一种基于主动悬架提高车辆加减速度的方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆悬架控制技术领域，具体涉及一种基于主动悬架提高车辆加减速度的方法及装置。

背景技术

车辆在对开路面上刹车时，如果ESC(Electronic Stability Controller，车身电子稳定控制系统)系统的ABS(Anti-lock Braking System，防抱死制动系统)系统功能不介入，则处于低附着路面的车轮很容易抱死，导致车辆失控甚至在路面上打转掉头，非常危险，所以ABS系统介入是有必要的，但是ESC的ABS系统介入，则会降低制动管路液压，以使处于低附着路面的车轮不出现抱死，同时为了保证车辆行驶的稳定性，也会同步降低高附着路面侧的制动管路液压，以使同一轴的两个车轮制动力相同，不至于出现同轴两个车轮制动力不一样，而出现车辆行驶方向偏转。

车辆在对开路面上加速时，为了保证车辆的行驶稳定性，ESC系统的TCS(TractionControl System，牵引力控制系统)功能会控制动力输入大小，从而保证车轮不打滑的同时左右车轮的驱动力一致，以确保车辆行驶的安全性。

因此，车辆行驶在对开路面时，如果车辆此时刹车或加速，由于低附着路面侧的车轮对地面的附着有限，ESC系统为提高车辆的行驶稳定性，会减弱车辆的减速度或驱动力矩，从而导致车辆行驶在对开路面时的减速度和加速度都会减弱。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于主动悬架提高车辆加减速度的方法及装置，保证车辆安全行驶前提下，提升了车辆行驶在对开路面时的最大加速度和最大减速度。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

基于实时获取的车辆行驶状态，并当车辆处于制动状态或加速状态时：

若车辆的左右轮的轮速差值大于预设值，则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

若车辆的左右轮的轮速差值不大于预设值，则结束。

在上述技术方案的基础上，在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之前，还包括：

基于获取得到的车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态：

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于工作状态，则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于停止状态，则结束。

在上述技术方案的基础上，所述控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向，具体步骤包括：

控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，以使车辆质心偏向低附着路面侧。

在上述技术方案的基础上，所述高附着路面包括沥青路面；所述低附着路面包括冰雪路面。

在上述技术方案的基础上，在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之后，还包括：

实时获取车辆方向盘的转动角度，根据转动角度：

若方向盘的转动角度不为0，则根据方向盘转动角度计算出车辆的离心加速度，并且根据离心加速度计算出车辆质心偏向所导致的横向加速度；

基于车辆质心偏向所导致的横向加速度与设定值的比较，若车辆质心偏向所导致的横向加速度大于设定值，则降低高附着路面侧悬架的升高高度，若车辆质心偏向所导致的横向加速度不大于设定值，则不做处理。

在上述技术方案的基础上，所述根据方向盘转动角度计算出此时车辆的离心加速度，具体步骤包括：

基于获取得到的车辆方向盘的转动角度计算得到车辆的转弯半径，以及获取车辆当前的车速；

计算当前车辆的离心加速度，计算公式为：

其中，a

在上述技术方案的基础上，所述根据离心加速度计算出车辆质心偏向所导致的横向加速度，具体步骤包括：

获取车辆的总横向加速度；

计算车辆质心偏向导致的横向加速度，计算公式为：

a′＝a-a

其中，a′为车辆质心偏向导致的横向加速度，a为车辆的总横向加速度，a

本发明还提供一种基于主动悬架提高车辆加减速度的装置，包括：

判断模块，其用于基于实时获取的车辆行驶状态，并当车辆处于制动状态或加速状态时，若车辆的左右轮的轮速差值大于预设值，则驱使执行模块工作，若车辆的左右轮的轮速差值不大于预设值，则结束；

执行模块，其用于控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向。

在上述技术方案的基础上，在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之前，还包括：

基于获取得到的车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态：

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于工作状态，则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于停止状态，则结束。

在上述技术方案的基础上，所述控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向，具体过程包括：

控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，以使车辆质心偏向低附着路面侧。

与现有技术相比，本发明的优点在于：为保证车辆的行驶稳定性，车辆的在对开路面的最大减速度和最大加速度受地附着路面车轮限制，当识别到车辆在对开路面刹车或加速时，通过主动减震器抬高高附着路面侧的悬架高度，从而主动将载荷转移至低附着路面一侧轮边，以提高低附着路面侧车轮垂向载荷，提升了低附着路面可提供给车轮的摩擦力，从而保证车辆安全行驶前提下，提升了车辆行驶在对开路面时的最大加速度和最大减速度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种基于主动悬架提高车辆加减速度的方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见图1所示，本发明实施例提供一种基于主动悬架提高车辆加减速度的方法，包括以下步骤：

S1：基于实时获取的车辆行驶状态，并当车辆处于制动状态或加速状态时，若车辆的左右轮的轮速差值大于预设值，转到S2，若车辆的左右轮的轮速差值不大于预设值，转到S3；

