【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆智能控制，具体涉及一种客车在行进状态下的车身高度控制方法。
技术介绍
1、随着客车智能化发展，市场对车身智能高度调节系统的需求逐渐增多，尤其针对一些特殊路况，比如隧道或者架设限高杆对通行车辆高度有严格要求的道路。针对传统客车，因为车身高度受到胎压或悬架的影响，其自身高度是在一个不确定的范围值，而有限高要求的道路在标识限高高度时因为多种原因导致限高高度值不准确，尤其一些隧道内，每个车道的限高高度都有不同，这就导致很多客车以及货车在通过限高处时被限高杆或隧道顶端卡住。如果此时客车车速较大还有可能导致严重车祸致人死亡。即使司机有意识的停下车处理道路限高问题，通常采用放掉轮胎内的部分气体或者调整悬架高度，但是这些处理方法有的不安全，有的还会造成道路堵塞。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，该方法有利于在保证车辆安全和舒适性的前提下有效提高限高处的通行效率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，提供当客车在行进过程中遇到限高路况时能够自动调节车速及车身高度的控制系统，该控制系统包括智能控制器及与智能控制器连接的惯性测量单元、探测前方限高的智能传感设备、电子控制空气悬架系统，该方法包括如下步骤：
3、步骤1、智能控制器通过客车出厂前的标定获取车身骨架高度m和悬架调整时的安全车速值vs，智能控制器还通过惯性测量单元和车载仪表单元采集并计算车辆前进速度v、
4、步骤2、根据四个悬架高度d1、d2、d3、d4和车身高度m计算出车辆当前高度h，根据车辆前方限高高度h以及车身当前高度h计算出车身需要降低的高度△h，根据需要降低的车身高度差△h以及悬架高度调节速度w计算出车辆达到预期高度所花费的时间t；根据车头与前方限高处的距离s以及车辆前进车速v，计算出车头到达限高处的时间t；
5、步骤3、比较t与t的大小，如果t小于等于n倍的t则需控制车辆减速，如果车速v高于安全车速vs则也需进行减速；
6、步骤4、将整个控制过程分为四个减速阶段：在第一阶段减速度a持续增大，定义为减速度递增阶段；在第二阶段减速度a保持在设定值不变，定义为减速保持阶段；在第三个阶段减速度a的值持续减少，定义为减速度递减阶段；在第四个阶段减速度a的值为0，定义为无减速度阶段；
7、步骤5、针对四个减速阶段，智能控制器在每个阶段内采取不同的减速策略和不同的高度调整策略，从而让车辆在安全速度vs以下顺利通过限高处；
8、步骤6、当车辆顺利通过限高处后，在保持车速不变的情况下，逐步恢复车身高度，定义为车身高度恢复阶段。
9、进一步地，所述步骤1中，智能控制器通过客车出厂前的标定获取车身骨架高度m和悬架调整时的安全车速值vs；智能控制器通过惯性测量单元和车载仪表单元分别采集到车辆前进速度vi和vk，再根据vi和vk中的最大值计算出车辆前进速度v=max(vi, vk)；智能控制器通过惯性测量单元和车载仪表单元分别采集到车辆加速度ai和ak，再根据ai和ak的加权平均值计算出车辆前进加速度a=r1*ai+r2*ak，r1和r2为加权系数，r1+r2=1；智能控制器通过惯性测量单元采集到悬架高度调节速度wi，再通过电子控制空气悬架系统分别采集到的四个悬架高度d1、d2、d3、d4的变化率△dn计算出悬架高度调节速度wk=(wk1* wk2* wk3* wk4)(1/4)，其中 wkn=△dn/△t，n={1,2,3,4}，然后通过wi和wk中的最小值计算出悬架高度调节速度w=min(wi, wk)；智能控制器通过车载智能传感设备采集前方限高高度h和限高处与车头的距离s。
10、进一步地，所述步骤2中，首先每个悬架高度d1、d2、d3、d4分别加上车身高度m，计算出四个悬架对应车顶的高度h1=d1+m、h2=d2+m、h3=d3+m、h4=d4+m，然后再选取其中最大值作为车辆当前高度值h=max(h1, h2, h3, h4)；根据车辆前方限高高度h以及车辆当前高度h计算出车身需要降低的高度△h，根据车身需要降低的高度△h以及悬架高度调节速度w计算出车辆降低到预期高度所花费的时间t；根据车头与前方限高处的距离s以及车辆前进车速v，计算出车头到达限高处的时间t。
