[发明专利]一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统，该方法包括：获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。本发明实施例可以解算出包含车身悬架四角在内的任意一点垂向加速度，并对惯性传感器的布置、测量和解算结果进行误差分析，确定较优的传感器布置位置，具有安装简易、解算准确、误差可控和物理特性清晰等优势。

技术领域

本发明涉及车辆姿态控制技术领域，尤其涉及一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统。

背景技术

悬架是连接汽车车身与车轮，将路面对车轮的作用力传递到车身的动力总成，对车辆的平顺性和操纵稳定性均起着很大作用，一般包含弹性元件、减振器和导向机构等部分。传统的被动式悬架的性能参数在车辆出厂时已经确定，面对复杂的载荷变化、路面特性和行驶工况，无法进行实时调节。半主动悬架能够在阻尼力耗散范围内调节阻尼力，但其弹性元件特性无法改变，限制了其对车辆平顺性和操纵稳定性的改善效果；而能够实时控制弹性和阻尼特性的主动悬架，作为能更好改进平顺性和操纵稳定性的新型悬架系统被越来越多的运用，电控空气悬架就是其中的一种，其空气弹簧系统可以利用空气的可压缩性产生可变的弹性效应，通过对四角空气弹簧的实时充气与排气，可以实现不同模式下的车高控制和特定工况下的防侧倾和防点头控制。

在电控空气悬架的控制系统中，实时的车身姿态角速度和四角加速度信号的测量获取十分必要。测量四角加速度信号的传统传感器布置方法，是在车身左前和右前角的悬架位置布置两个加速度传感器，在车身中后部布置一个加速度传感器。这种布置方法直接测定车身几个位置的垂向加速度，并进行解算得到四角垂向加速度，解算方法比较简单，但需要安装标定的传感器数目较多，会增加实验的复杂程度和数据误差。除此之外，还有结合不同高度传感器或者加速度传感器进行数据解析，获得悬架行程以及车身姿态运动学指标的传感器布置方法，如单高度双加速度传感器布置，双高度双加速度传感器布置等等。

因此，现在亟需一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于车身姿态控制的传感器布置解算方法，包括：

获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，并根据所述初始测量数据建立坐标系；

在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，并对所述测量解算结果进行误差表征；

若所述误差表征未达到预设要求，则根据所述误差表征进行优化分析，确定优化的惯性传感器布置位置，以重新进行安装。

进一步地，所述获取惯性传感器在车身初始安装位置下的初始测量数据，包括：

将惯性传感器布置在车身上，并确定所述惯性传感器的安装面与车辆水平基准面平行；

在不同行驶工况下，获取所述惯性传感器的测量数据。

进一步地，所述在所述坐标系中对车体运动过程进行分解，得到当前测量结果对应的测量解算结果，包括：

对车体运动过程进行分解，得到车身任一点位移表达式；

根据车身在空间中绕轴旋转的次序，确定旋转坐标矩阵，分析得到车身任一点的速度以及加速度的表达式；

解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度。

进一步地，所述解算车身任一点垂直于车身平面的垂向加速度，包括：