S2：则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

S3：则结束。

即汽车控制器实时获取车辆的行驶状态，汽车控制器获取的车辆行驶状态之后判断车辆是否正处于制动状态或者加速状态，若是，则汽车控制器获取车辆左右车轮的轮速并计算左右车轮轮速的差值，如果左右车轮的轮速差值大于预设值，则汽车控制器控制车辆的悬架系统，使车辆的质心发生偏向，如果车辆左右车轮的轮速差值不大于预设值，则不作处理。

车辆行驶于对开路面时，车辆左右两边车轮与地面之间的摩擦力会不一样，其中，对开路面是指路面两侧的附着系数不一样的路面，一侧是高附着路面，一侧是低附着路面；通过获取车辆左右车轮的轮速并计算差值来判断车辆是否正行驶于对开路面上，本实施例中当车辆的左右车轮的轮速差异超过5％即判定为车辆正行驶于对开路面。

本发明中，在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之前，还包括：

S101：基于获取得到的车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态，若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于工作状态，转到S102，若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于停止状态，转到S103；

S102：则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

S103：则结束。

即在汽车控制器控制车辆的悬架系统，使车辆的质心发生偏向之前，还需要先获取车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态，根据获取得到的ABS功能和TCS功能的状态判断车辆的ABS功能和TCS功能是否处于工作状态，如果ABS功能和TCS功能处于工作状态，则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向，如果ABS功能和TCS功能未处于工作状态即处于停止状态，则不作处理。

为了防止误触发，在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之前还需要获取车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态，只有当ABS功能和TCS功能的状态处于工作状态时，汽车控制器才会对车辆的悬架系统进行控制使车辆质心偏向，以防车辆在常规路面正常行驶时误触发该功能，影响车辆的行驶舒适性和安全性。

本发明中，所述控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向，具体步骤包括：控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，以使车辆质心偏向低附着路面侧。

即汽车控制器控制车辆的悬架系统，使车辆的质心发生偏向具体步骤为汽车控制器控制控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，使车辆的质心偏向低附着路面侧。

路面提供给车辆车轮的摩擦力可用公式F＝μG计算，其中F为路面提供给车辆车轮的摩擦力，μ是路面的摩擦系数，G为车轮垂直作用于地面的载荷，由该公式可知当μ一定时，G增大，则F也增大。车辆正常行驶时，车辆的悬架左右高度是一致的，当汽车控制器控制控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，使车辆的质心偏向低附着路面侧时，高附着路面侧的车轮载荷降低，低附着路面侧的荷载升高，低附着路面的摩擦系数不变，则低附着路面提供给车轮的摩擦力增大。车辆在对开路面制动或加速时，车辆的实际制动力和驱动力足够，但制动力和驱动力的最大值受低附着路面侧提供给车轮的摩擦力限制，此时通过控制悬架左右两端的高度，使车辆的质心偏向低附着路面侧，增加低附着路面侧车轮的载荷，则可以提高行驶于对开路面上的车辆的减速度和加速度。

本发明中，所述高附着路面包括沥青路面；所述低附着路面包括冰雪路面。

即高附着路面为高附着系数路面包括沥青路面，低附着路面为低附着系数路面包括冰雪路面。

本发明中，在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之后，还包括：

S301：实时获取车辆方向盘的转动角度，根据转动角度，若方向盘的转动角度不为0，转到S302，若方向盘的转动角度为0，则结束；

S302：则根据方向盘转动角度计算出车辆的离心加速度，并且根据离心加速度计算出车辆质心偏向所导致的横向加速度，转到S303；

S303：基于车辆质心偏向所导致的横向加速度与设定值的比较，若车辆质心偏向所导致的横向加速度大于设定值，则降低高附着路面侧悬架的升高高度，若车辆质心偏向所导致的横向加速度不大于设定值，则不做处理。

即汽车控制器控制车辆的悬架系统，使车辆的质心发生偏向之后汽车控制器实时获取车辆方向盘的转动角度，并基于获取得到的方向盘的转动角度判断转动角度是否为0，当方向盘的转动角度不为0时，汽车控制器根据获取得到的方向盘转动角度计算出车辆的离心加速度，并根据此时车辆的离心加速度计算出车辆质心偏向所导致的横向加速度，然后将车辆质心偏向所导致的横向加速度与设定值作比较，如果车辆质心偏向所导致的横向加速度大于设定值，则汽车控制器控制车辆悬架系统降低位于高附着路面侧的悬架，如果车辆质心偏向所导致的横向加速度不大于设定值，则不作处理；当方向盘的转动角度为0时即车辆正在直线行驶时，则不进行进一步的处理。其中，本实施例中的设定值设定为1米每二次方秒。

本发明中，所述根据方向盘转动角度计算出此时车辆的离心加速度，具体步骤包括：

S501：基于获取得到的车辆方向盘的转动角度计算得到车辆的转弯半径，以及获取车辆当前的车速；

S502：计算当前车辆的离心加速度，计算公式为：

即汽车控制器根据车辆方向盘的转动角度计算出此时车辆的离心加速度的具体步骤为汽车控制器获取车辆方向盘的转动角度并根据获取得到的方向盘的转动角度计算出此时车辆的转弯半径，同时获取车辆当前的车速，汽车控制器根据计算公式计算当前车辆的离心加速度，计算公式为

