车辆的悬架系统的控制方法、控制系统以及车辆与流程

本发明涉及悬架控制领域，具体地涉及一种车辆的悬架系统的控制方法、控制系统以及车辆。

背景技术：

1、为保证车辆、尤其是多轴车辆在主动控制前达到最优平顺性匹配方案，并保持多轴车辆在特殊工况下的平顺性，现有技术做了大量的探索。

2、本技术发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的主动悬架的控制方法仅单纯的通过主动调节悬架和阻尼的方式，具有难以完全适用于多轴车辆、难以满足更高的平顺性需求以及无法兼顾多种应用工况的缺陷。因此亟需一种悬架控制方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种车辆的悬架系统的控制方法、控制系统以及车辆，该控制方法可以应用于多轴车辆的悬架动力学匹配方案，使得主动悬架能够保证系统快速响应的同时，使车辆拥有更好地平顺性和操纵稳定性以及更全面的平顺性优化效果，拓宽主动悬架的适用性，增加车辆使用寿命。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种车辆的悬架系统的控制方法，所述控制方法包括：根据所述车辆在行驶前方的路面信息以及所述车辆的工况参数，对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的阻尼参数进行第一调节；和/或根据所述路面信息以及所述工况参数，对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的刚度参数进行第二调节；以及根据所述车辆的路面激励信息、运行状态参数以及所述工况参数对应的权值矩阵，对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的控制力参数进行第三调节。

3、可选的，所述路面信息包括脉冲路面和随机路面，所述工况参数包括所述车辆的涉水深度、胎压和车轮转角，所述对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的阻尼参数进行第一调节包括：在所述涉水深度大于深度阈值的情况下，或者在所述路面信息为所述随机路面、并且所述胎压大于胎压阈值或所述车轮转角大于转角阈值的情况下，将所述多个轴的阻尼参数调整至所述多个轴中的每个轴的阻尼相等；在所述涉水深度小于或等于所述深度阈值、所述路面信息为所述脉冲路面、并且所述胎压大于胎压阈值或所述车轮转角大于转角阈值的情况下，或者在所述涉水深度小于或等于所述深度阈值、所述路面信息为所述随机路面、所述胎压小于或等于所述胎压阈值、并且所述车轮转角小于或等于所述转角阈值的情况下，将所述多个轴的阻尼参数调整至所述每个轴的阻尼比相等，其中，所述每个轴的阻尼比与该轴的阻尼、刚度以及簧载质量相关；或者在所述涉水深度小于或等于所述深度阈值、所述路面信息为所述脉冲路面、所述胎压小于或等于所述胎压阈值、并且所述车轮转角小于或等于所述转角阈值的情况下，将所述多个轴的阻尼参数调整至所述多个轴的中间轴的阻尼最大。

4、可选的，在所述悬架系统包括三个轴的情况下，所述每个轴的阻尼比以下式表示：

5、

6、

7、其中，ζ1为所述三个轴中的前轴的阻尼比，ζ2为所述三个轴中的中间轴的阻尼比，ζ3为所述三个轴中的后轴的阻尼比；m1为所述前轴的簧载质量，m2为所述中间轴的簧载质量，m3为所述后轴的簧载质量；cm1为所述前轴的减震器的输出参数，fm1为所述前轴的减震器的复原阻力和压缩阻力的平均值，vm1为fm1时刻所对应的速度，d1为所述前轴的减震器的设计参数；cm2为所述中间轴的减震器的输出参数，fm2为所述中间轴的减震器的复原阻力和压缩阻力的平均值，vm2为fm2时刻所对应的速度，d2为所述中间轴的减震器的设计参数；cm3为所述后轴的减震器的输出参数，fm3为所述后轴的减震器的复原阻力和压缩阻力的平均值，vm3为fm3时刻所对应的速度，d3为所述后轴的减震器的设计参数；k1、k2分别为所述前轴对应的两个车轮的刚度，k3、k4分别为所述中间轴对应的两个车轮的刚度，k5、k6分别为所述后轴对应的两个车轮的刚度。

8、可选的，在所述车辆的行驶速度小于或等于速度阈值的情况下，所述第二调节与所述第一调节同时进行，其中，所述刚度参数包括刚度和偏频，所述对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的刚度参数进行第二调节包括：在所述涉水深度大于所述深度阈值的情况下，或者在所述路面信息为所述随机路面的情况下，或者在所述路面信息为所述脉冲路面、所述胎压小于或等于所述胎压阈值、并且所述车轮转角小于或等于所述转角阈值的情况下，将所述多个轴的刚度参数调整至所述多个轴中的每个轴的偏频相等；或者在所述涉水深度小于或等于所述深度阈值、所述路面信息为所述脉冲路面、并且所述胎压大于所述胎压阈值或所述车轮转角大于所述转角阈值的情况下，将所述多个轴的刚度参数调整至所述多个轴的中间轴的刚度最大。

