[发明专利]一种主动悬架控制方法及系统

说明书

本发明涉及车辆悬架技术领域，公开了一种主动悬架控制方法；在车辆行驶的过程中，对前方道路进行观测获取该处道路不平度曲线，并对车辆行驶至该路面具备平顺性所应保持的自身姿态进行预估，得到车身姿态期望值；主动悬架控制器根据路面不平度曲面计算补偿信息，并结合当前车辆姿态状态，计算得到悬架姿态指令；当车辆行驶至该处不平路面时，主动悬架控制器向底盘控制器发送悬架姿态指令；底盘控制器控制各个悬架的作动机构对相对应的悬架进行独立调节，从而使车辆能够适应路面起伏变化，保持良好的整车平顺性，提高车辆乘坐舒适性。同时，本发明还公开了一种主动悬架控制系统。

技术领域

本发明涉及车辆悬架技术领域，特别涉及一种主动悬架控制方法及系统。

背景技术

主动悬架能够根据汽车的行驶条件闭环控制调节其悬架的刚度及阻尼等参数，令悬架系统始终处于最佳减振状态以保证汽车平稳顺畅的行驶。现有的大多数主动悬架一般利用线性二次最优控制理论设计的LQG控制器作为悬架刚度、阻尼或主动控制力的调节依据，悬架各性能指标权重系数的选择也将影响汽车操纵稳定性与平顺性。

车辆行驶过程中遇到复杂的颠簸起伏路面，现有的主动悬架的通过性以及对复杂路面环境的适应性将存在一定缺陷。由于悬架的阻尼调节是有限的，故不能适应于路面特别凹凸的情况。同时，控制器调节仅仅是当车辆驶过复杂路面时，控制器根据路面激励不断调整悬架主动控制力，但是一般控制器调节悬架作动力需要一定的时间，悬架通过实时路面与控制器调节存在一个时间差，存在调节滞后的问题，从而导致主动悬架在复杂工况下不能准确调节，甚至会产生更剧烈、更频繁的颠簸，大大降低了车辆乘坐舒适性。

发明内容

本发明的目的是：为保证车辆在各种路面行驶时具有较好的平顺性，提高乘客的舒适性，提供一种主动悬架控制方法及系统。

本发明的一个技术方案是：一种主动悬架控制方法，包括以下步骤：

A.对前方S米处道路进行实时观测获取该处道路的不平度曲线，对车辆到达S米处路面具备平顺性所应保持的自身姿态进行预估，得到车身姿态期望值；

B.根据当前车身姿态，计算此刻车辆到达S米处路面处的车身姿态补偿值；结合当前车身姿态与此刻车身姿态补偿值，得到主动悬架控制器的悬架姿态指令；

C.车辆在行进途中，以预设的Δt为时间间隔，对步骤B中的悬架姿态指令进行滚动更新；

D.当车辆到达S米处路面处时，主动悬架控制器向底盘控制器输出悬架姿态指令；悬架的一端与车架连接，另一端连接相对应的车轮；底盘控制器控制各个悬架的作动机构对相对应的悬架进行独立调节，悬架带动车架动态调整，从而改变各车轮与车架的相对高度，令车身姿态接近期望值。

上述方案中，具体的，步骤A中的车身姿态期望值包括：期望车身俯仰角度期望车身侧倾角度以及期望车身高度

步骤B中车身姿态补偿值包括：车身俯仰补偿值车身侧倾补偿值车身高度补偿值车身姿态补偿值的计算方法为：其中，θt_k、φt_k、Ht_k分别为当前车身俯仰角度、当前车身侧倾角度、当前车身高度；悬架姿态指令的计算方法为：

在上述方案的基础上，进一步的，步骤A中，在获取道路的不平度曲线的同时，还建立前方道路的三维曲面。

在上述方案的基础上，进一步的，步骤C中的悬架姿态指令采用双闭环控制算法进行滚动更新，其中，外环采用滑模变结构控制输出车辆到达S米处路面具备平顺性所应保持的自身姿态内环采用自整定RBF神经网络PID算法以应保持的自身姿态与车辆实际姿态θt_k、φt_k、Ht_k的差值作为PID控制的输入。