[發(fā)明專利]基于電控空氣懸架的車輛ACC系統(tǒng)姿態(tài)控制方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113276615A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 徐柱;謝燁
• 申請（專利權）人: 貴陽職業(yè)技術學院
• 主分類號: B60G17/016
• 分類號: B60G17/016;B60G17/052
• 代理公司: 貴州啟辰知識產權代理有限公司 52108
• 代理人: 邵紅波;趙彥棟

本發(fā)明公開了一種基于電控空氣懸架的車輛ACC系統(tǒng)姿態(tài)控制方法及系統(tǒng)，其通過ACC系統(tǒng)采集巡航車輛加速或制動時車身產生俯、仰運動參數，采用滑模控制算法獲得實時的車輛期望附加俯仰力矩值，并通過力分配器進行分配，最終通過電控空氣懸架系統(tǒng)充放氣實現懸架期望附加垂向力，進而合成抗俯仰力矩，抑制車身姿態(tài)失衡。本發(fā)明能運用簡單可行的原理及策略，可實施性好，并且能有效改善巡航工況下車身姿態(tài)俯仰角變化，減少車身垂向和俯仰加速度，提升車輛行駛平順性和駕乘舒適性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于電控空氣懸架的車輛ACC系統(tǒng)姿態(tài)控制方法及系統(tǒng)，屬于汽車智能輔助駕駛技術領域。

背景技術

隨著先進駕駛輔助系統(tǒng)的不斷完善與發(fā)展，ACC系統(tǒng)在車輛自動、半自動駕駛領域得到廣泛應用。其工作原理為：在跟車行駛過程中ACC系統(tǒng)會根據雷達設備采集到的車間相關信息，如車距和相對速度，發(fā)出加速及制動信號，控制車輛的驅動、制動系統(tǒng)，進而實現車輛的自適應變速運行。但由于加速、制動過程中車輛縱向載荷的轉移，車輛會失衡，產生“抬頭”和“點頭”現象，會對車上駕乘人員的舒適性造成一定影響。導致用戶對ACC系統(tǒng)的信任度降低，甚至棄用智能輔助駕駛系統(tǒng)。

發(fā)明內容

鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于電控空氣懸架的車輛ACC系統(tǒng)姿態(tài)控制方法及系統(tǒng)，可以克服現有技術的不足。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于電控空氣懸架的車輛ACC系統(tǒng)姿態(tài)控制方法，其包括以下步驟：

s1、根據車輛自適應巡航工況，采用滑模控制算法獲得實時的車輛期望附加俯仰力矩值；

s2、將所需附加俯仰力矩值進行分配，轉化為車輛前后軸懸架上的附加力；

s3、采用邏輯控制方法對電控空氣懸架系統(tǒng)進行調節(jié)，通過其產生的抗俯仰力矩來抵抗使車身姿態(tài)失衡的附加俯仰力。

前述步驟s1中，工作觸發(fā)條件為自適應巡航工況急加速和急減速，通過車輛ACC系統(tǒng)采集相應的加速度和車身俯仰角度，判斷車輛姿態(tài)情況；

以俯仰角為控制變量，俯仰角誤差為控制反饋信號輸送到滑模控制器中；滑模控制算法根據實時測量狀態(tài)信息產生抗俯仰力矩來實現最小車身俯仰角的目標。

前述步驟s2中，對力矩在前后軸的附加垂向力進行分配，并通過控制前后軸電磁閥PWM 波信號來實現附加俯仰力矩的跟隨作用。

前述步驟s2中，將期望抗俯仰力矩值經力分配器分配后，成為電控空氣彈簧所需產生的主動力信號；經過空氣充放氣氣體熱力學過程以及結合電控空氣彈簧實時結構參數，主動力信號變?yōu)榱怂璩淙牖蚍懦隹諝鈴椈傻目諝赓|量信號；空氣質量信號經過與高速開關電磁閥所能提供的當下空氣流量進行比較分析，將空氣質量轉化為占空比信號；占空比數字信號輸入到電磁閥模型后產生空氣質量流量信號；質量流量信號最終進入到空氣彈簧氣囊內；由于氣囊內氣體壓力信號的變化，引起空氣彈簧力信號最終發(fā)生變化。

前述步驟s3中，根據車輛軸距參數，將力矩轉化為前后軸懸架上的附加力，附加力可通過空氣彈簧重放氣進行實現。

前述步驟s3中，急加速時，前軸空氣彈簧放氣，后軸空氣彈簧充氣；急減速時，前軸空氣彈簧充氣，后軸空氣彈簧放氣；空氣彈簧的充氣和放氣過程將改變氣囊內壓力，進而實現空氣彈簧主動力調節(jié)，最終使懸架剛度變化，合成抵抗車身姿態(tài)失衡的抗俯仰力矩。

一種基于電控空氣懸架的車輛ACC系統(tǒng)姿態(tài)控制系統(tǒng)，包括ACC車輛，及與ACC車輛ACC系統(tǒng)電連接的滑模控制器和力分配器；在ACC車輛的前后輪軸懸架上均設有電控空氣懸架，且電控空氣懸架與力分配器相連；

所述ACC系統(tǒng)用于采集ACC車輛急加速或急減速工況時的加速度和路面激勵的作用下產生俯仰角，并將反饋信號輸送到滑模控制器中；