[发明专利]全工况车载路面坡度估算装置和方法

权利要求书

1.一种全工况车载路面坡度估算装置，其特征在于，包括：

左前悬架传感器，用于采集左前悬架高度信号h_fl，并将左前悬架高度信号h_fl发送给电子控制单元；

右前悬架传感器，用于采集右前悬架高度信号h_fr，并将右前悬架高度信号h_fr发送给电子控制单元；

左后悬架传感器，用于采集左后悬架高度信号h_rl，并将左后悬架高度信号h_rl发送给电子控制单元；

右后悬架传感器，用于采集右后悬架高度信号h_rr，并将右后悬架高度信号h_rr发送给电子控制单元；

车速传感器，用于采集车速信号u，并将车速信号u发送给电子控制单元；

纵向加速度传感器，用于采集纵向加速度信号a_x^sensor，并将纵向加速度信号a_x^sensor发送给电子控制单元；

侧向加速度传感器，用于采集侧向加速度信号a_y^sensor，并将侧向加速度信号a_y^sensor发送给电子控制单元；

横摆角速度传感器，用于采集横摆角速度信号r，并将横摆角速度信号r发送给电子控制单元；

转向盘转角传感器，用于采集转向盘转角信号δ_sw，并将转向盘转角信号δ_sw发送给电子控制单元；以及

电子控制单元，根据左前悬架高度信号h_fl、右前悬架高度信号h_fr、左后悬架高度信号h_rl、右后悬架高度信号h_rr、车速信号u、纵向加速度信号a_x^sensor、侧向加速度信号a_y^sensor、横摆角速度信号r以及转向盘转角信号δ_sw估算出路面坡度i。

2.一种全工况路面坡度估算方法，其特征在于，包括：

S10、车体姿态估算，得到侧倾角φ和俯仰角θ；

S20、侧向速度估算，得到车辆侧向速度

S30、纵向加速度估算，得到车辆纵向加速度a_x；

S40、路面坡度估算，根据加速度信号a_x^sensor；俯仰角θ以及车辆纵向加速度信号a_x，计算道路坡度i；

其中，S40具体为：

S401、通过纵向加速度传感器获得加速度信号a_x^sensor；

S402、根据加速度信号a_x^sensor；俯仰角θ以及车辆纵向加速度信号a_x，计算道路坡度i；

具体地，路面坡度i的计算方法如下：

对a_x^sensor和a_x以相同的参数进行低通滤波，并且

可得，坡度角α＝arcsin((a_{x_sensor}-a_xcosθ)/g)+θ；

坡度i＝tanα。

3.根据权利要求2所述的全工况路面坡度估算方法，其特征在于，S10具体为：

S101、通过左前悬架传感器101获取左前悬架高度信号h_fl；通过右前悬架传感器102获取右前悬架高度信号h_fr；通过左后悬架传感器103采集左后悬架高度信号h_rl；通过右后悬架传感器104采集右后悬架高度信号h_rr；

S102、根据左前悬架高度信号h_fl、右前悬架高度信号h_fr、左后悬架高度信号h_rl和右后悬架高度信号h_rr计算侧倾角φ和俯仰角θ；

其中，

其中，L为车辆的轴距；B为车辆的轮距。