【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆控制，具体涉及一种用于主动悬架的用于车身水平悬浮控制方法。
技术介绍
1、车辆会不可避免地在复杂路面上行驶，其往往存在路面弯曲、高低不平和凸起坑洼，造成严重的颠簸和车身倾斜，损害驾驶舒适和安全。
2、主动悬架是近几十年发展起来的一种有源控制悬架系统，相对于传统的被动悬架，它装备有提供能量的设备和可控制作用力的附加装置，可根据汽车载质量、路面状况、行驶速度、启动、制动、转向等工况的变化，自动调整悬架的刚度和阻尼系数以及动态改变各车轮的悬挂高度，从而能同时满足汽车行驶平顺性和操作稳定性等方面的要求。
3、但是现有的主动悬架是在接收到路面颠簸、车身震动后才进行调节，本质上属于一种被动的避振方案，无法准确适应各种路况，同时可控制作用力的执行时滞可能还会降低避振和稳定车身的效果。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术的不足之处，提供一种用于主动悬架的车身水平悬浮控制方法，以期能够实现在弯道，高低路面和不平路面对车轮悬挂高度的预先主动调节、实现车身保持水平的悬浮效果，从而能极大提高车辆在复杂路面上的操作稳定性和行驶平顺性。
2、本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：
3、本专利技术一种用于主动悬架的车身水平悬浮控制方法的特点在于，包括如下步骤：
4、步骤一：通过车速传感器获取车辆当前行驶速度；
5、步骤二：通过视觉传感器和激光雷达对车辆行驶前方道路进行感知，获取前方道路的图像和三维模型
6、步骤三：根据前方道路的图像和三维模型获取道路曲率半径、高程和路面凹凸信息，从而将车辆行驶路况分为：常规路面和复杂路面；其中，复杂路面包括：弯曲路面、高低路面、不平路面；
7、步骤四：在复杂路面的路况下分别计算车轮悬挂高度的预调节量，从而按照预调节量对复杂路面路况下的主动悬架进行预瞄控制，以维持车身基本水平；
8、步骤五：通过放置于车辆底盘中心的水平传感器获取车辆相对于水平面的绝对侧倾角和绝对俯仰角，用于对车轮悬挂高度进行微调，使得绝对侧倾角和绝对俯仰角在所设置的水平角度范围内，以实现车身水平。
9、本专利技术所述的车身水平悬浮控制方法的特点也在于，所述步骤三包括：
10、步骤3.1：根据前方道路的图像判断道路前方是否存在路面凹凸，若存在，则将车辆行驶路况划分为不平路面，并结束路况的划分；否则，执行步骤3.2；
11、步骤3.2：根据前方道路的三维模型，计算左、右半路面的高程差，若所述高程差超过所设定的高程差阈值，则将车辆行驶路况划分为高低路面，并结束路况的划分；否则，执行步骤3.3；
12、步骤3.3：根据前方道路的图像计算道路曲率半径，并判断所述道路曲率半径是否超过所设定的道路曲率半径阈值，若超过，则将车辆行驶路况划分为弯曲路面，否则，划分为常规路面。
13、所述步骤四中是按如下步骤对弯曲路面上的主动悬架进行预瞄控制：
14、步骤4.1a：设置车辆在弯曲道路中做匀速圆周远动，并由道路曲率半径和行驶速度计算出车辆行驶在弯曲道路中的侧向加速度；
15、步骤4.2a：若侧向加速度超过设定的侧向加速度阈值，则计算弯曲路面外侧两个车轮悬挂的预升高量和驶入弯曲道路的时间；否则，不对主动悬架进行预瞄控制，并结束流程；
16、步骤4.3a：在车辆进入弯曲道路的前一段时间，将外侧车轮悬挂，并按所述预升高量进行抬升，以维持车身基本水平。
17、所述步骤四中是按如下步骤对高低路面上的主动悬架进行预瞄控制：
18、步骤4.1b：计算车辆驶入高低路面的时间；
19、步骤4.2b：根据高程差计算低高程路面一侧车轮悬挂的预升高量；
20、步骤4.3b：在车辆进入高低路面前一段时间，将低高程路面一侧车轮悬挂，并按所述预先升高量进行抬升，以维持车身基本水平。
21、所述步骤四中是按如下步骤对不平路面上的主动悬架进行预瞄控制：
22、步骤4.1c：利用视觉传感器和激光雷达融合感知来获取车辆与前方道路上凸起或凹坑的距离和高度信息；
23、步骤4.2c：根据车速和距离计算车轮开始接触不平路面的时间；
