CN112622555A - 一种车辆预测性悬挂控制方法与终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆预测性悬挂控制方法与终端；本发明通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下；本发明通过提前控制可升降底盘悬架，可以相对提高车辆的安全过弯速度，从而相对减少过弯制动减速，节约了过弯减速的能耗，提高车辆通过弯道的经济性。同时因为安全过弯速度上限提高了，汽车能够更容易地减速到速度安全线内，也增加了车辆过弯的安全性。

Description

一种车辆预测性悬挂控制方法与终端

技术领域

本发明涉及车辆智能控制技术领域，特别涉及一种车辆预测性悬挂控制方法与终端。

背景技术

随着人们的生活质量不断地高，越来越多的人拥有了汽车，但是近年来交通事故越来越频繁，如何采取有效的措施来提高汽车的安全性能成为人们共同关注的焦点。而弯道往往是交通事故多发的因素之一，在汽车经过弯道时，如果车速较高，很可能因为离心力而发生侧翻，从而威胁人们的生命和财产安全。因此在车辆过弯时，驾驶员为防止离心力过大而引起翻车危险，一般都需要减速过弯。但由于过弯时的制动需要时间，驾驶员不一定能将速度降到安全线内，因此，过弯危险也时有发生，而且过度地减速严重浪费了车辆的行驶动能，虽然提高了行驶的安全性，但是不具有能耗经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种车辆预测性悬挂控制方法与终端，提高过弯安全性的同时减少过弯能耗。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种车辆预测性悬挂控制方法，包括：

S1、通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；

S2、若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；

S3、在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种车辆预测性悬挂控制终端，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；

S2、若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；

S3、在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下。

本发明的有益效果在于：本发明通过电子地平线预测前方弯道地形及提前控制可升降底盘悬架，改变悬挂为左右非水平状态，可以相对提高车辆的安全过弯速度，从而相对减少过弯制动减速，节约了过弯减速的能耗，提高车辆通过弯道的经济性。同时因为安全过弯速度上限提高了，汽车能够更容易地减速到速度安全线内，也增加了车辆过弯的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种车辆预测性悬挂控制方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种车辆预测性悬挂控制终端的结构图；

图3为本发明实施例的一种车辆预测性悬挂控制方法的车辆两边悬挂高度水平时的车辆状态示意图；

图4为本发明实施例的一种车辆预测性悬挂控制方法的车辆两边悬挂高度调整后的车辆状态示意图；

标号说明：

1、一种车辆预测性悬挂控制终端；2、处理器；3、存储器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种车辆预测性悬挂控制方法，包括：

S1、通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；

S2、若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；

S3、在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明通过电子地平线预测前方弯道地形及提前控制可升降底盘悬架，改变悬挂为左右非水平状态，可以相对提高车辆的安全过弯速度，从而相对减少过弯制动减速，节约了过弯减速的能耗，提高车辆通过弯道的经济性。同时因为安全过弯速度上限提高了，汽车能够更容易地减速到速度安全线内，也增加了车辆过弯的安全性。

进一步的，所述步骤S1具体为：

通过预设的电子地平线***实时获取前方弯道信息，所述前方弯道信息包括弯道距离D和弯道半径R，并判断当前车速V₀是否大于安全过弯车速上限，所述安全过弯车速上限v_safe为：

