬态控制参数表征当前的车辆转向状态,稳态控制参数表征当前行驶参数下稳定时的车辆侧倾状态;
根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,包括:
根据瞬态控制参数和稳态控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制。
值得说明的是,同时根据瞬态控制参数和稳态控制参数,对车辆的空弹簧进行控制,可在区别地形或转向引起的车辆侧倾,实现根据车辆稳态转向时的侧倾角对车辆进行稳态侧倾控制的同时,结合驾驶员意图对车辆进行瞬态侧倾控制,从而在提高车辆转向的安全性的同时提高系统的响应速度。
在一可行的实施方式中,瞬态控制参数包括根据车辆的车速和方向盘信息确定的侧倾控制指标,和/或,稳态控制参数包括根据测量的侧性加速度和空气弹簧的初始刚度预测的中间侧倾角。
值得说明的是,在本实施方式中侧倾控制指标的确定、以及根据侧倾控制指标确定第一刚度的过程可参见上述第二种控制方式。中间侧倾角的确定、以及根据中间侧倾角确定第二刚度的过程可参见上述第一种控制方式。本实施方式中不再阐述。
在一可行的实施方式中,根据瞬态控制参数和稳态控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,可以包括:
在侧倾控制指标大于预设指标阈值、且中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据侧倾控制指标确定第一刚度,并根据中间侧倾角确定第二刚度。
将第一刚度和第二刚度中的较大值作为目标刚度,根据目标刚度控制空气弹簧。
在一可行的实时方式中,根据目标刚度控制空气弹簧,可以包括:
控制空气弹簧从从初始刚度切换为目标刚度。
示例地,在根据侧倾控制指标确定第一刚度为K3,并根据中间侧倾角确定第二刚度为K2的情况下,因为K2>K3,所以将作为目标刚度K2,控制空气弹簧从初始刚度K切换为目标刚度K2。
本公开实施方式中可分别根据驾驶员意图确定出满足瞬态侧倾控制的第一刚度和满足稳态侧倾控制的第二刚度,并将第一刚度和第二刚度中的较大刚度作为目标刚度,并控制空气弹簧切换为目标刚度,从而保证对空气弹簧的刚度控制结果同时满足车辆的瞬态转向和稳态转向的刚度需求,进一步提高了控制结果的可靠性,实现对不同腔室的空调弹簧刚度的准确控制,提高车辆转向的安全性。
值得说明的是,在通过上述三种控制方式中,在完成对车辆的侧倾控制后,为了保持车辆行驶过程中,车内人员的舒适性,还需控制空气弹簧切换为初始刚度。
在一可行的实施方式中,上述车辆控制方法还可以包括:
在侧倾控制指标小于预设指标阈值的时长达到第一预设时长、和/或侧倾角小于预设侧倾角的时长达到第二预设时长的情况下,控制空气弹簧的刚度切换回初始刚度。
值得说明的是,第一预设时长和第二预设时长可以相同也可以不同,且均可根据车辆在特殊路况行驶的时长需求进行预设,也可以根据车辆的历史行驶参数进行预设,本公开对此不进行限定。
在一可行的实施方式中,上述车辆控制方法还可以包括:
获取空气弹簧的当前高度。
根据所述侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,包括:
根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行刚度控制;
根据当前高度,对空气弹簧进行高度控制。
应当理解的是,空气弹簧内的刚度阀处于闭合状态或打开状态时,空气弹簧内气压是未知的。而调节空气弹簧的刚度时,由于车辆转向、经过坑洼凸起等状态时,空气弹簧可能在经历拉伸或压缩,进而导致空气弹簧内的各连通的气室内部气压发生变化,若此时打开或闭合空气弹簧内的刚度阀,会导致空气弹簧内的未知气压的气室接入或断开与主气室的连接,在车辆回到平稳工况后,可能出现车辆上各个空气弹簧高度不同的情况。因此在每次结束对空气弹簧刚度的调节且车辆处于平稳状态时,需要重新对空气弹簧的高度进行调节。
示例地,将当前高度与高度阈值进行比较,在当前高度大于高度阈值且车辆满足高度调节条件的情况下,通过空气压缩机或储气罐对空气弹簧的主气室进行排气或充气。
其中,高度调节条件可以包括车辆处于平稳路况,具体可根据车辆的俯仰角、侧倾角、横摆角、俯仰角速度、侧倾角速度以及横摆角速度确定车辆是否处于平稳路况。
下面对将上述三种对空气弹簧的刚度控制结合对空气弹簧的高度控制,对车辆的三种控制方式的完整流程进行说明。
