[发明专利]一种基于路况识别的半主动悬架控制方法及控制系统

说明书

本发明提出了一种基于路况识别的半主动悬架控制方法及控制系统，针对现有半主动悬架控制方法存在的数据检测结构复杂，控制逻辑计算复杂等问题，根据路面激励振动与车身振动实时改变悬架系统阻尼，以实现车辆悬架系统在不同路况下输出合理的阻尼实现车辆的操稳和平顺性要求。而本发明仅需要两个车轮加速度传感器和1个车身传感器，整个数据检测结构大幅简化，而控制算法需要处理的数据也大幅减少，使整个系统简单化，成本降低。

技术领域

本发明属于悬架系统控制技术领域，具体地说，涉及一种基于路况识别的半主动悬架控制方法及控制系统。

背景技术

在汽车设计中，汽车悬架系统性能总需要是在平顺性和操稳性之间做平衡，选择提升平顺性则会牺牲部分操稳性能，选择提升操稳性能则会牺牲平顺性，为了能解决这个问题，越来越多的汽车采用半主动悬架系统。目前半主动减振器的控制系统主要包含数据检测、控制逻辑和结果输出三个部分。

在半主动悬架系统可调整的部分通常为减振器的阻尼和弹簧的刚度，在数据检测部分现在大部分控制系统和控制方法需要包含4个车身加速度传感器、4个车轮加速度传感器或高度传感器；也有部分控制系统包只包含5个传感器。但不管是什么类型的控制系统，其都包含了5个及以上的传感器，使整个系统复杂，并且成本较高。

在控制逻辑部分，大部分控制系统采用的是天棚或地棚原理及其衍生算法，整个算法要求输入数据较多，且对系统的实时性要求较高，这增加了系统的计算难度和复杂度。

在结果输出方面，输出和控制对象相关，目前主流的控制对象包括电磁阀控的半主动减振器或磁流变半主动减振器，但最终都是控制输出电流，各种算法都相似。

因此对半主动悬架控制系统，简化数据检测方式与优化控制逻辑是目前比较核心的两个需求方向。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷和需求，提出了一种基于路况识别的半主动悬架控制方法及控制系统，针对现有半主动悬架控制方法存在的数据检测结构复杂，控制逻辑计算复杂等问题，根据路面激励振动与车身振动实时改变悬架系统阻尼，以实现车辆悬架系统在不同路况下输出合理的阻尼实现车辆的操稳和平顺性要求。而本发明仅需要两个车轮加速度传感器和1个车身传感器，整个数据检测结构大幅简化，而控制算法需要处理的数据也大幅减少，使整个系统简单化，成本降低。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种基于路况识别的半主动悬架控制方法，包括以下步骤：

步骤1：在汽车的前左轮和前右轮上分别设置对应的车轮加速度传感器，并在汽车车身上设置车身传感器；分别获取车轮加速度传感器得到的路面激励振动数据和车身传感器获取的车身姿态数据；所述路面激励振动数据包括车轮垂直地面方向受地面激励的振动加速度数据；

步骤2：分别对两个车轮加速度传感器获取的路面激励振动数据进行特征提取，获得对应的路面激励数据特征值；

步骤3：根据获取的路面激励数据特征值识别出汽车左侧和右侧的路况；

步骤4：建立包含专家评价数据的专家系统，结合步骤3获取到的左侧和右侧的路况，获得对应路况下半主动悬架的车辆左侧减震器阻尼输出和车辆右侧减震器阻尼输出；

步骤5：根据车身传感器获取汽车的车身姿态数据，根据车身姿态数据计算得到阻尼力闭环修正值；使用阻尼力闭环修正值分别对车辆左侧减震器阻尼输出和车辆右侧减震器阻尼输出进行修正，得到最终的车辆左侧减震器阻尼输出和最终的车辆右侧减震器阻尼输出。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤1的具体操作为：

获取前左轮的车轮加速度传感器得到的车轮垂直地面方向受地面激励的振动加速度数据；获取前右轮的车轮加速度传感器得到的车轮垂直地面方向受地面激励的振动加速度数据；获取车身传感器得到的车身垂直于地面的振动数据。