悬挂系统控制装置,配备该装置的车辆,制造方法和程序的制作方法

文档序号:3983435阅读:391来源:国知局
专利名称:悬挂系统控制装置,配备该装置的车辆,制造方法和程序的制作方法
悬挂系统控制装置,配备该装置的车辆,制造方法和程序 本发明涉及一种机动车辆悬挂系统的控制装置。
本发明的应用领域涉及带有弹簧式的、液压气动式的、或其他形式的 悬挂系统的机动车辆。
这些悬挂系统在每个车轮处都有减震规律可变的减震器,它可以受车 载计算机所控制的致动器所调节。
计算机在其输入端接收来自一些传感器的测量量,并由此计算出致动 器对减震器的控制量大小。
计算机特别考虑到车辆在行车期间其车厢所受到的加速度,例如垂直 方向上的颠簸模态加速度、环绕纵向轴的横滚模态加速度、和环绕横向轴 的俯仰模态加速度。
通过积分,计算机计算出车厢的各个相应模态速度。
在已知的这类装置中,计算机采用的策略是设法使垂直的颠簸模态速 度、横滚模态角速度、和俯仰模态角速度都趋于零,这种策略一般称为
"Skyhook"空间基准,意图是改善车厢内人员的舒适性。
这些装置的问题之一是,不能保证车辆总是紧贴在路面上。 实际上,在某些情况下,当受到强激励时,由Skyhook类型策略所控 制的悬挂系统将对车辆轮胎施加有损伤性的垂直应力。例如,在遇到地面 隆起时,Skyhook策略将在舒适性与有害的垂直力之间优先考虑舒适性而首先使减震器柔化。
同样地,车辆驾驶员所施加的激励却不能或几乎不能加大地面给车厢 的力,这会使他感到不安或感到他的动作不能控制车辆。
此外,在驾驶员的强烈激励下,也就是当借助加速度计进行估计时, 车厢的速度会大大地降低。
实际上,垂直加速度计只能粗略地感受由于重力作用而产生的俯仰或 横滚倾斜,况且只能测量大约纵向或横向惯量激励的十分之一。在驾驶员 强烈激励下对车厢速度的估计己经表现为效果不好。由于车厢速度作用不
好,因此SkuHook策略也就不能很好地使用。
本发明致力于一种悬挂系统控制装置,其可以解决现有技术中的不利,
并且具有除SkuHook策略外的另一种策略,并能使车厢遵循路面轮廓,从 而优化车厢的稳定性。
特别地,根据本发明的控制装置所采用的策略至少需要处理巅簸、横 滚和俯仰三种车厢模态中的一种模态。
为此,本发明的第一个目的是提供一种机动车辆车轮上的车厢的悬挂 系统控制装置,包括计算机,用于至少根据车厢的承受模态力计算到悬挂 系统的至少一个可变减震器的致动器的控制量,
其特征在于该计算机包括
-第一计算装置,用于计算车厢相对于车轮平均平面的至少一种相对模
态速度;
-第二计算装置,根据所述车厢相对于车轮平均平面的相对模态速度计 算减震器的承受模态力。根据本发明,该控制装置使用Roadhook类型策略,也就是遵循路面轮 廓,这种策略也称作车厢稳定性策略或舒适性策略。
这种车厢稳定性策略的原则是使车厢相对于车轮平面的模态加速度中
的一个或多个变为倾向于零或最小化,这些模态加速度包括颠簸模态加
速度,横滚模态加速度以及俯仰模态加速度。
本发明的第二个目的是一种含有车厢、车轮、车轮上的车厢悬挂系统 以及前面描述的悬挂系统控制装置的机动车辆。
本发明的第三个目的是一种机动车辆的制造方法。
所述机动车辆配备有车轮、车厢、带有至少一个衰减性可变的减震器 的车轮上的车厢悬挂系统、以及悬挂系统控制装置,该控制装置含有至少 一个计算上述悬挂系统的至少一个减震器的致动器的控制量的计算机,
所述制造方法包括把计算机安装到车辆上的安装步骤。
其特征在于,该制造方法包括
根据至少一个程序的计算机编程步骤,该至少一个程序包含实施前述 悬挂系统控制装置的计算装置的程序指令。
本发明的第四个目的是一种应用于上述悬挂系统控制装置的计算机导 航计算机程序,包含程序指令可用于计算车厢相对于车轮平均平面的至 少一种相对模态速度;根据所述车厢相对于车轮平均平面的相对模态速度
计算减震器的承受模态力,以及至少根据所述承受力计算悬挂系统上至少 一个减震器的致动器的控制量。
通过参考附图阅读下面仅以非限制性实施例给出的说明内容,将可更
好地理解本发明,在附图中

图1是车辆前车轴对地连接装置的透视示意图,
图2是说明悬挂系统控制装置功能的图,
图3是车辆车轮上的悬挂系统所承载的车厢的透视示意图,
图4是根据本发明的控制装置的模态速度计算单元的模块框图,
图5是根据图4的控制装置中的预设估算器的模块框图,
图6是Skyhook型模态力计算单元的模块框图,
图7是前、后悬挂质量计算单元的模块框图,
图8是根据图7的计算装置的悬挂质量计算流程图,
图9是车厢运动和震动大小计算单元的模块框图,
图10是Roadhook型模态力计算装置的模块框图,
图11是各个预期模态力计算装置的模块框图,
图12是车轮承受力计算单元的模块框图,包括Skyhook型模态力计算 单元和Roadhook型模态力计算单元,
图13示出激励探测信号和据此插入在根据图12计算单元中计算的中 间权系数的时序图,
图14示出车辆作简单转向期间的方向盘角度和插入在根据图12的计 算单元中的Skyhook力与Roadhook力之间的权系数的时序图,
图15示出悬挂系统可变减震器的减震规律,
图16是用于计算探测到冲击时的承受减震规律的计算单元的模块框图,
图17是用于计算探测到车厢的大幅度运动时的承受减震规律的计算单 元的模块框图,图18是说明轮轴游间行程传感器与车厢和前轮或后轮的连接的横剖面 示意图,
在图l至3中,车辆1包括安装在4个车轮上的车厢2,这4个车轮分 别是左前轮A、右前轮B、右后轮C和左后轮D。
4个车轮A、 B、 C、 D中每个车轮都通过其相应的悬挂系统S连接在 车厢2上,悬挂系统可以是位于两限位块之间的弹簧R,也可以是液力气 动悬挂系统。
每个悬挂系统S都含有带有受车载计算机CSS控制的致动器M的减震 器AM。
该致动器M例如可以是电机,它能改变减震器AM中油路的截面。减 震器油路的每个截面都对应着互不相同的减震规律。这些减震规律,或者 说这些减震状态,是以曲线、数值表、数学公式等形式被存储的。图15示 出了这些减震规律ER,其中每个减震规律都是一条描述减震器施加在车厢 上的作用力与相应减震器AM的轮轴游间行程速度VDEB之间关系的预定 曲线,当轮轴游间行程速度一定时,随着减震器的变硬,作用力就变大。 减震状态ER例如是按其状态硬度增大的次序来编号的,也就是说,当轮轴 游间行程速度VDEB—定时,编号愈大则对应的减震器力愈大。这样,最 小减震状态对应着最小硬度状态,也即在每个轮轴游间行程速度VDEB下 都对应着大于或等于最小值的减震力。
计算机CSS连接在车辆网络CAN上,以接收大部分的有用信号(车辆 速度、ABS调节)调节,由制动系统提供的纵向和横向加速度、以及由驾 驶员通过用户界面(智能服务操纵箱)指定的运动信息。计算机还利用适当的传感器(计算机通过导线直接连接在传感器上)来获得每个瞬间的车 辆运动情况。计算机最终连接在一些确保驾驶的致动器上。
所述电机可以是步进电机,这时减震器AM具有确定数目N的分立减 震规律,电机也可以是连续电流电机,这时减震器AM具有无穷多个减震 规律。
例如,步进电机形式的致动器可以取9个分点的稳定位置,得到从软 到硬的9个减震规律。事实上,油路截面愈小,减震力将愈大,减震器愈 硬。
既可以有稳定的规律,也可以有不稳定的规律。对于稳定的规律,只 要引导步进电机找到它的转角即可。在一次引导结束后,处于稳定规律的 致动器在不再供电的情形下将停留在同样的位置上。反之,对于不稳定规 律,为了使电机停留在这个规律上,就需要保持供电。例如,在一个实施 例中,同时存在稳定规律和不稳定规律,例如不稳定规律处在一些相继的 稳定规律之间。例如在图15中,有9个稳定规律和8个不稳定规律。在另 一个实施例中,所有规律都是稳定的,例如有16个稳定规律。
每个致动器M都有连接到计算机CSS的控制输入端COM,用于从计 算机接收控制量ER,使致动器M从其许多位置中选出一个位置,以便施 加对应于该位置的预定减震规律。
根据本发明,需要在4个车轮A、 B、 C、 D中至少一个车轮上预设轮 轴游间行程传感器CAP-DEB,最好在每个车轮A、 B、 C、 D上都设置传感 器。这样每个传感器CAP-DEB都将测量其相应车轮相对于车厢2的轮轴游 间行程DEB。车轮的轮轴游间行程传感器CAP-DEB例如是角度传感器,它们能给出 车轮转轴与车厢2之间的瞬间角度值。例如,在图1和18中,每个轮轴游 间行程传感器CAP-DEB都有固定在车厢2上的箱状固定部分CAPF和与固 定在车轮上的元件相连接的活动部分CAPM。当车轮相对于车厢2上升或 下降时,把活动部分CAPM连接到固定部分CAPF上的连接杠杆BIEL将 使含在固定部分CAPF内的角度测量器MES转动。活动部分CAPM例如固 定在车轮转轴AX的支撑元件SUP上。该支撑元件SUP可环绕纵向轴SUPL 相对于车厢2作可探测到的运动。活动部分CAPM固定在支撑元件SUP上, 与它的转轴SUPL离开一定距离。
车轮A、 B、 C、 D的轮轴游间行程测量结果DEB被传感器CAP-DEB 传送给计算机CSS,后者带有相应的各个输入端E—DEB。
模态加速度
计算机CSS根据车轮的轮轴游间行程测量结果DEB按照下述公式计算
车厢颠簸模态加速度SG、横滚角度模态加速度》和俯仰角度模态加速度^ 。 '… i^ +尸5 + FC + fX)
