乘用车平顺性与操稳性协调方法及控制装置
专利汇可以提供乘用车平顺性与操稳性协调方法及控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了乘用车平顺性与操稳性协调方法及控制装置。本发明根据乘用车底盘结构分为不同的独立控制子模 块 ，构建底盘系统模糊关系型系统通信网。系统通信网共有7个子模块，共同通过通信模块与其他子模块相连,分别为整车模块、轮胎模块、悬架模块、转向模块、执行模块、通信模块和协调模块。。本发明的方法通过整车模块 感知 车辆信息，协调模块根据驾驶者的指令进入不同的控 制模 式协调模块按照不同控制模式给每个次优先级 控制模块 赋予不同的模糊权值，将每个次优先级控制模块返回的可行性解组合，求得最优方案并将结果返回给协调模块。本发明针对主动悬架与主动转向和轮胎三个系统间存在的相互干涉问题，实现对车辆平顺性与操稳性协调控制。，下面是乘用车平顺性与操稳性协调方法及控制装置专利的具体信息内容。
1.一种乘用车平顺性与操稳性协调方法，其特征在于，根据乘用车底盘结构分为不同的独立控制子模块，构建底盘系统模糊关系型系统通信网；所述系统通信网共有7个子模块，共同通过通信模块与其他子模块相连,分别为整车模块、轮胎模块、悬架模块、转向模块、执行模块、通信模块和协调模块；
首先，通过整车模块感知车辆信息；其次，协调模块根据驾驶者的指令进入不同的控制模式，分别为舒适模式、安全模式、运动模式、自动模式；然后，协调模块作为最高优先级控制模块，将转向模块、悬架模块、轮胎模块等作为次优先级控制模块；协调模块按照不同控制模式给每个次优先级控制模块赋予不同的模糊权值，将每个次优先级控制模块返回的可行性解组合；最后，通过以上过程，求得最优方案并将结果返回给协调模块；
通过所述整车模块感知车辆信息；由陀螺仪传感器采集车身横摆角加速度 、侧偏角 、侧倾角 、俯仰角 ，用加速度传感器来采集车身垂直加速度信号，用光电式传感器采集车速 信号，用磁感应式传感器采集方向盘转角信号 ，采集驾驶室控制面板的驾驶模式指令,将采集到的车辆信息上传到通信模块中；
所述通信模块作为控制系统中各子系统进行交互的场所；所述通信模块的内部结构分为一个可读写的变量存储区；所述整车模块、轮胎模块、悬架模块、转向模块、执行模块、协调模块各子模块所需要读写的变量在通信模块中有单独的存储空间，供信息的上传和下载；
所述轮胎模块由通信模块下载车身横摆角速度 、侧偏角 、侧倾角 、车辆转向机构的转角 、车速 参数，通过轮胎模块中存储的神经网络模型计算出轮胎侧向力 、 、、 、 、 并上传给通信模块；
所述悬架模块由通信模块下载车身横摆角速度 、侧偏角速度 、侧倾角 、车速 、俯仰角 、参数，通过悬架模块中存储的模糊控制器计算出前后左右四轮的悬架作动力、 、 、 并上传给通信模块；
所述转向模块由通信模块下载车身横摆角速度 、侧偏角速度 、侧倾角 、车辆转向机构的转角 、车速 、前后左右四个车轮的侧向力 、 、 、 参数，通过转向模块中存储的滑模变控制器对方向盘转向 和轮胎力进行控制，并将结果上传通信模块；
所述协调模块根据驾驶者的指令进入不同的控制模式，分别为舒适模式、安全模式、运动模式、自动模式；协调模块作为最高优先级控制模块，将转向模块、悬架模块、轮胎模块等作为次优先级控制模块；协调模块基于模糊关系与协同协商机制，将控制过程分为约束条件和控制目标的制定、控制的模糊化和控制方案的优化；
最终，执行模块将车辆作为被控对象，由通信模块下载车辆转向电机转角 和前后左右四轮的悬架作动力 、 、 、 ，根据转向电机和悬架步进电机控制模型，输出转向电机控制电流 和前后左右四只悬架步进电机控制电流 ，以达到乘用车平顺性与操稳性协调控制。
