前大灯自动调平控制方法与流程

本发明涉及汽车照明与车身电子控制的，更具体地说，涉及一种前大灯自动调平控制方法。

背景技术：

1、前大灯自动调平系统（als/lwr）用于补偿车辆俯仰变化引起的近光光束上抬或下压，以满足法规对照射范围的要求并避免对前车及对向车辆造成眩目。目前，常见的调平控制方案主要有以下三类：

2、纯悬架反馈型：仅根据前、后悬架高度传感器信号计算车身俯仰角，继而驱动调平电机。该方案在静止或匀速行驶时可行，但在加减速瞬态工况下，悬架响应滞后于车身实际俯仰变化，导致灯光调平跟随不及时、光束照射距离明显漂移，影响行车安全。

3、纯车速映射型：将车速划分区间，按预先标定的对应关系输出固定补偿角。该方案无法区分轻踩油门与急加速、缓减速与紧急制动等不同驾驶激烈程度，补偿精度有限，且难以有效覆盖制动点头等场景。

4、基于惯性传感器的前馈型：利用imu等惯性测量单元获取纵向加速度，估算车身俯仰并进行前馈补偿。该方案不仅硬件成本较高，而且加速度信号易受振动干扰，积分过程存在漂移，补偿结果与悬架高度解算的俯仰角可能不一致，难以直接融合。

5、此外，现有技术中当前馈补偿量与悬架反馈俯仰角进行综合时，多采用简单代数相加的方式，在两者符号相同的工况下容易产生过补偿；而在颠簸或破损路面行驶时，悬架的高频振荡又会被错误地判定为车身俯仰变化，致使调平电机频繁动作，既加剧机械磨损，也可能引发眩光。同时，空气悬架与板簧悬架的信号特性不同，现有方案缺乏统一的自适应俯仰解算通道，无法在不同车型平台间复用。

技术实现思路

1、本发明提供一种前大灯自动调平控制方法，旨在解决动态加减速时调平滞后、前馈与反馈符号冲突及颠簸误触发的问题，以提高照射距离稳定性和防眩目性能，并实现空气悬架与板簧悬架的平台化软件共用。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种前大灯自动调平控制方法，作用于车辆的前大灯，包括：

3、获取前轴悬架高度和后轴悬架高度，基于所述前轴悬架高度和后轴悬架高度的差值与车辆轴距计算悬架动态反馈俯仰角；

4、获取车速信号、油门踏板开度信号和制动踏板开度信号；

5、基于所述车速信号、所述油门踏板开度信号和所述制动踏板开度信号中的至少一个计算动态前馈俯仰角；

6、对所述动态前馈俯仰角与所述悬架动态反馈俯仰角进行融合，得到融合目标俯仰角；

7、根据所述融合目标俯仰角控制前大灯的调平电机；

8、其中，所述融合包括：

9、若所述动态前馈俯仰角大于零且所述悬架动态反馈俯仰角大于零，则将所述融合目标俯仰角确定为两者中的最大值；

10、若所述动态前馈俯仰角小于零且所述悬架动态反馈俯仰角小于零，则将所述融合目标俯仰角确定为两者中的最小值；

11、若所述动态前馈俯仰角与所述悬架动态反馈俯仰角符号相反，则将所述融合目标俯仰角确定为两者之和。

12、在一个实施例中，所述基于所述车速信号、所述油门踏板开度信号和所述制动踏板开度信号中的至少一个计算动态前馈俯仰角，包括：

13、当油门踏板开度超过预设油门阈值且制动踏板开度为零时，根据油门踏板开度所处的多个预设油门开度区间选择一个比例系数，将所述比例系数乘以标定预设的最大油门前馈角得到油门前馈子角；

14、计算当前车速与预设时间前车速的车速差值；

15、当所述车速差值大于零时，根据所述车速差值的绝对值计算加速前馈子角，并根据所述车速差值所处的多个预设加速区间选择对应的加速上限值，并将所述加速前馈子角限制为不超过所述加速上限值；

16、当所述车速差值小于零时，根据所述车速差值的绝对值计算减速前馈子角，并根据所述车速差值的绝对值所处的多个预设减速区间选择对应的减速下限值，将所述减速前馈子角限制为不低于所述减速下限值；