.-
<formula>formula see original document page 22</formula>〗e
其中G是车厢2的重心,zG是G沿垂直向上方向Z的高度,P是车厢 2环绕通过G并自后向前的纵向轴Z的横滚角,^是车厢2环绕通过G并自右向左的横向轴Y的俯仰角,轴X、 Y和Z构成正交坐标系。
FA、 FB、 FC、 FD分别是车轮A、 B、 C、 D通过各自的悬挂系统S给
车厢2施加的力。
T)是车厢2的宽度,也即右车轮与左车轮在横向方向上的距离。 e是车辆的轴距。
lg是重心G与前车轮A、 B横向轴之间的纵向距离。 M是车辆空载时车厢2的预定质量。 le是橫滚的横量矩,^是俯仰的惯性矩。 CBAD是防倾斜杆BAD给车厢2施加的力矩。 Ce是横滚力矩,Q是俯仰力矩。
下面是关于采用根据本发明的控制方法的不同计算装置的说明。 计算机CSS中的模态加速度计算模式例如由图4和5所示的模块10 执行。
图中所示的模块方框在计算机CSS中可由各种适当的自动装置,特别 是软件来实现。
模块10含有第一计算装置CAL,用于根据从输入端接收到的车轮轮轴 游间行程信号DEB计算模态加速度5G、》和^。 计算装置CAL包含
估算器ll,用于估算由防倾斜杆BAD产生的力矩CBAD,
估算器12,用于估算分别由车轮A、 B、 C、 D施加到车厢2上的力FA、 FB、 FC、 FD。
滤波器13,用于对计算装置CAL的输入端所提供的轮轴游间行程信号DEB进行滤波。
滤波器13滤除传感器CAP-DEB所提供的DEB信号中的低频成分。 该滤波器13例如含有高通滤波器,其低端截止频率大于或等于0.2Hz。 滤波器13例如可以由带通滤波器实现。该滤波器还有例如大于或等于8Hz 的高端截止频率,这可以在通带范围内保持足够的相位恒定性。
在滤波器13的输出端上产生的经滤波的车轮轮轴游间行程信号DEB 被输送给估算器11的输入端,同时也输送给估算器12的另一个输入端。 根据由分别位于车轮A、 B、 C、 D上的4个传感器CAP-DEB所提供的4 个轮轴游间行程信号DEB (A)、 DEB (B)、 DEB (C)、 DEB (D),滤波 器13提供了 4个经过滤波的轮轴游间行程信号DEBF (A)、 DEBF (B)、 DEBF (C)、 DEBF (D)。
估算器11根据滤波器13所提供的滤波轮轴游间行程值DEBF按照下 述方法计算防倾斜杆的力矩CBAD: 对于左前轮
CBAD(A) = (DEBF(A) - DEBF(B)).(Kbadav)/v2,
对于右前轮 Cbad(B) = -Cbad(A),
对于左后轮
CBAD(D) = (DEBF(D) - DEBF(C)).(Kbadar)/v2,
对于右后轮Cbad(C) = -Cbad(D),
其中Kbadav是对应于前防倾斜杆BAD的硬度的预定参数,Kbadar是 对应于后防倾斜杆(未示出)的硬度的预定参数。
悬挂力
悬挂力估算器12包括如下输入端滤波轮轴游间行程信号DEBF输入 端、未滤波轮轴游间行程信号DEB输入端、致动器实际状态ER、也即实 际采用的减震规律ER输入端,这个实际状态及其变化例如是被存储的、作 用在两个前轮上的静态力DEAV输入端、以及作用在两后轮上的静态力 DEAR输入端。
下面以示例的方式说明图5所示估算器12如何计算施加在左前轮A上 的悬挂力FA。容易理解,只要用对应于车轮B、 C、 D的值取代关于车轮A 的相应值,其他力FB、 FC或FD的计算都是类似的。
在估算器12中,由车轮A上的传感器CAP-DEB所测得的轮轴游间行 程DEB (A)被输送给用于限制DEB (A)的通带的低道滤波器PB,接着 由微分模块DER获得车轮A的轮轴游间行程速度VDEB。各个车轮的轮轴 游间行程速度VDEB都被提供在估算器12和模块10的输出端上。
用于计算减震器AM施加在车厢2上的减震力FAM的模块MFAM在 其输入端接收相应车轮的实际状态ER和轮轴游间行程速度VDEB。减震器 AM的减震规律例如预先已被存储,或者也可以对规定的状态ER再计算。 每个减震规律ER都可以用来根据减震器AM所施加的减震力FAM来计算 或确定轮轴游间行程速度VDEB,或者反过来由VDEB计算FAM。模块 MFAM根据状态ER确定车轮A的减震器AM实际应遵循的减震规律,并根据车轮A的轮轴间游速度VDEB (A)例如通过查读所选定的规律曲线 来确定车轮A的减震力FAM。
另一个用于计算车轮A的减震器AM的干摩擦力FSEC的计算模块 MFSEC也在其输入端处接收上述的轮轴游间行程速度VDEB,并按如下公 式计算干摩擦力FSEC。
Fsec = (FsAv). tanh(VDEB/1(T2)
其中VDEB的单位是cm/s, FsAv是前轮的干摩擦系数,该系数是预先 在试验台上计算得到的,例如约等于200N。
对于后车轮来说,上述摩擦系数应代之以另一个系数FsAr。
静态特性估算器
用于计算静止状态AS的计算模块MAS在其输入端接收4个车轮A、 B、 C、 D的轮轴游间行程DEB,并由此计算静止状态AS,该状态代表当 车辆静止停留在水平地面上时悬挂系统S的平衡静止位置。模块MAS计算 前静止状态ASav和后静止状态ASar。前静止状态ASav例如可以是先计 算前轮A、 B的轮轴游间行程DEB的平均值即平均轮轴游间行程 DEBAVMOY (等于两个DEB之和的一半),然后被例如是二阶Butterworth 型的低通滤波器滤波,最后再给滤波平均轮轴游间行程加上前状态偏置常 数。后静止状态ASar例如是这样得到的先计算后轮C、 D的DEB的平 均轮轴游间行程DEBARMOY (两DEB之和的一半),然后被例如是二阶 Butterworth型的低通滤波器滤波,最后再给滤波平均轮轴游间行程加上后 状态偏置常数。这里假定轮轴游间行程传感器CAP-DEB是按照测量相对于这个静止状态AS的轮轴游间行程来标定的。为了获得车轮A的弹簧R的 真实长度LR,加法器AD1给为车轮A算得的静止状态AS加上车轮A的 滤波轮轴游间行程DEBF—A。
作为图6所示的静态特性估算器20的组成部分,静止状态AS计算模 块MAS在其输入端接收4个车轮A、 B、 C、 D的轮轴游间行程DEB、液 力气动式悬挂系统情形下的前静态压力和后静态压力、车辆速度VVH、和 运行信息IO。车辆速度VVH例如由速度传感器或由所有其它计算装置提 供。
静态特性估算器20包括-
一质量计算装置,用于根据各个轮轴游间行程DEB计算前表观动态质 量NDAAV和后表观动态质量MDAAR,
一偏置计算装置,用于根据车辆速度WH计算前空气动力偏置BAAV 和后空气动力偏置BAAR,
一质量计算装置,用于根据前表观动态质量MDAAV、后表观动态质 量MDAAR,前空气动力偏置BAAV和后空气动力偏置BAAR计算车辆悬 挂质量MSUS和车辆前后部分之间的质量分配值RMAvAr,
一惯性矩计算装置,用于根据悬挂质量MSUS和后悬挂质量MSUSAR 计算横滚惯性矩Ie和俯仰惯性矩I p,
一长度计算装置,用于计算质心G与前轮A、 B的轮轴之间相距的长 度lg,
一模态硬度计算装置,用于根据静止状态AS和前后部分之间的质量分 配值RMAvAr计算颠簸模态硬度kz,俯仰模态硬度、和横滚模态硬度ke,前表观动态质量MDAAV的计算过程如下
一计算前相对轮轴游间行程,它等于在前车轮A、 B的轮轴游间行程 DEB的平均(和值之半)轮轴游间行程上加以前偏移常量。
一借助能根据前相对轮轴游间行程给出前弹簧挠曲动态力EDFAV的已 存储表格或曲线,提取该力EDFAV。
—按下述公式计算前表观动态质量MDAAV:
MDAAV = F. 2 / g) +前常量
其中g是重力加速度常量,等于9.81m.s-2。
后表观动态质量MDAAR的计算过程如下
一计算后相对轮轴游间行程,它等于在后车轮C、 D的轮轴游间行程 DEB的平均(和值之半)轮轴游间行程上加以后偏移常量,
一借助能根据后相对轮轴游间行程给出后弹簧挠曲动态力EDFAR的 已存储表格或曲线,提取该力EDFAR,
一按下述公式计算后表观动态质量MDAAR
MDAAR =. 2 / g) +后常量,
当弹簧处于对应于其静止位置的平衡位置时,上述弹簧挠曲动态力等 于零,上述前相对轮轴游间行程是相对于静态平衡位置的轮轴游间行程, 上述提取例如可以通过对表格插值实现,也可以根据已存储的EDFAV、 EDFAR曲线实现。
在液力气动悬挂系统情况下,质量MDAAR和质量MDAAV是利用前 静态压力和后静态压力计算的。
对于以kg为单位的均匀质量,前空气动力偏置BAAV由下式计算BAAV = (CAVWH。/g'
其中CAV是预定的前空气动力系数。
对于以kg为单位的均匀质量,后空气动力偏置BAAR由下式计算 BAAR = (CAR.WH2)/g,
其中CAR是预定的后空气动力系数。
车辆悬挂质量MSUS和质量分配值RMAvAr的计算 首先计算前轴悬挂质量MSUSEAV。为此,如图7和8所示,在步骤 Sl中用低通滤波器PB1对和值(前表观动态质量MDAA+前空气动力偏置 BAAV)进行滤波,得到滤波后的前轴悬挂质量MSUSEAV。 然后进行判断
—在步骤S2中,判断车辆速度VVH是否处在预定的低阈值VVH1与 预定的高阈值VVH2之间,