2.根据权利要求1所述的乘用车平顺性与操稳性协调方法，其特征在于，所述约束条件和控制目标的制定为协调模块根据驾驶者的指令进入不同的控制模式，分别有对应的约束条件和控制目标：
a.舒适模式：
控制目标:车身垂直方加速度均方根值最小；
约束条件:满足在0.15m的悬架工作空间内;轮胎动载荷限制在0-5kN的区间波动;
同时保证不足转向度为不足转向或者中性转向，即K≤1、侧倾角≤2°、俯仰角≤3.5°；
b.安全模式：
控制目标: 车身侧倾度最小；
约束条件:转向稳定裕度在不足转向范围，即K<1；
c.运动模式：
控制目标: 转向盘转角速度与车身横摆角速度的谐振频率、谐振峰值、相位滞后角最小；
约束条件: 车身横摆角速度峰值≤5 °/s；
d.自动模式：即为以上三者模式之间的相互切换；
模块启动后首先进入舒适模式，若不足转向度K达到过度转向限值1时模块转入安全模式，若转向盘转角角速度达到30 °/s则转入运动模式。
3.根据权利要求2所述的乘用车平顺性与操稳性协调方法，其特征在于，所述控制的模糊化为协调模块作为最高优先级控制模块，将转向模块、悬架模块、轮胎模块作为次优先级控制模块；协调模块按照当前控制目标和约束条件给每个次优先级控制模块分配任务，将每个次优先级控制模块返回的可行性解组合；
所述协调模块给每个子模块按照优先级和对其他子模块的影响程度赋予不同的模糊权值：
a.舒适模式：悬架模块(1≥k>0)、轮胎模块(k=0)、转向模块(0>k≥-1)，b.安全模式：转向模块(1≥k>0)、悬架模块(k=0)、轮胎模块(0>k≥-1)，c.运动模式：转向模块(1≥k>0)、轮胎模块(k=0)、悬架模块(0>k≥-1)；
所述控制方案的优化为将求得最优方案并将结果返回给通信模块。
4.实施权利要求1所述的乘用车平顺性与操稳性协调方法的控制装置，其特征在于，包括车身侧倾角传感器、车身横摆角速度传感器、车身垂直加速度传感器、车身俯仰角传感器、车身侧偏角传感器、车速传感器、方向盘转角传感器、车辆转向执行器、轮胎执行器、中央处理器；所述车身侧倾角传感器、车身横摆角速度传感器、车身垂直加速度传感器、车身俯仰角传感器和车身侧偏角传感器安装于车身质心处；所述车速传感器安装于轮毂处，所述方向盘转角传感器安装于转向轴靠近转向盘处，所述转向执行器安装于转向轴底端，所述四个悬架主动减振执行器分别安装于前后左右四只减振器上；所述中央处理器输入端接收车身侧倾角传感器、车身横摆角速度传感器、车身垂直加速度传感器、车身俯仰角传感器、车身侧偏角传感器、车速传感器、方向盘转角传感器信号，所述中央处理器输出端连接车辆转向执行器、轮胎执行器、车辆前后左右四只悬架主动减振器；所述中央处理器内部存储协调乘用车平顺性与操稳性的控制程序；所述车身侧倾角传感器用陀螺仪传感器采集车身侧倾角信号；所述车身横摆角速度传感器用陀螺仪传感器采集车身横摆角信号；所述车身垂直加速度传感器用加速度传感器来采集车身垂直加速度信号；所述车身俯仰角传感器用陀螺仪传感器采集车身俯仰角信号；所述侧偏角传感器用陀螺仪传感器采集车身侧偏角信号；所述车速传感器选用光电式传感器采集车轮转速信号；所述方向盘转角传感器用磁感应式传感器采集方向盘转角信号；所述车辆转向执行器用直流电机控制转向轴的转向。
乘用车平顺性与操稳性协调方法及控制装置
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具体实施方式
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