一、参见图6,根据侧倾角,对车辆进行稳态侧倾控制包括以下步骤:
在步骤S801中,根据车辆的侧向加速度和空气弹簧的初始刚度,确定中间侧倾角。
在步骤S802中,在中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据中间侧倾角确定第二刚度,并控制空气弹簧从初始刚度切换为第二刚度。
在步骤S803中,获取空气弹簧的当前高度。
在步骤S804中,根据当前高度,对空气弹簧进行高度控制。
本控制方式中,根据侧倾角调整空气弹簧的刚度,再对空气弹簧的高度进行调整,可区别地形或转向引起的车辆侧倾,根据车请教对车辆进行稳态侧倾控制,提高车辆转向的安全性。
二、参见图7,根据驾驶员意图,对车辆进行瞬态侧倾控制可以包括以下步骤:
在步骤S901中,根据车辆的车速和方向盘信息,确定侧倾控制指标。
在步骤S902中,在侧倾控制指标大于预设指标阈值的情况下,根据侧倾控制指标确定第一刚度,并控制空气弹簧从初始刚度切换为第一刚度。
在步骤S903中,获取空气弹簧的当前高度。
在步骤S904中,根据当前高度,对空气弹簧进行高度控制。
本控制方式中,根据侧倾控制指标调整空气弹簧的刚度,再对空气弹簧的高度进行调整,避免因侧向加速度的滞后性导致的无法及时对空气弹簧金相控制,结合驾驶员意图对车辆进行瞬态侧倾控制,提高空气弹簧的控制系统的响应速度。
三、参见图8,同时根据侧倾角和驾驶员意图,对车辆进行控制可以包括以下步骤:
在步骤S1001中,根据车辆的车速和方向盘信息,确定侧倾控制指标。
在步骤S1002中,在侧倾控制指标大于预设指标阈值的情况下,根据侧倾控制指标确定第一刚度。
在步骤S1003中,根据车辆的侧向加速度和空气弹簧的初始刚度,确定中间侧倾角。
在步骤S1004中,在中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据中间侧倾角确定第二刚度。
在步骤S1005中,将第一刚度和第二刚度中的较大值作为目标刚度,并控制空气弹簧从初始刚度切换为目标刚度。
在步骤S1006中,获取空气弹簧的当前高度。
在步骤S1007中,根据当前高度,对空气弹簧进行高度控制。
本公开方式中,根据侧倾控制指标和中间侧倾角调整空气弹簧的刚度,在对空气弹簧的高度进行调整,可在提高车辆转向的安全性的同时提高空气弹簧的控制系统的响应速度,从而控制快速准确的控制空气弹簧,保证车辆可安全转向。
基于同一发明构思,本公开还提供一种控制器,参见图9,该控制器包括:
第一存储器1101,存储有计算机程序指令;
第一处理器1102,用于执行第一存储器1101中的所述计算机程序指令,以实现上述的车辆控制方法。
本公开实施方式中,根据车辆的行驶参数确定侧倾控制参数,根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,以实现对不同腔室的空气弹簧的准确控制。且因本公开提供的实施方式不受限于空气弹簧的类型限制,适用范围更大,适配性更高。
基于同一发明构思,本公开还提供一种车辆,包括上述控制器。
本公开实施方式中,根据车辆的行驶参数确定侧倾控制参数,根据侧倾控制参数,对车辆的空气弹簧进行控制,以实现对不同腔室的空气弹簧的准确控制。且因本公开提供的实施方式不受限于空气弹簧的类型限制,适用范围更大,适配性更高。
在一可行的实施方式中,该车辆包括三腔空气弹簧或双腔空气弹簧。
图10是根据一示例性实施例示出的一种车辆1200的框图。例如,车辆1200可以是混合动力车辆,也可以是非混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或者其他类型的车辆。车辆1200可以是自动驾驶车辆或者半自动驾驶车辆。
参照图10,车辆1200可包括各种子系统,例如,信息娱乐系统1210、感知系统1220、决策控制系统1230、驱动系统1240以及计算平台1250。其中,车辆1200还可以包括更多或更少的子系统,并且每个子系统都可包括多个部件。另外,车辆1200的每个子系统之间和每个部件之间可以通过有线或者无线的方式实现互连。
在一些实施例中,信息娱乐系统1210可以包括通信系统,娱乐系统以及导航系统等。
感知系统1220可以包括若干种传感器,用于感测车辆1200周边的环境的信息。例如,感知系统1220可包括全球定位系统(全球定位系统可以是GPS系统,也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)、激光雷达、毫米波雷达、超声雷达以及摄像装置。