—在步骤S3中,判断运行信息10是否处于"关闭"状态,或者车辆速 度VVH是否超过预定阈值VVH3,
一在步骤S4中,判断滤波的前轴悬挂质量MSUSEAVF (n)与其先前 存储在存储器中的值MSUSEAVF (n—l)之间的差值是否足够大(差值的 绝对值是否大于预定差值A),
当这些条件都被满足时,就取滤波前轴悬挂质量MSUSEAVF为前轴悬 挂质量MSUSEAV,并在步骤S5将它存储在存储器MEM中并相应地设置 图7中的逻辑切换器COMLOG的位置。
当上述条件中有一个、几个或全部不满足时,则保持前轴悬挂质量MSUSEAV (n)不变,在步骤S6中令其等于存储器MEM中事先存储的值
MSUSEAV (n—1),同时把逻辑切换器COMLOG转换到另一个位置上。 接着,在步骤S7中通过用低通滤波器PB2对前轴悬挂质量MSUSEAV
的滤波计算前悬挂质量MSUSAV,最后使由上述滤波得到的各个值饱和到
高阈值之上的低阈值之下。
低通滤波器PB1和PB2例如都是一阶的,截止频率都为0.02Hz。 只需用MDAAR+BAAR置换MDAAV+BAAV,用MSUSEARF置换
MSUSEAVF,计算后轴悬挂质量MSUSEAR和后悬挂质量MSUSAR的过
程是类似的。
然后,对前悬挂质量MSUSAV和后悬挂质量MSUSAR求和即得到车 辆的悬挂质量MSUS:
MSUS=MSUSAV+MSUSAR。
于是前、后质量分配值RMAvAr可以通过将前悬挂质量MSUSAV除以 车辆悬挂质量MSUS得到
RMAvAr=MSUSAV/MSUS
惯性矩的计算
横滚惯性矩Ie根据后悬挂质量MSUSAR按下式计算
其中,MS^7&4i = (1 —及M4vA)' MSf/S Ay和By是预定参数。
俯仰惯性矩I,根据悬挂质量MSUS按下式计算<formula>formula see original document page 31</formula>
其中Ax和Bx是预定参数。 长度Lg和模态硬度的计算
需计算前悬挂系统硬度kAV和后悬挂系统硬度kAR。 前悬挂系统硬度kAV从能根据前静止状态给出前悬挂系统硬度的预先
存储的表格或曲线提取得到,对应于某一前静止状态ASav的前硬度值例如
可通过线性插值得到。
后悬挂系统硬度kAR从能根据后静止状态给出后悬挂系统硬度的预先
存储的表格或曲线提取得到,对应于某一后静止状态ASar的后硬度值例如
可通过线性插值得到。
长度lg按如下公式计算 <formula>formula see original document page 31</formula>
图4中的模块CGI执行对长度lg的计算,它例如可以是估算器20的 组成部分。
颠簸模态硬度kz按前悬挂系统硬度kAV与后悬挂系统硬度kAR之和
计算
<formula>formula see original document page 31</formula>
俯仰模态硬度K按下式计算<formula>formula see original document page 31</formula>)2 横滚模态硬度ke按下式计算
<formula>formula see original document page 31</formula>车厢模态加速度的计算
在图5中,计算模块MLR按照能根据弹簧R的长度给出挠曲力的已存 储表格或曲线,计算对应于输入的真实长度LR的绝对挠曲力FLEX—ABS。 该存储的挠曲力曲线还考虑到了悬挂系统的止动块,这些止动块例如是用 橡胶制作的,当弹簧压到位于减震器AM行程端部的止动块时止动块将向 车厢施加更大的力。
此外,模块MDEA在其输入端接收静止状态AS,并据此计算前车轮 上的相应挠曲静态力DEAV和后车轮上的相应挠曲静态力DEAR。
减法器SOUS将计算得到的绝对挠曲力FLEX—ABS减去静态力DEAV 或DEAR,也即对于前车轮A而言减去DEAV,得到悬挂系统的弹簧和止 动块的挠曲力FLB,这个力对应于弹簧R和端部止动块施加在车厢2上的 力。
加法器AD2将减震力FAM,干摩擦力FSEC以及悬挂系统的弹簧和止 动块的挠曲力FLB三者按下式相加,得到力FA: FA 二FAM+FSEC+FLB
模块CAL—ACC在其输入端接收由模块11算得的力矩CBAD,由估 算器12算得的悬挂系统力FA、 FB、 FC、 FD,以及预先存储的车厢质量M、 横滚惯性矩Ie和俯仰惯性矩I,,并在一个实施例中在略去力矩Ce和Q的影 响也即取Ce=0和(:9=0的情况下,根据上述输入信号计算模态加速度5G、 乡禾口 "
在下面的完整说明中,将在计算模态加速度时考虑到力矩Ce和C9。惯量计算模块CGI根据M、 Ie、 ^和输入的车辆前后都分质量分配值 RMAvAr,计算车辆的总质量MTOT二MREF,其中考虑了车辆的正常载荷, 例如座舱内4位67kg的乘员和后备箱内28kg的行李,还计算要输送给模 块CAL—ACC的从前轮(A、 B)轴到车厢重心G的长度lg。质量分配值 RMAvAr是要不断估算的,它的估算借助于轮轴游间行程传感器CAP-DEB 所提供的各个轮轴游间行程值DEB和将每个DEB值与它们的平均值相比 较来进行的。车辆上预设有横向加速度计CAP—ACCT,用于向横滚力矩CJ古算器 14提供横向加速度ACCT,估算器14还在其输入端接收总质量MTOT和 横向加速度ACCT调节量RECT。横向加速度计CAP—ACCT位在重心G上而不是位在横滚中心CR上。 横向加速度调节量RECT由模块CAL—ACC按下述方式计算
<formula>formula see original document page 33</formula>
其中々'是未滤波的横滚模态加速度,n代表当前循环中变量的值,(n— 1)代表前一循环中变量的值。估算器14按下式计算横滚力矩
<formula>formula see original document page 33</formula>
其中d (G, GR) 二HCdG—hRoulis是预先存储的重心G与滚动中心 CR之间的距离。俯仰力矩Cp估算器15在其输入端接收长度lg、总质量MTOT、由设置 在车厢内的纵向加速度计CAPL所提供的纵向加速度ACCL、制动信息IF、 以及由模块CAL—ACC所计算的纵向加速度调节量RECL。纵向加速度调节量RECL由模块CAL—ACC按如下方式计算 RECL(n) = ACCL(n) - (fj (n誦1 ).(HCdG)其中*是未滤波的俯仰模态加速度。估算器15按下述公式计算俯仰力矩c;。 =(ACCL - RECL).(MTOT)hG +其中hc-HCdG是预先存储的从重心G到俯仰中心CT的沿Z轴的高度。力矩q的分量C一是Brouilhet效应俯仰力矩分量,它是根据制动信息 IF计算的。确定模块16根据由制动主汽缸压力传感器CAP—P所提供的主 汽缸压力值Pmc来提供制幼信息IF。计算得到的Ce和C;力矩值被输送给模块CAL—ACC,后者根据这些值 和其他输入值在其输出端给出颠簸模态加速度5G、横滚模态加速度》、俯 仰模态加速度^、以及调节量RECT和RECL。横滚模态加速度》和俯仰模 态加速度^被分别传送给两个把每秒度变成每秒弧度的转换器C1和C2,以 备以后同5G —起在输出端SACC上提供这三个未滤波的模态加速度,以及 在模块10的对外输出端SACC2上提供这些加速度。此外,提供在模块10输出端SACC上的上述三个模态加速度都被输送 给滤波器17,以去除低于例如等于0.1Hz、 0.2Hz或0.3Hz的低端截止频率 的低频成分。滤波器17例如也可以是带通滤波器,对上述高通成分进行低 通滤波。对于模态加速度^G、 ^'和^滤波器17的低端截止频率可以互不 相同。然后滤波器17输出端上的滤波模态加速度被传送给积分模块18,该丰莫块在其输出端带有高通滤波器,结果在模块10的输出端给出估算的车厢模 态速度,即车厢颠簸模态速度iG、车厢横滚模态速度々、和车厢俯仰模态 速度々。车厢的这些颠簸、横滚、俯仰速度iG、》、^是相对于伽里略坐标系 的绝对速度,称为车厢的第一模态速度,用于注重舒适性的Skyhook策略。接着,计算机CSS根据这些算得的模态速度iG、々、^计算对车轮A 和其他车轮B、 C、 D的减震器AM的致动器M的控制量ER,并在各个相 应致动器M的控制输入端COM上提供这样计算得到的控制量。《Skvhook》型控制下面说明舒适型或《Skyhook》型减震器控制中如何计算可变减震模态 增益bmod和减震器承受的第一模态力FmQd。Skyhook型策略利用了模块10所产生的车厢第一绝对模态速度颠簸 速度iG、横滚速度々、和俯仰速度^,以下将这些速度用公共符号Vm。d表车厢的运动水平和车厢的震动水平估算器24用来根据车轮的轮轴游间行程DEB计算车厢运动水平NMC 和车厢震动水平NTC。图9示出了估算器24获得车厢运动水平NMC和车厢震动水平NTC的 过程一计算前车轮A、 B的平均轮轴游间行程DEBAVMOY;一用带通滤波器PB3对前平均轮轴游间行程DEBAVMOY进行滤波, 得到滤波值DEBAVMOYF;一在整流器模块RED中取滤波值DEBAVMOYF的绝对值,得到整流一在保持模块MMAX中保持整流值li^A4rMOK^I的最大值,给出车厢 运动水平NMC。为了计算车厢运动水平NMC,带通滤波器PB3被调节得能让相对较低 的车厢运动频率通过。