24、步骤4.3c：若不平路面为凸起路面，则根据凸起的高度信息，计算将要通过凸起的车轮悬挂高度的预下降量；若不平路面为凹坑路面，则根据凹坑的高度信息，计算所有车轮悬挂高度的预升高量；
25、步骤4.4c：若不平路面为凸起路面，则在接触凸起前一段时间，按照所述高度预下降量来降低将要通过凸起的车轮的悬挂高度；若不平路面为凹坑路面，则按照高度预升高量，同步抬升所有车轮的悬挂高度，并在接触凹坑前一段时间，按照高度预升高量来降低将不会通过凹坑的车轮的悬挂高度。
26、所述步骤五中，若为弯曲路面，则根据水平传感器获取的车辆绝对侧倾角，仅改变弯曲路面外侧车轮的悬挂高度，使得绝对侧倾角在所设定的水平角度范围内后，停止车轮悬挂的高度调节；
27、若为高低路面，则根据水平传感器获取的车辆绝对侧倾角，仅改变低高程路面一侧的车轮的悬挂高度，使得绝对侧倾角在所设定的水平角度范围内后，停止车轮悬挂高度的调节；
28、若为不平路面，则根据水平传感器获取的车辆绝对侧倾角和绝对俯仰角，微调各车轮的悬挂高度，使得绝对侧倾角和绝对俯仰角分别在所设定的水平角度范围内后，停止车轮悬挂高度的调节。
29、与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
30、1.本专利技术根据视觉传感器和激光雷达获取的路面预瞄数据划分路况和计算车轮悬挂高度的预调节量，针对不同路况执行不同的控制策略并提前作动改变车轮悬挂高度，能够适应复杂路面，补偿了执行时滞，实现了车辆的主动水平和主动避振；
31、2.本专利技术使用水平传感器获取的车辆相对于水平面的绝对侧倾角和绝对俯仰角，以两者均在一定范围为反馈控制目标，实现了迅速准确的车身水平调节；
32、3.本专利技术能够在弯曲路面上抬升外侧被压缩的悬架至车身水平，提高了车辆在过弯时的操作稳定性；
33、4.本专利技术能够在高低路面上动态改变各车轮悬挂高度，实现了车身水平“悬浮”的效果，消除了车身倾斜；
34、5.本专利技术能够在凸起坑洼路面上动态改变车轮悬挂高度，削减了车辆受到的冲击减小颠簸同时，实现了车身水平“悬浮”的效果，大大改善了在不平路面的驾驶体验。
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1.一种用于主动悬架的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤三包括：
3.根据权利要求1所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤四中是按如下步骤对弯曲路面上的主动悬架进行预瞄控制：
4.根据权利要求2所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤四中是按如下步骤对高低路面上的主动悬架进行预瞄控制：
5.根据权利要求1所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤四中是按如下步骤对不平路面上的主动悬架进行预瞄控制：
6.根据权利要求1所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤五中，若为弯曲路面，则根据水平传感器获取的车辆绝对侧倾角，仅改变弯曲路面外侧车轮的悬挂高度，使得绝对侧倾角在所设定的水平角度范围内后，停止车轮悬挂的高度调节；
【技术特征摘要】
1.一种用于主动悬架的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤三包括：
3.根据权利要求1所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤四中是按如下步骤对弯曲路面上的主动悬架进行预瞄控制：
4.根据权利要求2所述的车身水平悬浮控制方法，其特征在于，所述步骤四中是按如下步骤对高低路面...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏光，李涛，周大洋，张晨昊，张洋，姜涛，吴士标，潘永成，汪韶杰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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