决策控制系统1230可以包括计算系统、整车控制器、转向系统、油门以及制动系统。
驱动系统1240可以包括为车辆1200提供动力运动的组件。在一个实施例中,驱动系统1240可以包括引擎、能量源、传动系统和车轮。引擎可以是内燃机、电动机、空气压缩引擎中的一种或者多种的组合。引擎能够将能量源提供的能量转换成机械能量。
车辆1200的部分或所有功能受计算平台1250控制。计算平台1250可包括至少一个第二处理器1251和第二存储器1252,第二处理器1251可以执行存储在第二存储器1252中的指令1253。
第二处理器1251可以是任何常规的处理器,诸如商业可获得的CPU。处理器还可以包括诸如图像处理器(Graphic Process Unit,GPU),现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)、片上系统(System on Chip,SOC)、专用集成芯片(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)或它们的组合。
第二存储器1252可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
除了指令1253以外,第二存储器1252还可存储数据,例如道路地图,路线信息,车辆的位置、方向、速度等数据。第二存储器1252存储的数据可以被计算平台1250使用。
在本公开实施例中,第二处理器1251可以执行指令1253,以完成上述的泊车轨迹规划方法的全部或部分步骤。
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该计算机程序指令被处理器执行时实现上述的整车通信方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的第二存储器1252,上述程序指令可由车辆1200的第二处理器1251执行以完成上述的整车通信方法。
在另一示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序,该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的自动驾驶方法的代码部分。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (19)
1.一种车辆控制方法,其特征在于,包括:
获取车辆的行驶参数;
根据所述行驶参数确定侧倾控制参数,所述侧倾控制参数表征所述车辆的侧倾状态;
根据所述侧倾控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制。
2.根据权利要求1所述的车辆控制方法,其特征在于,所述侧倾控制参数包括稳态控制参数,所述稳态控制参数表征当前行驶参数下稳定时的车辆侧倾状态;
所述根据所述侧倾控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制,包括:
根据所述稳态控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制。
3.根据权利要求1所述的车辆控制方法,其特征在于,所述侧倾控制参数包括瞬态控制参数,所述瞬态控制参数表征当前的车辆转向状态;
所述根据所述侧倾控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制,包括:
根据所述瞬态控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制。
4.根据权利要求1所述的车辆控制方法,其特征在于,所述侧倾控制参数包括瞬态控制参数和稳态控制参数,所述瞬态控制参数表征当前的车辆转向状态,所述稳态控制参数表征当前行驶参数下稳定时的车辆侧倾状态;
所述根据所述侧倾控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制,包括:
根据所述瞬态控制参数和所述稳态控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制。
5.根据权利要求4所述的车辆控制方法,其特征在于,所述瞬态控制参数包括根据所述车辆的车速和方向盘信息确定的侧倾控制指标,和/或,所述稳态控制参数包括根据所述车辆的侧向加速度和所述空气弹簧的初始刚度预测的中间侧倾角。