车厢运动带通滤波器PB3的通带例如被调节为按近 于悬挂系统共振频率的0.5Hz到2.5Hz。其斜率可以例如在两斜率中选取, 以分别获得衰减运动水平NMC和非衰减运动水平NMC。为了计算车厢震动水平NTC,带通滤波器PB3被调节得能让相对较高 的车厢震动频率通过。车厢震动带通滤波器PB3例如被调节成其低端截止 频率为3Hz,高端截止频率为8Hz或更高。其斜率例如可以在两个斜率中 选取,以获得衰减震动水平NTC和非衰减震动水平NTC。保持模块MMAX可以有下降的参变斜率和极大值保持的参变时间。获 取车厢震动水平NTC的极大值保持时间要短于获取车厢运动水平NMC时 的时间。Skvhook型中的承受模态力和模态增益预设的估算器21用于计算可变减震模态增益bm。d,并按公式=-6m。d《。d计算各个第一减震承受模态力Fm。d。 这样,模态增益有—用来计算第一颠簸模态力^ =-6z 的颠簸模态增益bz;一用来计算第一横滚模态力Fei = -~ .》的横滚模态增益be;一用来计算第一俯仰模态力;=-~ >的俯仰模态增益K。模态增益bz、 be、 K是随车轮A、 B、 C、 D的轮轴游间行程DEB变化的, 并由估算器21根据事先按照车轮A、 B、 C、 D的轮轴游间行程DEB计算 得到的量进行计算的。模态增益bz、 be、K可以包含一个或多个相乘系数,例如下述这些相乘—分别是颠簸、横滚、俯仰的参考相乘系数b,、 b,、b,啤。 —分别是颠簸、横滚、俯仰的衰减相乘系数b,、 beATT、lvTT。—分别是颠簸、横滚、俯仰的调节相乘系数b,、 b,、tVEC。一分别是颠簸、横滚、俯仰的驾驶类型相乘系数b^p、 beTYp、bvTYP。 在图6所示的实施例中,估算器21在其输入端接收如下的量 一由估算器24提供的车厢运动水平NMC。 一由估算器24提供的车厢震动水平NTC。 —车辆的速度VVH。一由估算器24提供的模态硬度颠簸模态硬度kz、俯仰模态硬度"、 和横滚模态硬度ke。一由模块IO提供的模态速度Vm。d:车厢颠簸模态速度iG、车厢横滚模态速度6、车厢俯仰模态速度々。一由估算器20提供的模态惯性矩模滚惯性矩Ie和俯仰惯性矩、, 由估算器20提供的悬挂质量MSUS,一运动信息IS,根据驾驶员将安置在车辆仪表板上的相应开关设置于 运动型驾驶或非运动型驾驶的位置处,运动信息IS可以是二进制状态1 (运 动型)或二进制状态o (非运动型)。对于每个模态增益lv be、 lv颠簸、横滚、俯仰参考相乘系数b^p、 beREF、 b^REF是例如通过线性插值从预先存储的参考表格或曲线中提取的, 该表格或曲线可以根据输入的单辆速度WH给出参考相乘系数b^p、beREF、 b(pREF。对于每个模态增益bz、 be、 lv颠簸、橫滚、俯仰衰减相乘系数b^TT、beATT、 bcpATT按如下方式获得一根据车厢运动水平NMC和车厢震动水平NTC按下述公式计算颠簸、横滚、俯仰阻抗Rz、 Re、 IV Rz=NTC — pz.NMC Re=NTC —pe'画C R^NTC — pcp.丽C其中Pz、 Pe、 Pcp是可以调节两个水平NMC和NTC之间的比例的预先 存储参数,它们例如在0.5与1之间调节;一例如通过线性插值,从预先存储的衰减相乘系数b^tt、 beA1T、 、att 与颠簸、横滚、俯仰阻抗的关系的表格或曲线提取对应于算得的颠簸、横 滚、俯仰阻抗值Rz、 Re、 R^的衰减相乘系数bzATT、 beATr、 b一rr值。颠簸、横滚、俯仰衰减相乘系数bzATT、 beATT、 、Arr例如按下述公式给出bzATT=l/ (l+azRz)<formula>formula see original document page 39</formula>其中&、 ae、 a,是预先存储的参量。所得到的b^T、 beATT、 bcpATT值仅当相应的阻抗Rz、 Re、 R^大于某一预定阈值时才保留,当相应的阻抗Rz、 Re、 ~小于或等于该预定阈值时,衰减相乘系数bzATT、 beA1T、 bcpATT将取l。对于每个模态增益bz、 be、 b9,颠簸、横滚、俯仰调节相乘系数b^c、 beREC、 b《REC按下述公式获得<formula>formula see original document page 39</formula>其中,kzREF是颠簸参考硬度,为常量,keREF是横滚参考硬度,为常量,^ref是俯仰参考硬度,为常量, IeREF是横滚参考惯性矩,为常量, IcpREF是俯仰参考惯性矩,为常量,kzREF、 keREF、 ]^ref、 MREF、 IeREF、 、REF都是预先存储的参量,它们对应于车辆正常载荷下的值,正常载荷例如是车辆座舱内的4位67kg的乘员 和后备箱中28kg的行李。对于每个模态增益bz、 be、 b9,颠簸、横滚、俯仰驾驶类型相乘系数 bzTYP、 beTYP、 tvrvp在运动信息IS为运动型的二进制1状态时等于预先存储的运动增益GSz、 GSe、 GS p,而在运动信息IS为非运动型的二进制0状态 时等于l。模态增益bz、 be、 W根据各相乘系数按下式计算-bz = bzREF,bzArrbzREc七zTYPb9=beREF七9AirbeREC.beTYPb9 = b(pREF'b(pATT.b(pREC.bcpTYP计算第一颠簸模态力Fz"第一横滚模态力Fe。第一俯仰模态力F^, 它们也称作舒适性或《Skyhood》模态力。这三个第一模态力在估算器21 的输出端给出。Roadhook型策略下面说明Roadhook型策略,该策略跟随路面面形,也称作车厢管理策 略或适应策略。车厢管理策略的原则是,使颠簸模态加速度、横滚模态加速度、俯仰 模态加速度这些相对于车轮平面的车厢模态加速度中的一个或几个趋于零 或极小化。在图10中,本发明装置包含了能根据对车轮A、 B、 C、 D测得的各个 轮轴游间行程DEB估算车厢相对于车轮平均平面的各种模态速度Vm。d2的估算器31。这些相对于车轮平均平面的模态速度Vm。d2称作相对速度,其中 包括车厢颠簸相对模态速度i(32、车厢俯仰相对模态速度(j)2、和车厢横滚相对模态速度"。该相对模态速度V目d2估算器31在其输入端接收一对车轮A、 B、 C、 D测得的轮轴游间行程DEB, —轮距v,一下列参数中的至少两个参数前后部分之间的质量分配值RMAvAr、 重心G与前车轮A、 B轮轴之间的距离lg、和轴距e。首先,各轮轴游间行程DEB被例如为二阶Butterworth型的低通滤波器 滤波,获得在很大程度上消除了高频震动的低频成分的轮轴游间行程。然后,微分器对经上述低通滤波的轮轴游间行程DEB进行求导,得到 车轮A、 B、 C、 D的Roadhook轮轴游间行程速度。接着按如下公式计算相对模态速度Vm。d2:一相对于车轮平均平面的车厢颠簸相对模态速度-G2—e2 e 2一相对于车轮平均平面的车厢俯仰相对模态速度一相对于车轮平均平面的车厢横滚相对模态速度.-2一 2v 其中,cif左前轮A的轮轴游间行程速度VDEB, &=右前轮B的轮轴游间行程速度VDEB, &=右后轮C的轮轴游间行程速度VDEB, (ii^左后轮D的轮轴游间行程速度VDE预期横向摇摆预设的估算器32用于根据测得的车辆速度WH和用任何传感器或适 当手段测得的车辆方向盘转动速度S(其中S是测得的方向盘转角)来计算 预期横向摇摆F (坐标值Y对时间的三次导数)。估算器32在其输入端接收一悬挂质量MSUS,一前后部分之间的质量分配值RMAvAr, 一车辆速度VVH, —方向盘转动速度" 预期横向摇摆F按下式估算.-F 一 加-FP7f2一e(i+《-m/2)其中D是方向盘的变速比,K是过转向增益常数,它是根据前后部分 之间的质量分配值RMAvAr和悬挂质量MSUS计算的。过转向增益K是通 过车辆上的测量确定的车辆量。预期车轮驱动扭矩预设的估算器40用于计算预期车轮驱动扭矩CR。 为此,估算车辆变速箱啮合比REMBR (i)的档次i,例如为1到5。 按照下式计算当发动机处于预定转速coMOT1时的车辆速度VVH1,它只 依赖于相应档次下的啮合比REMBR: VVHl=VVH'o)MOT1/ MOT其中COMOT是车辆速度为WH时的发动机转速。0)MOT,的值例如为C0MOT=1000转/分。对于每个啮合比档次i计算参数 P, = 0,5 ■ (WH1(i) + WH1(i+1)).通过比较VVHl与Pi,并取最接近于WH1的Pi值,导出啮合比档次于是可以计算预期车轮驱动扭矩 Cr = Cm ■ Rembr(J),其中Rembr (i) =^>mot/ roue, Rembr (i)是档次i下的啮合比。Cm是用任何造当手段,例如发动机控制计算机,确定的驱动扭矩。Wroue 是车轮的转速。预期纵向摇摆预设的估算器33用于根据预期驱动扭矩的导数和主汽缸压力PMC的导 数> mc计算预期纵向摇摆文(坐标值X对时间的三次导数)。 估算器33在其输入端接收 一悬挂质量MSUS, 一主汽缸压力PMC,一预期车轮驱动扭矩CK。该计算按如下方式实现。首先例如通过线性插值从能给出主汽缸制动力与主汽缸压力的关系的 预先存储表格或曲线中提取对应于主汽缸压力PMc的制动力值EFR。然后利用例如为一阶Butterworth型的低通滤波器对该制动力EFR作低通滤波, 并用微分器对该滤波制动力EFR进行求导,得到滤波制动力EFR的导数芏FRF。计算发动机对车轮的预期力EMR,它等于车轮的预期驱动扭矩CR除 以预先存储的预定车轮平均半径Rmoy。然后用例如为一阶Butterworth型 的低通滤波器对该发动机施加在车轮上的预期力EMR进行低通滤波,并用 微分器对该滤波发动机预期力EMR进行求导,得到滤波力EMR的导数^MRF。于是,预期纵向摇摆f等于导数^RF和AMRF之和除以总质量MTOT:在该公式中,总质量MTOT包含了悬挂质量MSUS,还可以包含车轮 的质量,并可能被限制在两个阈值之间。摇摆F和f是估算的,而不是用太费劲和太慢的微分加速度计得到的。预期模态力项预设的模块34用于计算两个预期模态力项,它们是 一预期俯仰模态力矩Qp2ant,一预期横滚模态力矩ce2ant,如下面将说明的,既然关于颠簸只有Roadhook校正模态力,所以不再计算预期颠簸模态力。在图11所示的实施例中,估算器34在其输入端接收一由估算器32提供的预期横向摇摆f',一由估算器33提供的预期纵向摇摆JT, 一车辆速度WH,