17、当油门踏板开度为零、车速高于预设低速门限且制动踏板开度超过预设制动阈值时，基于所述制动踏板开度确定制动前馈子角；

18、将当前满足激活条件的所述油门前馈子角、加速前馈子角、减速前馈子角或制动前馈子角中的一个作为所述动态前馈俯仰角。

19、在一个实施例中，所述多个预设油门开度区间为至少三个开度依次增大的区间，且所述多个预设油门开度区间对应的比例系数依次增大；

20、所述基于所述制动踏板开度确定制动前馈子角，具体为：将制动踏板开度与最大制动开度的比值，乘以预设的最大制动前馈角，得到所述制动前馈子角。

21、在一个实施例中，所述多个预设加速区间包括数值依次升高的第一加速区间、第二加速区间、第三加速区间和第四加速区间，且对应的加速上限值依次增大；

22、所述多个预设减速区间包括数值依次升高的第一减速区间、第二减速区间、第三减速区间和第四减速区间，且对应的减速下限值依次降低。

23、在一个实施例中，在得到所述融合目标俯仰角之前，还包括：

24、在预设采样窗口内记录所述悬架动态反馈俯仰角的最大值、最小值以及所述悬架动态反馈俯仰角的符号发生正负交替的次数；

25、计算所述悬架动态反馈俯仰角的最大值与最小值的差值作为极差；

26、当所述极差超过预设极差阈值且所述正负交替的次数超过预设次数阈值时，将所述融合目标俯仰角设置为零度，且不执行融合。

27、在一个实施例中，在计算所述悬架动态反馈俯仰角之前，还包括：

28、根据当前车辆所配置的悬架高度传感器的类型，自动识别悬架为空气悬架或板簧悬架；

29、根据识别结果选择对应的传感器零点标定值和悬架高度与俯仰角的换算规则；

30、所述基于所述前轴悬架高度和后轴悬架高度的差值与车辆轴距计算悬架动态反馈俯仰角，包括：根据识别出的悬架类型，选用对应的悬架高度与俯仰角的换算规则和传感器零点标定值进行计算。

31、在一个实施例中，在根据所述融合目标俯仰角控制前大灯调平电机之前，还包括：

32、将当前车速与多个预设车速阈值进行比较，根据比较结果选择对应的预设附加角；

33、将所述预设附加角与所述融合目标俯仰角相加，得到最终目标俯仰角；

34、以所述最终目标俯仰角代替所述融合目标俯仰角，控制所述前大灯调平电机。

35、在一个实施例中，在控制所述前大灯调平电机之前，还包括：

36、计算当前周期得到的所述融合目标俯仰角与上一周期实际输出所述融合目标俯仰角的差值；

37、仅当上述融合目标俯仰角的差值的绝对值超过预设死区阈值时，向调平电机输出所述融合目标俯仰角；

38、对所述融合目标俯仰角进行每周期变化量限幅，使得相邻周期输出俯仰角的变化量不超过预设斜率限制值。

39、在一个实施例中，还包括：

40、当车速低于预设静止阈值时，暂停所述动态前馈俯仰角的计算，并基于当前获取的前轴悬架高度和后轴悬架高度计算静态俯仰角，以所述静态俯仰角作为所述融合目标俯仰角控制前大灯调平电机；

41、其中，仅当所述静态俯仰角与系统已存储的历史稳态俯仰角的差值在预设持续时间内一直超过预设变化阈值时，将所述静态俯仰角更新为新的历史稳态俯仰角。

42、在一个实施例中，所述方法以预设的固定时间周期执行；

43、在检测到调平电机故障或通信丢失时，控制所述调平电机回到预设的故障安全位置。

44、本发明具有如下有益效果：

45、1、通过油门开度分段比例、车速差及制动比例等多源信号分层计算动态前馈俯仰角，能够在悬架尚未充分响应前提前捕捉加减速和制动意图，大幅减小光束调节滞后，同时补偿角随驾驶激烈程度自动调整，提高了照射距离的动态稳定性。

46、2、采用符号分区融合规则，替代了现有技术中简单代数相加的方式，在同向俯仰时保守地选取更大的补偿需求值以避免补偿不足，在异向俯仰时通过代数叠加完整保留物理修正量，从根本上解决了前馈与反馈符号冲突导致的过补偿或欠补偿问题，保证了前照灯照射角度的精准与稳定。

47、3、基于悬架动态反馈俯仰角的极差和正负交替次数进行颠簸路面辨识，并在识别成功时将融合目标俯仰角强制置为零度，使得调平电机在坏路振荡路面保持稳态，不仅抑制了因悬架高频抖动引起的电机频繁误动作，延长了电机及传动机构的使用寿命，同时避免了灯光非必要摆动所引发的眩目风险，提升了复杂路况下的行车安全性能。