6.根据权利要求2所述的车辆控制方法,其特征在于,所述稳态控制参数包括根据所述车辆的侧向加速度和所述空气弹簧的初始刚度预测的中间侧倾角,所述根据所述稳态控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制,包括:
在所述中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据所述中间侧倾角确定第二刚度,根据第二刚度控制所述空气弹簧。
7.根据权利要求3所述的车辆控制方法,其特征在于,所述瞬态控制参数包括根据所述车辆的车速和方向盘信息确定的侧倾控制指标,所述根据所述瞬态控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制,包括:
在所述侧倾控制指标大于预设指标阈值的情况下,根据所述侧倾控制指标确定第一刚度,根据第一刚度控制所述空气弹簧。
8.根据权利要求5所述的车辆控制方法,其特征在于,所述根据所述瞬态控制参数和所述稳态控制参数,对所述车辆的空气弹簧进行控制,包括:
在所述侧倾控制指标大于预设指标阈值、且所述中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据所述侧倾控制指标确定第一刚度,并根据所述中间侧倾角确定第二刚度;
将所述第一刚度和所述第二刚度中的较大值作为目标刚度,根据目标刚度控制所述空气弹簧。
9.根据权利要求8所述的车辆控制方法,其特征在于,所述根据目标刚度控制所述空气弹簧,包括:
控制所述空气弹簧从初始刚度切换为所述目标刚度。
10.根据权利要求6所述的车辆控制方法,其特征在于,所述根据所述中间侧倾角确定第二刚度,包括:
在所述中间侧倾角大于预设侧倾角的情况下,根据所述空气弹簧的大于初始刚度的至少一个刚度和所述侧向加速度确定至少一个第一备选侧倾角;
当存在小于所述预设侧倾角的第一备选侧倾角时,将小于所述预设侧倾角的第一备选侧倾角中的最大值对应的所述空气弹簧的刚度确定为所述第二刚度;
当不存在小于所述预设侧倾角的第一备选侧倾角时,将所述空气弹簧的最大刚度确定为所述第二刚度。
11.根据权利要求7所述的车辆控制方法,其特征在于,所述空气弹簧为三腔空气弹簧,所述根据所述侧倾控制指标确定第一刚度,包括:
在所述侧倾控制指标大于第一指标阈值且小于等于第二指标阈值时,将所述空气弹簧的次最小刚度作为第一刚度;
在所述侧倾控制指标大于第二指标阈值且小于等于第三指标阈值时,将所述空气弹簧的次最大刚度作为第一刚度;
在所述侧倾控制指标大于第三指标阈值时,将所述空气弹簧的最大刚度作为第一刚度,所述第一指标阈值小于所述第二指标阈值,所述第二指标阈值小于所述第三指标阈值。
12.根据权利要求7所述的车辆控制方法,其特征在于,所述空气弹簧为双腔空气弹簧,所述根据所述侧倾控制指标确定第一刚度,包括:
在所述侧倾控制指标大于第四指标阈值时,将所述空气弹簧的最大刚度作为第一刚度。
13.根据权利要求6-12任一项所述的车辆控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
在侧倾控制指标小于预设指标阈值的时长达到第一预设时长、和/或车辆的侧倾角小于预设侧倾角的时长达到第二预设时长的情况下,控制所述空气弹簧的刚度切换回初始刚度。
14.根据权利要求6所述的车辆控制方法,其特征在于,所述侧向加速度通过以下方式得到:
计算所述车辆的车速、方向盘角度以及预设角度修正系数的乘积,得到所述侧向加速度;或者,通过所述车辆的惯性测量单元获取所述侧向加速度。
15.一种控制器,其特征在于,包括:
第一存储器,存储有计算机程序指令;
第一处理器,用于执行所述第一存储器中的所述计算机程序指令,以实现权利要求1-14任一项所述的车辆控制方法。
16.一种车辆,其特征在于,包括空气弹簧以及权利要求15所述的控制器。
17.根据权利要求16所述的车辆,其特征在于,所述空气弹簧包括三腔空气弹簧或双腔空气弹簧。
18.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-14中任一项所述方法。
19.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-14中任一项所述的方法。
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