一由估算器24提供的各个模态硬度颠簸模态硬度kz、俯仰模态硬度 k^、和模滚模态ke,
一由模块31提供的各个相对于车轮平均平面的相对模态速度Vm。d2:车 厢颠簸相对模态速度i(J2、车厢模滚相对模态速度^、和车厢俯仰相对模态
速度CJ)2,
一由估算器20提供的各个惯量模态矩横滚惯量模态矩19和俯仰惯量 模态矩Icp,
一由估算器20提供的悬挂质量MSUS, 一运动信息IS。
如图11所示,关于预期俯仰模态力矩C一M和预期横滚模态力矩Ce2ant 这两项预期模态力矩,先分别通过对预期纵向摇摆义和预期横向摇摆F的处
理来计算,得到经处理的预期纵向摇摆义T和预期横向摇摆FT,然后按照下
式通过分别乘以纵向激励增益Gsx和横向激励增僧GsY得到预期俯仰模态
力矩Qp2ant和预期横滚模态力矩C Cq)2ant= GsX ' Ir Ce2ant = GsY ' &
纵向激励增益Gsx和横向激励增益GsY是预定的调节参量,它们由对 车辆的试验确定,以在驾驶员的激励下能得到适当的车厢管理状态。
如下所述,预期俯仰模态力矩的计算是从预期纵向摇摆i开始的 一将预期纵向摇摆义输送给弱振幅归零滤波器341,该滤波器有纵向摇
摆作用正高阀SHJL和纵向摇摆作用负低阈SBJL,它可以在行车期间将处于高阈SHJL与低阈SBJL之间的预期纵向摇摆值义用零值替代;
一将滤波器341输出的滤波预期纵向摇摆义输送给极大值保持模块 342,它有参变的极大值保持时间,可得到滤波和极大值保持摇摆f fmax,
一将模块342输出的滤波和极大值保持摇摆义fmax输送给斜率限制模块 343,使滤波和极大值保持摇摆iftnax的下降斜率绝对值受到限制,得到处 理预期纵向摇摆f t,然后通过分别乘以纵向激励增益Gsx获得预期俯仰模 态力矩Ccp2ant。
上述保持时间应该足够地长,使得Roadhook校正项(见前文)对简单 的驾驶动作(简单转向、制动或加速)有足够的改变时间;保持时间又应 该足够地短,以避免对Roadhook功能的干扰和作出无用的减震控制。
将预期横向摇摆F输送给弱振幅归零滤波器341,它有横向摇摆作用正 高阈SHJT和横向摇摆作用负低阈SBJT,然后在极大值保持模块342中产
生滤波和极大值保持摇摆Ffmax,该值被输送给含有横向激励增益Gsy的斜
率限制模块343,在其输出端得到预期横滚模态力矩Ce2ant。高阈值SHJT 和SHJL可以相等,并与相等的低值SBJT和SBJL有相反的正负号。这些 阈值都是参变的,它们是对不合时动作的限制与不处理小激励之间的一种 折衷。每个阈值SHJT、 SHJL、 SBJT、 SBJL的优选值是位在lms'3与10ms-3 之间。
事实上利用这些预期量可以赢得响应时间使得致动器在车厢有时间得 到速度之前就被设置到良好的状态上。结果可以明显改善车厢的管理。
修正模态力项模块34还根据相对于车轮平均平面的相对模态速度Vm。d2=&2、 <i>2、" 来按照下述一般公式计算至少一个第二修正模态F2C0R:
F2COR = - bmod2 ■ Vmod2
也即,按照下列公式计算
一第二修正颠簸模态力项F^c。r, 一第二修正俯仰模态力矩项Qp2c。r,
一第二修正横滚模态力矩项ce2c。r,
Fz2cor = -bz2 Ce2cor= "be2 62
其中bm。d2是第二修正模态增益,
bz2是第二修正颠簸模态增益,用于计算第二修正颠簸模态力项F^。r, be2是第二修正横滚模态增益,用于计算第二修正横滚模态力矩项
<formula>formula see original document page 47</formula>
、2是第二修正俯仰模态增益,用于计算第二修正俯仰模态力矩项CV。r。 第二修正模态增益bz2、 be2、 、2可以包含一个或多个相乘系数,例如 一分别对应于颠簸、横滚和俯仰的第二参考相乘系数b^F2、 b9REF2、 b(pREF2赘
一分别对应于颠簸、横滚和俯仰的第二调节相乘系数bzREC2、 beREC2、
b<pREC2
一分别对应于颠簸、横滚和俯仰的第二驾驶类型相乘系数bzTYP2、beTYP2、 b(p'TYP20
对于每个第二模态增益b^、 be2、 lv,对应于颠簸、横滚、俯仰的第二参考相乘系数b则F2、 beREF2、 ^REF2是从预先为Roadhook策略存储的第二
参考表格或曲线中提取的,该表格或曲线可以根据车辆速度给出第二参考
相乘系数,对应于车辆速度WH输入值的第二参考相乘系数例如可以通过
线性插值得到。
对于每个第二模态增益b^、 be2、 IV,第二调节系数b zREC2、 beREC2、 b(pREC2
例如分别等于对应于颠簸、横滚、俯仰的前述第一调节相乘系数bzREc、beREc、
b(pREc:
bzREC2 = bzREC , beREC2 = beREC, b(pREC2 = bq)REC-
对于每个第二模态增益bz、 be、 lv分别对应于颠簸、横滚、俯仰的第 二驾驶类型相乘系数bzTTP2、 beTYP2、 IVrYP2例如分别等于前述第一驾驶类型 相乘系数bzTYP、 bexYP、 byrYp:
bzTYP2 = bzTYP , beTYP2 = b8Typ, b(pjyP2 = bqOYP-
第二修正模态增益ba、be2、iv按照下列公式根据各第二相乘系数计算
bz2 = bZREF2 ■ bZREC2 bzTYP2 be2 = beREF2 ■ beREC2 beTYP2 bq>2 = b屮REF2 . b9REC2 ■ b9TYP2
Roadhook模态力
随后估算器34执行
一在预期俯仰模态力Ccp2ant与第二修正俯仰模态力矩Qp2e。r之间进行综 合,在输出端上得到第二俯仰模态力矩或模态力Qp2,
一在预期横滚模态力Ce2ant与第二修正横滚模态力矩Q加r之间进行综 合,在输出端上得到第二横滚模态力矩或模态力Ce2。
第二修正颠簸模态力F^。r被作为第二颠簸模态力出现在输出端上:这些第二力Qp2 、 Ce2和F^称作适应型或路面跟随型或《Roadhook》 型模态力。
上述综合是这样实现的按照下列表格,根据各个项的值选取预期项 或者修正项
预期项小大
修正项小情况1:修正 项情况3:预期项
大情况2:修正 项情况4-一如果正负号相同,则取两者中的较 大者 一如果正负号相反,修正项
第二俯仰模态力Qp2按如下方式得到它等于
一第二修正俯仰模态力矩C92^,如果预期俯仰力矩Qp2w的绝对值小
于或等于第一俯仰预定值V"(对应于上表中小预期项的情况1和2),
一预期俯仰模态力矩Qp2ant,如果预期俯仰力矩Qp2aw大于第一俯仰预 定值V",并且修正俯仰模态力矩Qp2^的绝对值小于或等于第二俯仰预定
值(对应于上表中小修正项和大预期项的情况3)。
如果预期俯仰力矩Qp^t的绝对值大于第一俯仰预定值V"并且修正俯
仰模态力矩的绝对值大于第二俯仰预定值V2V (对应于上表中大修正 项和大预期项的情况4),贝U:—如果修正俯仰模态力矩Qp2e。r与预期俯仰力矩CVant有相同的正负号,
则第二俯仰模态力Qp2等于max (IQp2c。rl,IQp2加tl) .sgn ((^2础),其中sgn代 表符号函数,max代表取最大函数,以及
一如果修正俯仰模态力矩Qp2e。r与预期俯仰力矩Qp2ant有不同的正负号, 则第二俯仰模态力Qp2等于修正俯仰模态力Qp2c。r。
用于上类似的方法可以得到第二横滚模态力Ce2,只要分别Ce2^与
Ce^t代替Qp2咖和Qp2ant,同时分别将第一横滚预定值Vle和第二横滚预定
值V2e代替V"和V2。。
Skyhook与Roadhook之间的综合
估算器21所提供的第一颠簸模态力Fzl、第一横滚模态力Fei和第一俯 仰模态力F^ (这些是skyhook策略中的舒适型模态力, 一般地用第一承受 模态力F1表示)、以及估算器34所提供的第二颠簸模态力F^、第二横滚 模态力Ce2和第二俯仰模态力Qp2 (这些是Roadhook策略中的适应型模态 力, 一般地用第二承受模态力F2表示)都被传送给承受力估算器22 (这些 承受力是对每个减震器,也即对每个车轮A、 B、 C、 D的,这些承受力分 别表示为FA1、 FB1、 FC1、 FD1)。