本发明中，所述根据离心加速度计算出车辆质心偏向所导致的横向加速度，具体步骤包括：

S601：获取车辆的总横向加速度；

S602：计算车辆质心偏向导致的横向加速度，计算公式为：a′＝a-a

即汽车控制器根据离心加速度计算出车辆质心偏向所导致的横向加速度具体步骤为车载IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)读取此时车辆的总横向加速，汽车控制器获取车载IMU读取到的总横向加速度，并根据计算公式计算车辆质心偏向导致的横向加速度，计算公式为a′＝a-a

车辆行驶在对开路面时，即车辆行驶在一侧是高附着路面，例如沥青路，一侧是低附着路面，例如冰雪路面，此时车辆刹车或者加速时，由于位于低附着路面侧车轮的地面附着有限，车辆的ESC系统为了提高车辆的行驶稳定性，会控制车辆的减速度或者驱动力矩，因而车辆在这种路面的减速度和加速度都会比较弱。

以刹车工况为例，车辆在对开路面刹车时，如果ESC系统的ABS功能不介入，则位于低附着路面侧的车轮很容易抱死，车辆就会失控，甚至在路面打转掉头，非常危险；如果ESC系统的ABS功能介入，则会降低制动管路液压，以使处于低附着路面侧车轮不出现抱死。同时为了保证车辆的行驶稳定性，也会同步降低高附着路面侧的制动管路液压，以使车辆同一轴的两个车轮制动力一样，不至于出现同轴的两个车轮的制动力不一样导致的车辆行驶方向偏转的情况。

车辆在对开路面上加速时，为保证行驶稳定性，ESC系统的TCS功能会控制动力输入大小，以确保车轮不打滑的同时左右车轮的驱动力一致，以保证行驶安全性，因此对开路面的最大减速度和最大加速度由低附着路面可提供给车轮的最大摩擦力决定，本发明提供的方法识别到车辆在对开路面刹车或加速时，通过主动减震器抬高高附着路面侧的悬架高度，从而主动将载荷转移至低附着路面一侧轮边，以提高低附着路面侧车轮垂向载荷，提升了低附着路面可提供给车轮的摩擦力，从而保证车辆安全行驶前提下，提升了车辆行驶在对开路面时的最大加速度和最大减速度。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质位于PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制器中，可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下所述基于主动悬架提高车辆加减速度的方法的步骤：

基于实时获取的车辆行驶状态，并当车辆处于制动状态或加速状态时：

若车辆的左右轮的轮速差值大于预设值，则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

若车辆的左右轮的轮速差值不大于预设值，则结束。

在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之前，还包括：

基于获取得到的车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态：

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于工作状态，则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于停止状态，则结束。

所述控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向，具体步骤包括：控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，以使车辆质心偏向低附着路面侧。

存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本发明实施例还提供一种基于主动悬架提高车辆加减速度的装置，包括：

判断模块，其用于基于实时获取的车辆行驶状态，并当车辆处于制动状态或加速状态时，若车辆的左右轮的轮速差值大于预设值，则驱使执行模块工作，若车辆的左右轮的轮速差值不大于预设值，则结束；

执行模块，其用于控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向。

即本发明实施例还提供一种基于主动悬架提高车辆加减速度的装置，包括判断模块和执行模块，判断模块用于根据汽车控制器获取到的车辆行驶状态做出判断，当判断模块判断出车辆处于制动状态或者加速状态时再做进一步的判断，判断车辆的左右车轮的轮速的差值是否大于预设值，如果车辆的左右车轮的轮速差值大于预设值，则趋势执行模块工，执行模块控制车辆的悬架系统，以使车辆的质心偏向，如果车辆的左右车轮的轮速差值不大于预设值，则不作处理。

本发明中，在控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之前，还包括：

基于获取得到的车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态：

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于工作状态，则控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向；

若ESC系统的ABS功能和TCS功能当前处于停止状态，则结束。

即在所述执行模块控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向之前，所述判断模块还需要根据获取得到的车辆ESC系统的ABS功能和TCS功能的状态，如果判断模块判断得到ABS功能和TCS功能处于工作状态，则所述执行模块控制车辆的悬架系统，以使车辆的质心偏向，如果判断模块判断得到ABS功能和TCS功能处于停止状态，则执行模块不作处理。

本发明中，所述控制车辆的悬架系统，以使车辆质心偏向，具体过程包括：

控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，以使车辆质心偏向低附着路面侧。

即执行模块控制车辆的悬架系统，以使车辆的质心偏向的具体过程为执行模块控制车辆的悬架系统升高位于高附着路面侧的悬架，低附着路面侧的悬架高度保持不变，此时高附着路面侧的悬架高于低附着路面侧的悬架，从而导致车辆的质心偏向低附着路面侧。进而提高低附着路面侧的车轮的垂向载荷，增强了低附着路面侧的车轮的抓地能力。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。