11、进一步地，所述步骤3中，比较车头到达限高处的时间t与车辆降低到预期高度所花费的时间t的大小，如果t小于等于n倍的t则需控制车辆减速，如果车速v高于安全车速vs则也需进行减速，其中n为大于1的的自然数。
12、进一步地，所述步骤4中，按照车辆前进减速值a可能的变化，将整个控制过程分为四个减速阶段：在第一阶段减速度a持续增大，定义为减速度递增阶段；在第二阶段减速度a保持在某个固定值不变，定义为减速保持阶段；在第三个阶段减速度a的值持续减少，定义为减速度递减阶段；在第四个阶段减速度a的值为0，定义为无减速度阶段；假设每个阶段用时时间分别为t1、t2、t3、t4，要求t3+t4>=n*t，其中n的取值与悬架数量p和单次调节的悬架数量q有关，n=p/q。
13、进一步地，所述步骤5中，针对四个减速阶段，智能控制器在每个阶段内采取不同的减速策略，从而让车辆在安全速度vs以下顺利通过限高处：
14、在第一个阶段，需要在t1时间内尽快把减速度提升到要求值，因此采用最大减速度an=(v-vo)/t2，vo=s/(t1+t2+t3+t4)；其中vo理论上是第四阶段中车辆匀速行驶的速度，实际行驶速度不高于vo，如果计算后的vo高于安全速度vs，则vo取值为vs，即vo=vs；为了保证乘客舒适性要求减速度a的递增周期为△t∈(20ms，200ms)同时递增值△a<=0.2m/s2，所以t1是一个范围值t1=(an/△a)*△t；
15、在第二阶段，车辆减速度维持在an直到车速降为vo；为了保证乘客舒适性，t2的值参考△t，即t2=λ*△t，λ是参考系数且λ>1；
16、在第三阶段，车辆减速度a持续减少直至为0；为了保证乘客舒适性，让t3=t1，且减速度a的递减周期为△t∈(20ms，200ms)同时递减值△a<=0.2m/s2；
17、在第四个阶段，车辆处于匀速阶段且车速不高于vo，并根据t3+t4>=n*t计算出t4>=2t-t3。
18、进一步地，所述步骤5中，针对四个减速阶段，智能控制器在每个阶段内采取不同的高度调整策略，从而让车辆在安全速度vs以下顺利通过限高处；
19、在第一阶段，考虑安全性，前桥高度不调整而后桥以w速度降低△h/4，此时车身微微后倾会抵消车辆减速带来的不适感；
20、在第二阶段，前本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，提供当客车在行进过程中遇到限高路况时能够自动调节车速及车身高度的控制系统，该控制系统包括智能控制器及与智能控制器连接的惯性测量单元、探测前方限高的智能传感设备、电子控制空气悬架系统，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤1中，智能控制器通过客车出厂前的标定获取车身骨架高度m和悬架调整时的安全车速值VS；智能控制器通过惯性测量单元和车载仪表单元分别采集到车辆前进速度vi和vk，再根据vi和vk中的最大值计算出车辆前进速度v=max(vi, vk)；智能控制器通过惯性测量单元和车载仪表单元分别采集到车辆加速度ai和ak，再根据ai和ak的加权平均值计算出车辆前进加速度a=r1*ai+r2*ak，r1和r2为加权系数，r1+r2=1；智能控制器通过惯性测量单元采集到悬架高度调节速度wi，再通过电子控制空气悬架系统分别采集到的四个悬架高度d1、d2、d3、d4的变化率△dn计算出悬架高度调节速度wk=(wk1* wk2* wk3* wk4)(1/4)，其
3.根据权利要求1所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤2中，首先每个悬架高度d1、d2、d3、d4分别加上车身高度m，计算出四个悬架对应车顶的高度h1=d1+m、h2=d2+m、h3=d3+m、h4=d4+m，然后再选取其中最大值作为车辆当前高度值h=max(h1, h2, h3, h4)；根据车辆前方限高高度H以及车辆当前高度h计算出车身需要降低的高度△h，根据车身需要降低的高度△h以及悬架高度调节速度w计算出车辆降低到预期高度所花费的时间T；根据车头与前方限高处的距离S以及车辆前进车速v，计算出车头到达限高处的时间t。