对于每种模态,估算器22都通过对舒适型的第一力Fl和适应型的第 二力加权来计算承受模态力F。
估算器22作如下计算
一根据舒适型的第一颠簸力Fzl、适应型的第二颠簸力F^和权系数a 按下式<formula>formula see original document page 51</formula>
计算颠簸承受模态力F=FZ,
一根据舒适型的第一俯仰模态力F9l、适应型的第二俯仰模态力Qp2和
权系数a按下式-
<formula>formula see original document page 51</formula>
计算俯仰承受模态力F-Fp,
一根据舒适型的第一横滚模态力Fei、适应型的第二横滚模态力Ce2和 权系数a按下式
<formula>formula see original document page 51</formula>
计算横滚承受模态力F=Fe。
根据探测到的激励确定权系数a的方法将在下面说明。 为了使skyhook策略的舒适型第一力Fzl、 Fw和F^成为承受模态力, 通常使权系数为0。
修正纵向加速度
修正纵向加速度义am由估算器25根据纵向加速度计CAPL所测得的 纵向加速度ACCL计算。
估算器25在其输入端接收
一测得的车辆速度VVH,
一由估算器20提供的悬挂质量MSUS,
一测得的纵向加速度ACCL,
—由传感器CAP—P提供的制动主汽缸压力PMC,一由估算器40提供的预期车轮驱动扭矩CR。 该计算以如下方式实现
首先例如通过线性插值,从给出主汽缸制动力与主汽缸压力的关系的 预先存储表格或曲线提取对应于主汽缸压力PMC的该制动力值EFR。
计算作用于车轮的预期驱动力EMR,它等于作用于车轮的预期驱动扭 矩Q除以预先存储的预定车轮平均半径Rmoy。
根据车辆速度WH按照下式计算纵向牵引力ETR:
ETR = COEF (WH)2 + DEC
其中COEF是预先存储的预定系数,DEC是预先存储的预定偏置。 于是总纵向力ELT等于制动力EFR、作用于车轮的预期驱动力EMR、 纵向牵引力ETR之和
ELT=EFR+EMR+ETR。
计算包含悬挂质量的总质量MTOT,其中还可以包含车轮质量,它的 值可能被限制在两个阈值之间。
通过将总纵向力ELT除以总质量MTOT可计算得到预期纵向加速度
f ANfELTTMTOT。
接着可能将预期纵向加速度义ANT限制在两个阈值之间。 然后按如下方式计算修正纵向加速度戈COR:
一计算纵向加速度变化EVAL,它等于预期纵向加速度lANT减去测得
的纵向加速度ACCL: EVAL4渡一ACCX一通过用例如一阶Butterworth型高通滤波器PH对该纵向加速度变化 EVAL滤波,得到滤波纵向加速度变化,它等于PH (义AOT—ACCL),
一通过在测得的纵向加速度ACCL上加上滤波纵向加速度变化EVAL, 得到修正纵向加速度义c欣
<formula>formula see original document page 53</formula>
高通滤波器PH的截止频率可以调节估算速度与测量速度的差别。
修正横向加速度
修正横向加速度f ccm由估算器26根据由横向加速度计CAP—ACCT 提供的测量横向加速度ACCT计算。 估算器26在其输入端接收-一悬挂质量MSUS,
一前后部分之间的质量分配值RMAvAr, 一车辆速度VVH, 一方向盘转角5, 一测量横向加速度ACCT。
预期横向加速度^ANT按下式估算
其中D是方向盘的变速比,K是过转向增益常数,后者根据前后部分 之间的质量分配值RMAvAr和悬挂质量MSUS计算得到。过转向增益常数 K是车辆量,通过在车辆上的测量确定。
接着可能将预期横向加速度?AOT限制在两个阈值之间。然后按如下方式计算修正橫向加速度fcOR:
一计算横向加速度变化EVAT,它等于预期横向加速度^ant减去测量
横向加速度ACCT:
<formula>formula see original document page 54</formula>
一通过用例如 一 阶Butterworth型的高通滤波器PH2对该横向加速度变 化EVAT滤波,得到滤波横向加速度变化,它等于PH (f ant—ACCT),
一通过在测量横向加速度ACCT上加上滤波横向加速度变化EVAT,得 到修正横向加速度f )R:
<formula>formula see original document page 54</formula>
高通滤波器PH2的截止频率可以调节估算相对测量的校准速度。
激励探测和Skyhook力与Roadbook力的权系数
在图12中,估算器23计算舒适型第一力和适应型第二力的权系数a。
估算器23在其输入端接收-
一由估算器33提供的预期纵向摇摆f ,
一由估算器32提供的预期横向摇摆F ,
一由估算器25提供的修正纵向加速度义c加,
一由估算器26提供的修正横向加速度f C0R,
一运动信息IS。
默认的情况是,选择Skyhook策略下的舒适型第一力Fzl、 Fei、 F^作 为承受的模态力,也即权系数a为0。当在上述输入端处捕捉到相应的量时 就认为是探测到了激励。 一旦探测到激励,权系数a就转变为《全适应》或Roadhook型,即取值变为l,以选择适应型的第二力F^、 Ce2、 Qp2作为 承受的模态力。如果探测到在激励中间出现稳定状态,典型地如图14所示 的发生在高速公路大半径拐弯处的情况,则有可能使权系数ct逐渐重新变 回Skyhook策略的0值,以有利于舒适性。如果在这种稳定状态中间又探 测到了加速度量的变化,则上述两类力的分配立即回到"完全适应"型,即cx 等于l。
建立两个关于超过了修正加速度或预期摇摆的参变阈值情况的二进制 信号"横向驾驶员激励"二进制信号SSOLT和"纵向驾驶员激励"二进制信 号SSOLL。
当探测到下列事件时,将权系数置1并重新起动计时
一纵向驾驶员激励的上升前沿,
一横向驾驶员激励的上升前沿,
一纵向驾驶员激励使得纵向摇摆超过阈值,
一纵向驾驶员激励使得纵向'加速度变化超过阈值,
一横向驾驶员激励使得横向摇摆超过阈值,
一横向驾驶员激励使得横向加速度变化超过阈值。
估算器23根据运动型信息IS确定纵向阈值调节量MODL和横向阈值 的调节量MODT。
如果运动信息IS等于1,则纵向阈值调节量MODL等于远小于1的纵 向预定值,横向阈值调节量MODT等于远小于1的横向预定值。
如果运动信息IS等于O,则纵向阈值调节量MODL等于1,横向阈值 调节量MODT等于1。然后按下述方式确定如下激励探测信号纵向激励逻辑信号SSOLL、 第二纵向逻辑信号SL2、第三纵向逻辑信号SL3、横向激励逻辑信号SSOLT、 第四横向逻辑信号ST4、和第五横向逻辑信号ST5:
一如果|义corI〉THAI^ 'MODL
或降T肌rMODL,
贝U ssoix=i,
—否则SSOLL=0,
一如果SSOLL=l且IJ^〉THJL2,
贝U SL2=1
—否贝lj SL2=0,
一将纵向加速度化初始化为0。 一如果| f C0R—Yl|>THAL2'|yl| 则
-存储Yl=》cor,供下面计算SL3用, -如果SSOLL-l,则SL3-1,否则SL3峋, 一如果|2C0R—Yl|^THAL2.|yl|,则SL3=0,
—如果l t COR|>THATrMODT 或IF一THJTVMODT 贝U SSOLT=l 一否则SSOLT=0,
一如果SSOLT-l且IF一THJT2
贝U ST4=1,
—否则ST4=0。一将横向加速度竹初始化为o,
-如果l f cor—YtI>THAT2'|yt| 则
-存储Y产fcxm,供下面计算ST5用, -如果SSOLT-l,贝UST54,否则ST5-0, 一如果P cor—YtKTHA1VIytI否则ST5-0。
其中,THALi是第一纵向加速度阈值,
THAL2是第二纵向加速度变化阈值,
THJL,和THJL2是第一和第二纵向摇摆阈值,
THATi是第一横向加速度阈值,
THAT2是第二横向加速度变化阈值,
THJT,和THJT2是第一和第二橫向摇摆阈值,
以上各个阈值都是预先存储的。
探测信号的状态1对应于存在激励的状态,而状态0对应于不存在激 励的状态。
驾驶员激励逻辑信号SSOL在第一纵向激励逻辑信号SSOLL为1和/ 或横向激励逻辑信号SSOLT为1时取值1 (逻辑"或"算子)。
第一逻辑信号SL1被取为等于驾驶员激励逻辑信号SSOL。
根据运动信息IS确定第一 Skyhook力与第二 Roadhook力之间的调节 时间TMOD:
一如果IS4,则调节时间TMOD等于
TMOD=TPER.MODSPORT,否则TMOD=TPER0
其中TPER是预先存储的预定持续状态时间,代表从稳定的Roadhook 策略过渡到稳定的Skyhook策略所经过的时间,MODSPORT是在选择了运 动型驾驶情况下调节时间的相乘因子,它远大于1并且是预先存储的预定 值。
在图13所示的时序图中,横坐标为t,然后按如下方式计算中间权系
数aiNTER:
一初始化为0 (阶段SIO),
—当探测到第一、第二、第三、第四、第五逻辑信号SLl=SSOL、 SL2、 SL3、 ST4、 ST5中的一个或多个或全部的上升前沿时,将中间权系数ajNTER 设置为1 (阶段Sll),
