典型路面的车辆悬架预瞄控制系统研究

秦东晨，黄一鸣，朱玉刚，王婷婷

（1.郑州大学机械工程学院，河南 郑州 450001；2.中国汽车技术研究中心有限公司，天津300300）

1 引言

悬架是车辆的重要组成部分，它对车辆的驾驶舒适性和安全稳定性均有较大的影响。而根据不同路面激励及时调整悬架状态可以使悬架起到更有效的减振效果，因此相关学者在车辆悬架控制系统领域做出来很多研究并且成果显著[1-3]。

Mark R.Jolly 和Lane R.Miller 应用了相关控制方法，将从半主动悬架阻尼器上测得的位移和速度作为反馈信号，以此对阻尼器加以控制。文献[4]提出了一种基于轴间预瞄的模糊控制，相比传统模糊控制能更有效降低车辆振动。这些研究结果已经在不同条件下得到了验证，但是均存在不可避免的缺陷，即系统具有延迟效应。悬架需要首先感知路面激励，再由控制器驱动执行元件来衰减路面激励。车辆在道路行驶过程中通过典型路面（如减速带或井盖等）时，延迟问题会严重影响到悬架的减振效果。当车辆通过一些瞬时典型路面时，执行机构开始反应时，车轮已经越过路面的起伏处。在这类情况下，悬架无法完全发挥其减振性能。

根据上述问题，以机器视觉为基础，将完全预瞄方法应用于悬架控制系统的研究中，提出了一种针对典型工况的悬架预瞄控制系统。首先基于OpenCV 对前方路面信息进行检测，通过对路面特征的识别、跟踪和测距完成预瞄操作，并融合车辆实时信息及时调整悬架状态。通过预瞄试验验证新型悬架预瞄方法的准确性和稳定性，并采用实车试验验证新型悬架预瞄控制系统的可行性和有效性。……