其中b为车辆横轴宽度，g为重力加速度，h为车辆底盘水平时车辆重心与地面距离。

由上述描述可知，由达朗贝尔原理和向心力公式可以得到车辆侧翻前的临界平衡状态作为安全过弯车速上限。

进一步的，所述步骤S2中所述最终安全车速上限v的计算公式为：

其中k为车辆的悬架可调降最大高度，H为车辆重心到底盘的距离。

由上述描述可知，本申请提供了调节悬架高度后的车辆安全速度上限的计算方法。

进一步的，所述步骤S2中所述调降悬架时车辆的行驶距离d的计算公式为：

d＝V₀t

其中，t为预设的调降悬架所需时间。

由上述描述可知，本发明以车辆当前车速为基础来计算调降悬架时车辆的行驶距离d。

进一步的，所述步骤S3中所述在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架具体为：

在距离入弯点距离为d的位置，开始对靠弯道内侧的悬架的高度进行调降，使其降到可调降的最低高度。

由上述描述可知，本发明在距离入弯点d的位置就开始调节悬架高度，保证车辆入弯时已经调节好悬架高度，且进一步限定本发明是对车辆靠弯道内侧的悬架的高度进行调降。

请参照图2，一种车辆预测性悬挂控制终端，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；

S2、若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；

S3、在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明通过电子地平线预测前方弯道地形及提前控制可升降底盘悬架，改变悬挂为左右非水平状态，可以相对提高车辆的安全过弯速度，从而相对减少过弯制动减速，节约了过弯减速的能耗，提高车辆通过弯道的经济性。同时因为安全过弯速度上限提高了，汽车能够更容易地减速到速度安全线内，也增加了车辆过弯的安全性。

进一步的，所述步骤S1具体为：

通过预设的电子地平线***实时获取前方弯道信息，所述前方弯道信息包括弯道距离D和弯道半径R，并判断当前车速V₀是否大于安全过弯车速上限，所述安全过弯车速上限v_safe为：

其中b为车辆横轴宽度，g为重力加速度，h为车辆底盘水平时车辆重心与地面距离。

由上述描述可知，由达朗贝尔原理和向心力公式可以得到车辆侧翻前的临界平衡状态作为安全过弯车速上限。

进一步的，所述步骤S2中所述最终安全车速上限v的计算公式为：

其中k为车辆的悬架可调降最大高度，H为车辆重心到底盘的距离。

由上述描述可知，本申请提供了调节悬架高度后的车辆安全速度上限的计算方法。

进一步的，所述步骤S2中所述调降悬架时车辆的行驶距离d的计算公式为：

d＝V₀t

其中，t为预设的调降悬架所需时间。

由上述描述可知，本发明以车辆当前车速为基础来计算调降悬架时车辆的行驶距离d。

进一步的，所述步骤S3中所述在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架具体为：

在距离入弯点距离为d的位置，开始对靠弯道内侧的悬架的高度进行调降，使其降到可调降的最低高度。

由上述描述可知，本发明在距离入弯点d的位置就开始调节悬架高度，保证车辆入弯时已经调节好悬架高度，且进一步限定本发明是对车辆靠弯道内侧的悬架的高度进行调降。

请参照图1、图3和图4，本发明的实施例一为：

一种车辆预测性悬挂控制方法，包括：

S1、通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；

其中，所述步骤S1具体为：

通过预设的电子地平线***实时获取前方弯道信息，所述前方弯道信息包括弯道距离D和弯道半径R，并判断当前车速V₀是否大于安全过弯车速上限，所述安全过弯车速上限v_safe为：

其中b为车辆横轴宽度，g为重力加速度，h为车辆底盘水平时车辆重心与地面距离；

本实施例中，如图3所示，在车辆两边悬挂高度保持水平时，车辆在过弯时根据达朗贝尔原理,发生侧翻前的临界平衡状态为：

其中G为向心力，H是车辆质心与底盘的垂直距离，h是底盘水平时车辆质心与地面距离，b是车辆横轴宽度，g是重力加速度；

根据向心力公式：

v为过弯车速，其中R是弯道的转弯半径，将向心力代入公式，可得临界安全车速为：

也就是说，高速行驶的车辆在过转弯半径为R的弯时，车速一定要降低低于v，否则会发生侧翻。

根据电子地平线***，可提前获得道路前方的转弯半径R、车辆当前离弯道的距离和转弯方向，此时，可先计算车辆调降悬架后的最终安全车速上限。

S2、若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；

所述步骤S2中所述最终安全车速上限v的计算公式为：

其中k为车辆的悬架可调降最大高度，H为车辆重心到底盘的距离；

所述步骤S2中所述调降悬架时车辆的行驶距离d的计算公式为：

d＝V₀t

其中，t为预设的调降悬架所需时间；

S3、在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下；

所述步骤S3中所述在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架具体为：

在距离入弯点距离为d的位置，开始对靠弯道内侧的悬架的高度进行调降，使其降到可调降的最低高度。

如图4所示，本实施例中，悬架可调降最大高度为k，悬架在弯道外侧的悬挂高度保持原始高度，在弯道内侧的悬挂高度降低可调降的最大高度k，此时，车辆的倾角：

车辆重心向内侧位移，位移距离f为:

车辆重心因倾向下移，则与地面距离j约为：

j＝hcos(θ) (3)

则过弯的侧翻前的临界平衡状态为：

将

及公式(1)(2)(3)代入公式(4)可得，在弯道内侧悬挂降低时的侧翻临界速度：

可以看出，相比于没有调整底盘时的安全车速，由于分母减小，分子增大，因此在弯道内侧悬挂降低时，过弯安全速度上限要比悬挂水平时的过弯安全速度上限高。此时，可以控制相对更高的速度过弯，减少制动，来提高过弯的经济性。

请参照图2，本发明的实施例二为：

一种车辆预测性悬挂控制终端1，包括处理器2、存储器3及存储在存储器3上并可在处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以上实施例一种的步骤。

综上所述，本发明提供的一种车辆预测性悬挂控制方法与终端，通过电子地平线预测前方弯道地形及提前控制可升降底盘悬架，改变悬挂为左右非水平状态，可以相对提高车辆的安全过弯速度，从而相对减少过弯制动减速，节约了过弯减速的能耗，提高车辆通过弯道的经济性。同时因为安全过弯速度上限提高了，汽车能够更容易地减速到速度安全线内，也增加了车辆过弯的安全性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车辆预测性悬挂控制方法，其特征在于，包括：

S1、通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；

S2、若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；

S3、在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下。

2.根据权利要求1所述的一种车辆预测性悬挂控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

通过预设的电子地平线***实时获取前方弯道信息，所述前方弯道信息包括弯道距离D和弯道半径R，并判断当前车速V₀是否大于安全过弯车速上限，所述安全过弯车速上限v_safe为：

其中b为车辆横轴宽度，g为重力加速度，h为车辆底盘水平时车辆重心与地面距离。

3.根据权利要求2所述的一种车辆预测性悬挂控制方法，其特征在于，所述步骤S2中所述最终安全车速上限v的计算公式为：

其中k为车辆的悬架可调降最大高度，H为车辆重心到底盘的距离。

4.根据权利要求2所述的一种车辆预测性悬挂控制方法，其特征在于，所述步骤S2中所述调降悬架时车辆的行驶距离d的计算公式为：

d＝V₀t

其中，t为预设的调降悬架所需时间。

5.根据权利要求1所述的一种车辆预测性悬挂控制方法，其特征在于，所述步骤S3中所述在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架具体为：

在距离入弯点距离为d的位置，开始对靠弯道内侧的悬架的高度进行调降，使其降到可调降的最低高度。

6.一种车辆预测性悬挂控制终端，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、通过电子地平线***实时获取前方弯道信息，并根据所述前方弯道信息判断当前车速是否大于安全过弯车速上限；

S2、若所述当前车速大于所述安全过弯车速上限，则计算调降悬架后的最终安全车速上限和调降悬架时车辆的行驶距离d；

S3、在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架，并在入弯前将实时车速控制到所述最终安全车速上限之下。

7.根据权利要求6所述的一种车辆预测性悬挂控制终端，其特征在于，所述步骤S1具体为：

通过预设的电子地平线***实时获取前方弯道信息，所述前方弯道信息包括弯道距离D和弯道半径R，并判断当前车速V₀是否大于安全过弯车速上限，所述安全过弯车速上限v_safe为：

其中b为车辆横轴宽度，g为重力加速度，h为车辆底盘水平时车辆重心与地面距离。

8.根据权利要求7所述的一种车辆预测性悬挂控制终端，其特征在于，所述步骤S2中所述最终安全车速上限v的计算公式为：

其中k为车辆的悬架可调降最大高度，H为车辆重心到底盘的距离。

9.根据权利要求7所述的一种车辆预测性悬挂控制终端，其特征在于，所述步骤S2中所述调降悬架时车辆的行驶距离d的计算公式为：

d＝V₀t

其中，t为预设的调降悬架所需时间。

10.根据权利要求6所述的一种车辆预测性悬挂控制终端，其特征在于，所述步骤S3中所述在距离入弯点距离为d的位置开始调降悬架具体为：

在距离入弯点距离为d的位置，开始对靠弯道内侧的悬架的高度进行调降，使其降到可调降的最低高度。

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