一在探测到每个上升前沿之后,会中间权系数ajNTER在一段死时间
TM0RT内保持为1,该死时间是预先存储的预定值(阶段S12),
一在死时间TMORT结束后,会中间权系数aiNTER在调节时间TMOD
中例如以线性方式下降至0 (阶段S13),
一如果探测到新的上升前沿,则在阶段Sll之后重新取中间权系数
amT^为l,并重新开始上述阶段Sll、 S12、 S13的处理。
通过在具有负斜率的限制器中对驾驶员激励逻辑信号SSOL进行滤波,
计算驾驶员激励限制逻辑信号SS0LUMIT,以使它在调节时间TMOD内从1
下降到最小值0。
权系数a等于中间权系数aINTER乘以驾驶员激励限制逻辑信号 SSOLlimit:a^aiNTER'SSOL固iT。
图14示出了在简单转向过程中方向盘转角S的时序图,这一动作使权 系数a在转向开始时和转向结束时都变为1 (Roadhook型),而在转向之前、 转向之后、以及转向中间权系数a都为O (Skyhook型)。
车轮的承受力
例如通过线性插值,从给出前部力分配系数与前后部分之间的质量分 配值的关系的预先存储表格或曲线提取对应于前后部分之间的质量分配值 RMAvAr的前部力分配系数值CAV。该前部力分配系数CAV大于或等于0 且小于或等于l。
根据车辆速度VVH计算大于或等于0且小于或等于1的防倾斜比 RAD。例如,可以例如通过线性插值从给出防倾斜比与车辆速度的关系的 预先存储表格或曲线提取对应于车辆速度VVH的防倾斜比的值RAD。
估算器22根据承受模态力Fz、 Fe和F》按下列公式计算各个减震器AM 给予车轮A、 B、 C、 D的承受力
一左前轮A的承受力FA1:<formula>formula see original document page 59</formula>一左后轮D的承受力FD1:
— 2 2.e v
然后,估算器根据各个减震器AM给予车轮A、 B、 C、 D的承受力FA1 、
FB1、 FC1、 FD1和车轮A、 B、 C、 D各自的有效轮轴游间行程速度VDEB, 来确定车轮A、 B、 C、 D的各个减震器AM应采用的承受减震规律 ERc=ERcA、 ERcb、 ERcc、 ERcd,例如,通过在图15中确定点的位置(VDEB (A); FA1)然后找出最接近的减震规律ER。
最小状态
估算器27计算最小减震状态。这一计算的意义是可以通过输入最小状 态ERM也即最小减震规律ERM使得悬挂系统不能处于太软的减震状态。该 最小减震规律是由输入端处的4个不同信号流决定的.-
一车辆速度,由此得到第一最小状态ERw:这一最小状态适用于车辆 静止或速度十分缓慢(例如从人行道上下来)、或为了安全和保持车厢情况 而十分高速行驶的情况。
一修正纵向加速度,由此得到第二最小状态ERM2:这一最小状态适用 于存在很大的纵向激励而Roadhook策略不能令人满意时需考虑安全性的情 况,以及发生稳定加速或制动这类与纵向过渡阶段相反的情况。
一修正横向加速度,由此得到第三最小状态ERM3:这一最小状态适用 于存在很大的横向激励而Roadhook策略不能令人满意时需考虑安全性的情 况,以及发生稳定转向而使该时期内的综合策略应优先考虑Skyhook策略 的情况。一预期横向摇摆,由此得到第四最小状态ERM4:这一最小状态与含有
各预期项的Roadhook策略并行地工作。它可以在转向时保证导向致动器能 预先采用小角度,同样地,在转向时为了车辆操纵的灵活性,对于车轮内 滑或外滑也可根据参数来采用这种最小状态。
这些最小状态例如是对每个车轮分开计算的。
第一最小状态ER^是这样得到的例如通过线性插值,从给出第二最
小状态与车辆速度的关系的预先存储表格或曲线提取对应于测量的车辆速
度VVH的第一最小状态数据ERM1。第一最小状态可以对两个前轮和两个 后轮分开计算。
第二最小状态ERM2是这样得到的例如通过线性插值,从给出第二最
小状态与车辆速度及修正纵向加速度的关系的预先存储表格或曲线提取对
应于测量的车辆速度VVH和修正纵向加速度fom的第二最小状态数据
ERm2。
第三最小状态ERM3是这样得到的例如通过线性插值,从给出第三最 小状态与车辆速度及修正横向加速度的关系的预先存储表格或曲线提取对
应于测量的车辆速度VVH和修正横向加速度f COR的第三最小状态数据
ERm3°
第四最小状态ERM4是这样得到的例如通过线性插值,从给出第四最
小状态与预期横向摇摆的关系的表格或曲线中提取对应于预期横向摇摆F
的第四最小状态数据ERM4。
于是,对于每个车轮,由估算器27提供的总减震最小状态ERM等于最 小状态ERvn、 ERM2、 ERM3、 ERm4的最大僮。这样就得到了车轮A、 B、 C、D各自的总减震最小状态ERMA、 ERmb、 ERmc、 ERmd。
Roadhook和Skyhook这两个功能在其输入端接收作为主要数据流的来 自4个轮轴游间行程传感器的信息。
例如,对于车速至少为20km/h的无驾驶员激励的车辆,由于绝对模态 速度将十分小,Skyhook功能将使减震处于最软的可能状态。然而,在这样 的行车情况下,车辆在登上人行道或从人行道下来时将有受到强制性激励 的危险,所以宁可希望车辆处在稍硬的减震状态之下。
同样,对于速度十分高的车辆,如果没有驾驶员激励并且路面很好(例 如在高速公路上),则Skyhook将使减震处于某一软状态。这可能在大速度 下出现问题,因为这会导致减震必须在太短的时间内过渡成太硬的状态的 危险,而这是所用的致动器不可能实现的。
另一方面,Roadhook策略可以处于比驾驶员激励稍有滞后的状态由 Roadhook策略估算的预期力并没有滞后,但当采用硬规律下的过渡时,要 求车轮已经有了轮轴游间行程速度。然而,当车轮有轮轴游间行程速度时, 已经太晚了。所以应该在纵向和横向加速时结合作用,最小减震状态,保 证减震有足够的与车轮轮轴游间行程速度无关的硬度。出现横向摇摆时(它 超前于加速度)也应使用最小状态。
为了改善车辆的舒适度,最好在稳定转向过程中或稳定纵向加速情况 下回到Skyhook策略状态。这可以稳定车厢的绝对速度。然而在这种情况 下应当注意不要让车辆处于太软的状态,因为这种情况有潜在的危险性(急 转弯,转向过程中轮胎松动等)。所以在稳定加速时应采最小状态以安全地 利用Skyhook功能。最后,关于摇摆的最小状态给综合策略增加了灵活操作的余地和转向 时的驾驶乐趣。
减震规律的控制
控制模块28在其输入端接收由估算器22提供的各个车轮A、 B、 C、 D的承受减震规律ERca、 ERcb、 ERcc、 ERcd和由估算器27提供的各个车 轮A、 B、 C、 D的总减震最小状态erma、 ERmb、 ERmc、 ERmd,并据以通 过对每个车轮取承受减震规律和总减震最小状态中的最大值计算各车轮A、
B、 C、 D的减震器的控制状态ERA、 ERB、 ERc、 ERd: ERA=max (ERcA, ER嵐)
ERB=max (ERcb, ERmb) ERc二max (ERcc, ERMC) ERD=max (ERcd, ERmd)
这些控制状态ERA、 ERB、 ERc、 ERo确定了每个车轮A、 B、 C、 D的 减震器AM所采用的减震规律,并作为控制量ER被输送给各个车轮A、 B、
C、 D的减震器的致动器的控制输入端COM。
此外,这些控制状态ERA、 ERB、 ERc、 ERo还作为致动器的真实状态 ER被输送给估算器12的输入端。
下面是一些补充功能的说明,有助于理解本装置中对车轮A、 B、 C、 D的减震器的控制状态ERA、 ERB、 ERc、 ERD的计算。
撞击的考虑撞击的探测在前车轮上实现。障碍物不可能预见。所以当前车轮跨越 障碍物时将探测到撞击。通过监测车辆前轮的轮轴游间行程速度来实现撞 击的探测。
撞击的特点是,在车轮的水平高度上产生了大的轮轴游间行程速度。 障碍物的幅度可能不大(例如浅坑),但会造成冲击,因为车轮以大速度跳 动。
在图16中,预设的估算器50用于在探测到撞击的情况下计算承受状 态或承受减震规律ERP。该估算器50在其输入端接收
一由轮轴游间行程传感器CAP-DEB提供的前车轮A、 B的轮轴游间行 程DEB (A)、 DEB (B),
一前车轮A、 B的轮轴游间行程速度VDEB (A)、 VDEB (B),
一测得的车辆速度VVH,
一修正横向加速度Y,,
一第一舒适型力Fzl、 Fei、 与第二适应型力F^、 Fe2、 F92的权系数a。 左车轮和右车轮的撞击探测和处理是独立进行的。如果只在右前轮上
探测到撞击,则只对右车轮这一侧进行撞击处理。如果只在左前轮上探测
到撞击,则只对左车轮这一侧进行撞击处理。 估算器50包括
一撞击探测模块51,它根据轮轴游间行程DEB和轮轴游间行程速度 VDEB进行探测,
一计算模块52,它根据车辆速度VVH、修正横向加速度、。,和权系数 a计算作动延时和处理禁止信号,一左侧撞击处理模块53, 一右侧撞击处理模块54。
撞击探测
模块51中预先定义了撞击探测阈值SDP。当在车辆的一侧,下面例如 假定为左侧,探测到前车轮的轮轴游间行程速度VDEB (A)的绝对值超过 了撞击探测阈值SPD时,可能撞击探测逻辑信号P(二进制信号)将被置1, 而当前车轮的轮轴游间行程速度VDEB (A)的绝对值小于或等于撞击探测 阈值SDP时,可能撞击探测逻辑信号P将被置O。
