[发明专利]一种基于阻尼系数修正的路面不平度辨识系统及方法

说明书

本发明公开车辆安全行驶领域中的一种基于阻尼系数修正的路面不平度辨识系统及方法，将加速度传感器安装在样车上，在路面不平度系数均值为Gq₀(n₀)＝16×10^‑6m³的路面上进行道路试验，计算出不同阻尼系数C_j下的ADV值和均值拟合数据得到曲线方程和修正方程，再计算出其他路面不平度系数均值Gq(n₀)下的均值修正值并根据与均值Gq(n₀)制定出该车型的路面不平度系数范围映射表；在车辆实际行驶时，根据修正方程对实际ADV值进行修正得到修正值，根据修正值与路面不平度系数范围映射表得到当前路面不平度系数所在范围，本发明具有不受阻尼系数变化影响的优点，特别适用于在阻尼系数变化频繁的半主动悬架车辆上的路面不平度系数估算。

技术领域

本发明涉及车辆安全行驶领域，具体是一种用于辨识路面不平度的辨识系统。

背景技术

路面状况是影响车辆行驶平顺性的直接原因，现有的车辆行驶平顺性是采用主动、半主动悬架控制策略来减小路面状况的影响，来提高车辆在不同工况下的适应能力。路面不平度是诸多控制策略中重要的依据，如何来获得当前工况下的路面不平度系数，成了各个控制策略中关键的一环。

在传统的路面不平度辨识系统中，有基于激光发射器的路面检测方法、基于摄像系统的检测方法等，工作成本高昂，处理信息量较大；基于轮胎动载荷、悬架动行程、簧载质量加速度信息的路面检测方法，虽易实现闭环控制，但对悬架刚度、阻尼系数变化比较敏感。中国专利公告号为CN104309435A的文献中提出了一种路面不平度辨识系统，该系统包括采集簧下质量加速度的加速度传感系统、采集车速信息的车速信息采集系统、进行信号预处理的信号与处理模块以及进行路面不平度计算的路面不平度计算系统，该方法首先要在两种不同等级道路上对样车进行道路试验，标定该车型簧下质量垂向加速度均方值与车速的商和路面不平度系数之间所呈的线性关系；车辆行驶时采集各簧下质量加速度和车速信息进行计算，将计算结果与该车型样车标定结果比对，以此来获得路面不平度系数，该系统运算便捷、可移植性好，但是在车辆阻尼系数变化较频繁，变化范围较大时，无法获得较为准确的路面不平度系数。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于阻尼系数修正的不受车辆阻尼系数变化影响的路面不平度辨识系统及其辨识方法。

本发明一种基于阻尼系数修正的路面不平度辨识系统采用的技术方案是：包括采集簧下质量加速度的加速度传感器，所述的加速度传感器将簧下质量加速度信息发送到ADV值计算模块；所述的ADV值计算采集CAN总线上的车速信息，计算出簧下质量加速度的均方根值除以车速的ADV值并发送至ADV值修正模块；所述的ADV值修正模块利用当前阻尼系数对ADV值进行修正并发送至路面不平度系数判别模块；所述的路面不平度系数判别模块判别出当前路面不平度系数所在的范围。

所述的一种基于阻尼系数修正的路面不平度辨识系统的辨识方法采用的技术方案是具有如下步骤：

步骤1：将加速度传感器安装在样车上，将样车阻尼系数依次设置为C_j，在路面不平度系数均值为Gq₀(n₀)＝16×10^-6m³的路面上进行道路试验，采集各个簧下质量加速度a_ji(n)和车速v_j(n)，j为正整数，j∈[1,30]，i＝1，2，3，4；n为第n个采样时刻；

步骤2：ADV值计算模块计算出不同阻尼系数C_j下采样时长为L内的ADV值和ADV值的均值

步骤3：ADV值修正模块拟合数据，得到曲线方程E，并对E取倒数得到修正公式E^-1，再根据均值和修正公式E^-1得到修正方程；