9、可选的，在所述车辆的行驶速度大于所述速度阈值的情况下，所述第二调节在所述第一调节之后，其中，所述第一调节还包括对所述阻尼参数进行多次调节，所述对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的刚度参数进行第二调节包括：在所述多次调节中的每次调节对应的所述车辆的路面信息以及工况参数均符合第一设定条件的情况下，将所述多个轴的刚度参数调整至所述多个轴的中间轴的刚度最大，其中，所述第一设定条件为：所述路面信息为所述随机路面且所述胎压大于胎压阈值、所述涉水深度小于或等于所述深度阈值、以及所述胎压大于胎压阈值或所述车轮转角大于转角阈值；在所述多次调节中的每次调节对应的所述车辆的路面信息以及工况参数均符合第二设定条件的情况下，将所述多个轴的刚度参数调整至所述多个轴中的每个轴的偏频相等，其中，所述第二设定条件为：所述路面信息为所述脉冲路面、所述涉水深度大于所述深度阈值、或者所述胎压小于或等于所述胎压阈值且所述车轮转角小于或等于所述转角阈值；或者在所述多次调节中的任一调节对应的所述车辆的路面信息以及工况参数符合所述第一设定条件并且所述多次调节中的另一调节对应的所述车辆的路面信息以及工况参数符合所述第二设定条件的情况下，不对所述多个轴的刚度参数进行调整。

10、可选的，在所述悬架系统包括三个轴的情况下，所述多个轴中的每个轴的偏频相等以下式表示：

11、

12、k1＝k2 k3＝k4 k5＝k6，

13、其中，m1为所述三个轴中的前轴的簧载质量，m2为所述三个轴中的中间轴的簧载质量，m3为所述三个轴中的后轴的簧载质量；k1、k2分别为所述前轴对应的两个车轮的刚度，k3、k4分别为所述中间轴对应的两个车轮的刚度，k5、k6分别为所述后轴对应的两个车轮的刚度。

14、可选的，通过安装在所述车辆上的摄像头来识别所述路面信息为所述脉冲路面或所述随机路面，其中，所述摄像头的采集角度是固定的或者可变的，在所述采集角度是可变的情况下，所述采集角度与所述车辆的行驶速度相关。

15、可选的，所述对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的控制力参数进行第三调节包括：根据所述路面激励信息对应的路面激励矩阵以及所述运行状态参数对应的运行状态矩阵，确定所述悬架系统的输出矩阵与所述悬架系统的控制力矩阵之间的第一关系，其中，所述输出矩阵包括所述车辆的车身加速度、俯仰角加速度、悬架运动行程和车轮垂向位移，所述运行状态矩阵包括所述车辆的质心垂向位移、垂向速度、俯仰角、俯仰角速度、车轮垂向位移和车轮垂向速度值；根据所述第一关系、所述输出矩阵对应的评价参数评分以及所述车辆的工况参数对应的权值矩阵，确定所述悬架系统的综合评分与所述控制力矩阵之间的第二关系；根据所述第二关系，将使得所述综合评分最大的控制力矩阵确定为所述悬架系统的目标控制力矩阵；以及根据所述目标控制力矩阵，对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的控制力参数进行调节。

16、可选的，所述第一关系以下式表示：

17、y＝px+qzr+ru，

18、其中，y为所述悬架系统的输出矩阵，u为所述悬架系统的控制力矩阵，x为所述车辆的状态矩阵，zr为所述路面激励矩阵，p为所述运行状态矩阵x的第一系数矩阵、q为所述路面激励矩阵zr的第二系数矩阵、r为所述控制力矩阵u的第三系数矩阵；和/或所述第二关系以下式表示：

19、

20、其中，nw为所述悬架系统的综合评分，ni为所述输出矩阵y对应的评价参数评分，sj,i为所述车辆的工况参数对应的权值矩阵；其中，在所述悬架系统包括三个轴的情况下，j＝1、2、3，n＝14。

21、另一方面，本发明提供一种车辆的悬架系统的控制系统，所述控制系统包括：第一调节装置，用于根据所述车辆在行驶前方的路面信息以及所述车辆的工况参数，对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴中的至少一个轴的阻尼参数进行第一调节；第二调节装置，用于根据所述路面信息以及所述工况参数，对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴中的至少一个轴的刚度参数进行第二调节；以及第三调节装置，用于根据所述车辆的路面激励信息、运行状态参数以及所述工况参数对应的权值矩阵，对所述悬架系统的多个轴中的至少一个轴的控制力参数进行第三调节。

22、另一方面，本发明提供一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；存储器，与所述至少一个处理器连接；其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现上文所述的车辆的悬架系统的控制方法。

23、另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据上文所述的车辆的悬架系统的控制方法。

24、另一方面，本发明提供一种车辆，所述车辆包括根据上文所述的悬架系统的控制系统。

25、通过上述技术方案，本发明提供了一种车辆的悬架系统的控制方法、控制系统以及车辆，该控制方法可以应用于多轴车辆的主动悬架系统，能够保证多轴车辆在主动控制前达到最优平顺性匹配方案，解决主动悬架控制的滞后性问题，提升整车舒适性，并保持车辆特殊工况下平顺性，拓宽主动悬架的适用性，增加车辆使用寿命。具体有益效果包括：

26、本发明对平顺性提高了三种优化方式，分别为刚度、阻尼和力控制，阻尼调节有着快速响应、减小急转弯和高速时的侧倾和摇晃，降低悬架和车身磨损，延长车辆的使用寿命的作用；刚度调节有着解决轮胎接地面积、同时影响车辆平顺性和操纵稳定性的作用；力控制调节有着使各平顺性评价参数同时达到最优或者侧重某项评价参数的作用。因此，与现有技术相比，本发明同时拥有这三种调节方式，使得主动悬架能够保证系统快速响应的同时，使车辆拥有更好地平顺性和操纵稳定性以及更全面的平顺性优化效果。

27、另外，本发明的控制方法首先对车辆的悬架系统的刚度参数和阻尼参数进行预先调节，而后对车辆的悬架系统的控制力参数进行二次调节，这样的调节方式能够更快的达到较为平顺的状态，更迅速地提高车辆的舒适性。

28、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。