4.根据权利要求1所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤3中，比较车头到达限高处的时间t与车辆降低到预期高度所花费的时间T的大小，如果t小于等于N倍的T则需控制车辆减速，如果车速v高于安全车速VS则也需进行减速，其中N为大于1的的自然数。
5.根据权利要求1所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤4中，按照车辆前进减速值a可能的变化，将整个控制过程分为四个减速阶段：在第一阶段减速度a持续增大，定义为减速度递增阶段；在第二阶段减速度a保持在某个固定值不变，定义为减速保持阶段；在第三个阶段减速度a的值持续减少，定义为减速度递减阶段；在第四个阶段减速度a的值为0，定义为无减速度阶段；假设每个阶段用时时间分别为t1、t2、t3、t4，要求t3+t4>=N*T，其中N的取值与悬架数量p和单次调节的悬架数量q有关，N=p/q。
6.根据权利要求5所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤5中，针对四个减速阶段，智能控制器在每个阶段内采取不同的减速策略，从而让车辆在安全速度VS以下顺利通过限高处：
7.根据权利要求5所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤5中，针对四个减速阶段，智能控制器在每个阶段内采取不同的高度调整策略，从而让车辆在安全速度VS以下顺利通过限高处；
8.根据权利要求1所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤6中，车辆在车身高度恢复阶段是低速匀速行驶，前后桥同时以w的速度恢复到原来的高度。
...【技术特征摘要】
1.一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，提供当客车在行进过程中遇到限高路况时能够自动调节车速及车身高度的控制系统，该控制系统包括智能控制器及与智能控制器连接的惯性测量单元、探测前方限高的智能传感设备、电子控制空气悬架系统，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤1中，智能控制器通过客车出厂前的标定获取车身骨架高度m和悬架调整时的安全车速值vs；智能控制器通过惯性测量单元和车载仪表单元分别采集到车辆前进速度vi和vk，再根据vi和vk中的最大值计算出车辆前进速度v=max(vi, vk)；智能控制器通过惯性测量单元和车载仪表单元分别采集到车辆加速度ai和ak，再根据ai和ak的加权平均值计算出车辆前进加速度a=r1*ai+r2*ak，r1和r2为加权系数，r1+r2=1；智能控制器通过惯性测量单元采集到悬架高度调节速度wi，再通过电子控制空气悬架系统分别采集到的四个悬架高度d1、d2、d3、d4的变化率△dn计算出悬架高度调节速度wk=(wk1* wk2* wk3* wk4)(1/4)，其中 wkn =△dn/△t，n={1,2,3,4}，然后通过wi和wk中的最小值计算出悬架高度调节速度w=min(wi, wk)；智能控制器通过车载智能传感设备采集前方限高高度h和限高处与车头的距离s。
3.根据权利要求1所述的一种客车在行进状态下的车身高度控制方法，其特征在于，所述步骤2中，首先每个悬架高度d1、d2、d3、d4分别加上车身高度m，计算出四个悬架对应车顶的高度h1=d1+m、h2=d2+m、h3=d3+m、h4=d4+m，然后再选取其中最大值作为车辆当前高度值h=max(h1, h2, h3, h4)；根据车辆前方限高高度h以及车辆当前高度h计算出车身需要降低...
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