[发明专利]一种基于车联网的多模式阻尼控制系统

说明书

本发明公开一种车辆悬架系统的基于车联网的多模式阻尼控制系统，由GPS定位模块、地图数据下载模块、ECU、阻尼控制模式切换模块以及执行机构组成，ECU由串口通讯模块、信息处理模块、计算模块以及道路工况判别模块依次串接组成；利用GPS获取当前位置和车速，使用车联网获取地图数据中的路面不平度系数以及道路曲率，根据获得的道路信息对前方道路状况进行判断，判断时间短，响应迅速，从而选择最适合车辆在前方路况中使用的阻尼控制策略，模式切换迅速，使车辆具备了应对路面变化的预瞄能力，提高行驶过程中的平顺性和操纵稳定性。

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，具体涉及的是车辆悬架系统的阻尼控制系统。

背景技术

车辆行驶过程中会承受来自路面和自身振源引起的震动，例如制动、加速会引起点头和俯仰震动以及转向会引起侧倾震动。悬架阻尼是车辆悬架系统中的关键部件，在其中发挥着衰减振动的作用，耗散来自外界的能量，并将阻尼力传递给车身，对其控制策略的选择极为重要。为了提高汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，采用诸多的阻尼控制策略应，其中，天棚阻尼控制、地棚阻尼控制和天-地棚混合控制因其较好的控制效果、简单的结构以及较好的实时性，在悬架阻尼控制上应用较多。中国专利公告号为CN108274969A的文献中提出了一种基于车速分区的馈能悬架及其阻尼切换控制方法，包括传感器模块、切换控制器、系统稳定模块、悬架控制器、执行器模块和车辆系统，采集车速信息、簧上质量加速度和轮胎动位移，将车速划分为三个速域，每一个速域内将采集到的簧上质量加速度、计算得到的轮胎动位移作为阻尼切换的判断标准，切换天棚、地棚以及天地混合棚阻尼控制策略来对阻尼进行控制，以此提高车辆行驶的平顺性和操纵稳定性，该方法解决了行驶过程中操纵稳定性和平顺性的矛盾问题，但其结构复杂，判断过程耗时长，无法对前方路面及工况做出快速判断和响应，切换过程中控制效果差，预见性差。

发明内容

本发明的目的是针对现有车辆悬架阻尼控制技术存在的结构复杂、判断过程耗时长、无法对前方路面及工况做出快速判断和迅速响应的问题，提出一种基于车联网的多模式阻尼控制系统以解决这些问题。

本发明一种基于车联网的多模式阻尼控制系统采用的技术方案是：该系统由GPS定位模块、地图数据下载模块、ECU、阻尼控制模式切换模块以及执行机构组成，所述的ECU由串口通讯模块、信息处理模块、计算模块以及道路工况判别模块依次串接组成，GPS定位模块的输出端连接串口通讯模块的输入端，串口通讯模块与地图数据下载模块双向连接，道路工况判别模块的输出端连接阻尼控制模式切换模块的输入端，阻尼控制模式切换模块的输出端连接执行机构的输入端；GPS定位模块获取车辆实时车速v和位置信息并发送至ECU，地图数据下载模块接收车辆位置信息和下载地图数据并将地图数据发送至ECU，串口通讯模块将车速v和地图数据发送至信息处理模块，信息处理模块获得车速v、道路曲率K(x)和路面不平度系数G_d(n₀)并发送至计算模块，计算模块计算出道路曲率均值并将车速v、道路曲率均值路面不平度系数G_d(n₀)发送至道路工况判别模块，道路工况判别模块对前方道路工况进行判别，选择阻尼控制模式发送至阻尼控制模式切换模块。

所述的信息处理模块将接收到的地图数据进行信息分类和格式转换，获得前方道路S米的道路曲率K(x)和路面不平度系数G_d(n₀)。

所述的计算模块由式计算出前方道路S米的道路曲率均值x∈[0，S]。

所述的道路工况判别模块根据车速v、道路曲率均值和路面不平度系数G_d(n₀)对前方道路工况进行判断，选择阻尼控制模式：当道路曲率均值时，为转弯工况，选择地棚阻尼控制，当时，为直道工况，根据车速v和路面不平度系数G_d(n₀)来选择阻尼控制模式；K_m是区分弯道和直道的曲率阈值。