主动悬架的轴间预瞄控制方法及装置与流程

本公开涉及车辆，尤其涉及一种主动悬架的轴间预瞄控制方法及装置。

背景技术：

1、全主动悬架作为提升车辆行驶平顺性与操控稳定性的核心技术，广泛应用于中高端乘用车及特种车辆领域。相关技术中，通过悬架位移传感器、加速度传感器与控制器协同作业，构建了基于车身垂向振动反馈的闭环调节体系。

2、现有的全主动悬架控制方法中，直接采用单轮独立被动反馈模式，导致后轮悬架仅在接触路面障碍后才被动响应，前后轮相继碾压相同激励时振动叠加效应加剧，从而影响后排乘坐舒适性，尤其在中高速连续颠簸工况下，车身持续振动、颠簸感明显，难以从根源上削弱后轮振动输入。

技术实现思路

1、本公开提供了一种主动悬架的轴间预瞄控制方法及装置。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种主动悬架的轴间预瞄控制方法，其中，包括：

3、实时采集前轮悬架状态信号，解析前轮所承受的路面激励特征参数；

4、根据车辆行驶速度和车辆轴距，计算前轮与后轮到达同一路面位置的时间差，确定后轮悬架的预瞄调节时序；

5、基于所述路面激励特征参数和所述预瞄调节时序，生成后轮悬架的预调指令；其中，所述预调指令包含后轮悬架特性参数的调节幅度；

6、在后轮到达所述路面位置之前，根据所述预调指令控制后轮全主动悬架执行调节动作。

7、可选的，所述实时采集前轮悬架状态信号，解析前轮所承受的路面激励特征参数包括：

8、通过前轮悬架位移传感器和前轮悬架加速度传感器，分别实时采集前轮悬架行程信号和前轮悬架垂向振动加速度信号；

9、基于所述前轮悬架行程信号和所述前轮悬架垂向振动加速度信号，解析路面凸起、凹陷和颠簸的激励强度与波形特征，得到前轮所承受的路面激励特征参数。

10、可选的，所述基于所述前轮悬架行程信号和所述前轮悬架垂向振动加速度信号，解析路面凸起、凹陷和颠簸的激励强度与波形特征，得到前轮所承受的路面激励特征参数包括：

11、对所述前轮悬架行程信号和所述前轮悬架垂向振动加速度信号进行时域分析和频域分析，提取路面激励的峰值特征、频率特征和持续时间特征；

12、根据所述峰值特征、所述频率特征和所述持续时间特征，识别路面激励类型为凸起、凹陷或颠簸，并量化对应的激励强度，生成所述路面激励特征参数。

13、可选的，所述根据车辆行驶速度和车辆轴距，计算前轮与后轮到达同一路面位置的时间差，确定后轮悬架的预瞄调节时序包括：

14、实时获取车辆行驶速度，读取车辆的固定轴距参数；

15、将所述固定轴距除以所述车辆行驶速度，得到轴间预瞄滞后时间；

16、将所述轴间预瞄滞后时间减去悬架执行机构的预设响应延迟时间，得到后轮悬架预调启动提前量；

17、根据所述路面激励特征参数中的激励持续时间，确定后轮悬架预调动作的持续时长；

18、将所述后轮悬架预调启动提前量和所述持续时长组合，生成所述预瞄调节时序。

19、可选的，所述基于所述路面激励特征参数和所述预瞄调节时序，生成后轮悬架的预调指令包括：

20、根据所述路面激励特征参数中的激励类型和激励强度，匹配对应的后轮悬架阻尼调节幅度、刚度调节幅度和高度调节幅度；

21、将所述阻尼调节幅度、所述刚度调节幅度和所述高度调节幅度与所述预瞄调节时序中的启动时机和持续时长进行绑定，生成所述后轮悬架的预调指令。

22、可选的，所述根据所述路面激励特征参数中的激励类型和激励强度，匹配对应的后轮悬架阻尼调节幅度、刚度调节幅度和高度调节幅度包括：

23、当所述激励类型为颠簸凸起时，根据所述激励强度增大后轮悬架阻尼并降低后轮悬架刚度，以抑制冲击振动；

24、当所述激励类型为凹陷时，根据所述激励强度举升后轮悬架高度，以减小车轮下落冲击。

25、可选的，所述在后轮到达所述路面位置之前，根据所述预调指令控制后轮全主动悬架执行调节动作包括：

26、在所述预瞄调节时序所确定的启动时机，将所述预调指令发送至后轮全主动悬架控制器；

27、所述后轮全主动悬架控制器将所述预调指令中的阻尼调节幅度转换为电流控制信号，驱动电磁阀调节减震器阻尼；

28、所述后轮全主动悬架控制器将所述预调指令中的刚度调节幅度转换为气压控制信号或液压控制信号，驱动空气弹簧或液压弹簧调节悬架刚度；

29、所述后轮全主动悬架控制器将所述预调指令中的高度调节幅度转换为位移控制信号，驱动执行机构调节悬架高度。

30、可选的，所述方法还包括：

31、在后轮驶过所述路面位置的过程中，实时采集后排车身垂向振动信号；

32、将所述后排车身垂向振动信号与预设的舒适性阈值进行比较，计算振动偏差；

33、当所述振动偏差超过所述舒适性阈值时，增大后轮悬架的阻尼调节幅度或刚度调节幅度，以增强振动抑制效果；

34、当所述振动偏差在所述舒适性阈值范围内时，维持当前后轮悬架的预调幅度，并记录当前调节参数作为优化后的基准参数。

35、可选的，所述方法还包括：

36、在后轮完全驶过所述路面位置之后，按照所述预瞄调节时序，在预设的复位时间窗口内，逐步将后轮悬架的阻尼、刚度和高度平滑恢复至常规行驶状态对应的基准值，完成一次轴间预瞄控制闭环。

37、根据本公开的第二方面，提供了一种主动悬架的轴间预瞄控制装置，包括：

38、采集单元，用于实时采集前轮悬架状态信号，解析前轮所承受的路面激励特征参数；

39、计算单元，用于根据车辆行驶速度和车辆轴距，计算前轮与后轮到达同一路面位置的时间差，确定后轮悬架的预瞄调节时序；

40、生成单元，用于基于所述路面激励特征参数和所述预瞄调节时序，生成后轮悬架的预调指令；其中，所述预调指令包含后轮悬架特性参数的调节幅度；

41、执行单元，用于在后轮到达所述路面位置之前，根据所述预调指令控制后轮全主动悬架执行调节动作。

42、可选的，所述采集单元还用于：通过前轮悬架位移传感器和前轮悬架加速度传感器，分别实时采集前轮悬架行程信号和前轮悬架垂向振动加速度信号；基于所述前轮悬架行程信号和所述前轮悬架垂向振动加速度信号，解析路面凸起、凹陷和颠簸的激励强度与波形特征，得到前轮所承受的路面激励特征参数。

43、可选的，所述采集单元还用于：对所述前轮悬架行程信号和所述前轮悬架垂向振动加速度信号进行时域分析和频域分析，提取路面激励的峰值特征、频率特征和持续时间特征；根据所述峰值特征、所述频率特征和所述持续时间特征，识别路面激励类型为凸起、凹陷或颠簸，并量化对应的激励强度，生成所述路面激励特征参数。

44、可选的，所述计算单元还用于：实时获取车辆行驶速度，读取车辆的固定轴距参数；将所述固定轴距除以所述车辆行驶速度，得到轴间预瞄滞后时间；将所述轴间预瞄滞后时间减去悬架执行机构的预设响应延迟时间，得到后轮悬架预调启动提前量；根据所述路面激励特征参数中的激励持续时间，确定后轮悬架预调动作的持续时长；将所述后轮悬架预调启动提前量和所述持续时长组合，生成所述预瞄调节时序。

45、可选的，所述生成单元还用于：根据所述路面激励特征参数中的激励类型和激励强度，匹配对应的后轮悬架阻尼调节幅度、刚度调节幅度和高度调节幅度；将所述阻尼调节幅度、所述刚度调节幅度和所述高度调节幅度与所述预瞄调节时序中的启动时机和持续时长进行绑定，生成所述后轮悬架的预调指令。

46、可选的，所述生成单元还用于：当所述激励类型为颠簸凸起时，根据所述激励强度增大后轮悬架阻尼并降低后轮悬架刚度，以抑制冲击振动；当所述激励类型为凹陷时，根据所述激励强度举升后轮悬架高度，以减小车轮下落冲击。

47、可选的，所述执行单元还用于：在所述预瞄调节时序所确定的启动时机，将所述预调指令发送至后轮全主动悬架控制器；所述后轮全主动悬架控制器将所述预调指令中的阻尼调节幅度转换为电流控制信号，驱动电磁阀调节减震器阻尼；所述后轮全主动悬架控制器将所述预调指令中的刚度调节幅度转换为气压控制信号或液压控制信号，驱动空气弹簧或液压弹簧调节悬架刚度；所述后轮全主动悬架控制器将所述预调指令中的高度调节幅度转换为位移控制信号，驱动执行机构调节悬架高度。

48、可选的，所述装置还包括：

49、比较单元，用于在后轮驶过所述路面位置的过程中，实时采集后排车身垂向振动信号；将所述后排车身垂向振动信号与预设的舒适性阈值进行比较，计算振动偏差；当所述振动偏差超过所述舒适性阈值时，增大后轮悬架的阻尼调节幅度或刚度调节幅度，以增强振动抑制效果；当所述振动偏差在所述舒适性阈值范围内时，维持当前后轮悬架的预调幅度，并记录当前调节参数作为优化后的基准参数。

50、可选的，所述装置还包括：

51、复位单元，用于在后轮完全驶过所述路面位置之后，按照所述预瞄调节时序，在预设的复位时间窗口内，逐步将后轮悬架的阻尼、刚度和高度平滑恢复至常规行驶状态对应的基准值，完成一次轴间预瞄控制闭环。

52、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

53、至少一个处理器；以及

54、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

55、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述第一方面所述的方法。

56、根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行前述第一方面所述的方法。

57、根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如前述第一方面所述的方法。

58、本公开提供的主动悬架的轴间预瞄控制方法及装置，通过本技术，由于利用前轮先行感知路面激励的时序差特性，结合车速与轴距精准预判后轮触地时刻，在后轮接触颠簸路面之前完成悬架参数前置预调节，从源头规避前后轮路面激励叠加共振问题，克服传统被动反馈控制固有的响应滞后缺陷，因此，可以解决现有全主动悬架单轮被动响应控制模式，在连续颠簸工况下易产生振动叠加、车身垂向颠簸明显、后排乘坐舒适性差的技术问题，达到彻底消除悬架控制滞后效应、有效抑制车身持续振动、削弱前后轮激励叠加干扰、显著提升车辆高速行驶平顺性与后排驾乘舒适度、强化复杂路况下整车行驶稳定性的技术效果。

59、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。