为了实现优化调节,撞击探测阈值P是随车辆速度VVH改变的参变量。 例如通过线性择值,从给出撞击探测阈值与车辆速度的关系的表格、曲线 或图形提取对应于车辆速度VVH的撞击探测阈值量SDP。例如,当车速十 分高时,不论什么障碍物都有产生大轮轴游间行程速度的危险。所以,在 高车速下,为了不对并非对应于上述所定义撞击路面激励作出不适当的处 理,需要增大撞击探测阈值。
在一次冲击之后,轮轴游间行程速度可能在一段时间内振荡,并在单 次冲击之后一段时间内可能有(多次探测到)超过阈值SDP的危险。于是 在第一次超出阈值SDP时给出断开时间TEMP以避免在跨越同障碍物时探 测到多个撞击。
例如,探测到的撞击仅仅出现在前一次撞击后的预定时期DDP (例如 15毫秒)之后才是有效的。撞击探测的禁止
当前轮轮轴游间行程DEB (A)、 DEB (B)中至少有一个变得小于第 一限位阈SDEB1或大于第二限位阈SDEB2时,将使撞击探测禁止信号S =SIDP置1次禁止撞击的探测,否则该信号将被置0。
事实上,当车厢强烈运动时,轮轴游间行程可能使轮轴(train)与限位块 相接触。对限位块的紧压将产生大的轮轴游间行程速度,导致进行撞击处 理。如果在这种情况下进行处理,它将在一段时间内使后部处于软减震状 态。问题在于,在轮轴与其限位块相接触的情况下过渡到软减震状态,车 厢的运动将不再能完全制止,明显地出现后车轴过度颠簸的现象。^f以在 这种行车情况下需要禁止撞击探测。为此,监测车轮的轮轴游间行程值。 当这些轮轴游间行程值超过参变阈值SDEB1或SDEB2(它们对应于事先与 限位块紧贴或松弛接触的车轮的可能轮轴游间行程范围)时,撞击探测将 被禁止。
模块51按下述方式根据可能撞击探测信号P产生撞击证实信号W。 有效撞击信号Q和撞击证实信号W都是通过循环迭代产生的,它们在 第n次计算循环中的值是根据它们在前一次(n—l)循环中的值和断开时 间TEMP的流逝时间信号T得到的,其中T是根据撞击可能探测信号P计 算的。
有效撞击信号Q被初始化为1 。
如果撞击可能探测信号P在其前一次下降前沿之后在超过断开时间 TEMP的时期保持为O,则它的流逝时间信号T取值1,否则它的时间流逝 信号T取O。有效撞击信号Q的值为
其中Q'代表下一次循环中的状态, 一代表取补值。 如果以下各条件同时成立,则撞击证实信号W取l,表示真正探测到 了一次撞击
一在构成了时期DDP的指定相继循环次数(例如3次循环)中,撞击 可能探测信号P始终为l, 一有效撞击信号Q为1,
一撞击探测禁止信号S二SIDP为O,表明非禁止状态,
一修正横向加速度?e。K的绝对值小于预定的修正横向的速度禁止阈值
SY: | COR|<SY 。 也即,
W = P.e,COR|<SY)
跨越延时和小速度禁止
为了改善撞击向后车轮的传递,这里硬性规定跨越障碍物时应有软减 震状态。为此,撞击处理功能中应该估算后车轮跨越的精确时刻。
当在前车轮上探测到撞击时,也即当撞击证实信号W为1时,模块52 将以如下的一般方式计算后车轮跨越相对于前车轮跨越的延吋DEL:
DEL=(e/VVH)-TR
其中TR是对应于致动器为了过渡到软状态所需时间的预定响应时间。 如果车辆速度VVH太小(小于或等于车速阈值SVVH),或者如果舒适型第一力Fzi、 Fei、 F^与适应型第二力Fe2、 F^的权系数a太大(大 于或等于权系数阈值SCOEFF),则小速度禁止信号SINY被设置为1,并 且跨越延时DEL等于预定的最大值DELMAX。
后车轮的处理
一旦对左前轮探测到了撞击,就在左车轮处理模块53中开始跨越延时 DEL期间内计时。计时结束时,车辆的左后轮便在预定的处理时期内被设 置为预定的软承受减震状态ERP,使得该撞击可被左后轮的减震器适当地 衰减。所施加的减震状态和处理时期都是调节好的参变数据。
前车轮的处理
一旦对左前轮探测到了撞击,对左前轮的处理只能是后处理。后处理 的目的是限制车厢的震动和制止越过障碍物之后的车轮运动和跳动。
前车轮的后处理是在预定的处理时期内赋予预定的硬承受减震状态 ERP,所施加的减震状态和处理时期都是调节好的参变数据。
前后车轮的后处理
在对后车轮的处理结束时,对前车轮和后车轮都进行撞击的后处理。 为了制止由跨越障碍物引起的车轮运动,在预定的后处理时期内使后车轮 处于预定的硬承受减震状态ERP。所施加的减震状态和前后轮的后处理时 期都是调节好的参变数据。处理禁止
撞击处理模块53、 54产生准备施加的撞击减震状态ERP,它们可能优 越于Skyhook和Roadhook功能所要求的减震状态ER。
在某些行车情况中,这种施加的撞击减震状态ERP可能或者降低车辆 的舒适性,或者危害安全性。这就是撞击处理偶而会被禁止的原因。
当车辆在等级很低的道路上行驶时,会受到高频的激励(石子路面),
车轮的轮轴游间行程速度达到了高水平,导致激活撞击处理功能。
如果该功能被激活,它将设置一些撞击减震承受状态ERP,在确定的
时间内4个车轮的这些状态将是硬的。在石子路面上,这种硬减震状态ERP
将在整个后处理时期内带来不舒适。在这种路面上不产生车厢运动的理想
策略实际上应该是保持尽可能软的规律。
因此,只有在确定的短时间内探测到了某一确定次数(例如3次)的
撞击时,才例如对撞击证实信号W禁止撞击处理。所造成的禁止有参变的时期。
另一种可能的处理禁止情况是车辆速度VVH太低。另一方面,当综合 策略AMVAR处于"适应"模式时,也即当Roadhook策略被激活权系数a等 于1或接近于1时,同样将禁止撞击处理(见超SINV)。
可以预见到另外一种为了车辆安全性的处理禁止情况。当驾驶员给出 强激励时,或者当车辆处于稳定转向状态时,施加软减震状态对于路面跟 随可能是有危险的。在这种行车情况中,能使车辆适应性最优化的Roadhook 策略尤其不应该被其他功能所消激活。这将提高人员的安全性。所以一方 面要监测车辆的横向加速度当该加速度超过某一参变阈值吋,如同上述当修正横向加速度tc。R的绝对值超过预定修正横向速度禁止阈值 SY:|te。R —SY时那样,将禁止撞击处理。
当出现下述情况中至少一种情况时,模块52将产生等于1的撞击处理 禁止信号INHIB以禁止模块53和54的撞击处理。
一在预定时期内探测到预定次数的由撞击证实信号W的上升前沿所代 表的撞击,
一关于小速度的禁止信号SINY被置为1,表明车辆速度WH太小, 或者表明舒适型的第一力Fzl、 Fel、 F^与适应型第二力F。、 Fe2、 F^的权 系数a太大也即正在实施Roadhook策略, C0R—Y。
跨越延时DEL和撞击处理禁止信号INHIB被输送给处理模块53、 54 各自的输入端。模块53、 54还各自有一个时钟输入端CLK,它们通过逻辑 算子ET分别与左前轮A的撞击证实信号W的输入端W (A)和右前端B 的撞击证实信号W的输入端W (B)结合在一起,以指明模块53和54的 计算频度。各附图所示的每个方框,估算器和模块也都同样预设了时钟输 入端。
对于预设了估算器50的情况,它将在探测到撞击时向控制模块28的 另一个输入端提供承受状态ERP,也即每个车轮A、 B、 C、 D的承受状态 ERP八、ERPB、 ERPc、 ERPd。
控制模块28根据这些状态通过对每个车轮取状态ERc、承受减震ERP 和总减震最小状态ERM的最大值,计算每个车轮A、 B、 C、 D的减震器 的控制状态ERA、 ERB、 ERc、 ERd:ERA=max (ERcA, ERPA, ERMA)
ERB=max (ERcB, ERPB, ERmb)
ERc=max (ERcC, ERPC, ERMC)
ERD=max (ERcd, ERPd, ERmd)
大幅度运动的考虑(大轮轴游间行程策略)
预设了对前车轮或后车轮的大轮轴游间行程和大轮轴游间行程速度的 探测。其目的是尽早探测到车辆在前进和/或后退时可能导致车厢大幅度运 动的障碍物。为了处理这种会同样激励车辆的右前轮和左前轮或者右后轮 和左后轮的障碍物,预设了对这种行车情况的探测。这种障碍物可以在通 过人字形凸起时的压縮和通过V字形下凹或大坑时的松开探测到。这类障 碍物在车辆前行时将对前车轮产生大的轮轴游间行程和轮轴游间行程速 度。
在图17中,预设了估算器60,用于在探测到车轮的大幅度运动情形下 计算承受状态或承受减震规律ERGD。该估算器60在其输入端接收
一前车轮A、 B的轮轴游间行程DEB (A)、 DEB (B)和后车轮C、 D 的轮轴游间行程DEB(C)、DEB(D),这些由轮轴游间行程传感器CAP-DEB 所提供的各个DEB例如被滤波器13滤波成滤波轮轴游间行程DEBF (A)、 DEBF (B)、 DEBF (C)、 DEBF (D),
一由微分模块DER提供的前车轮A、 B的轮轴游间行程速度VDEB (A)、 VDEB (B)和后车轮C、 D的轮轴游间行程速度VDEB (C)、 VDEB (D),一测量的车辆速度VVH,
一由估算器24提供的车厢震动水平NTC。
估算器60执行一种探测策略和大幅度运动处理策略,它包括
一车轮大幅度运动探测模块61,
一车轮大幅度运动证实和探测禁止模块62,
一车轮大幅度运动处理系数X计算模块63, 一车轮大幅度运动承受状态或承受减震规律ERGD计算模块64。
车轮大幅度运动的探测
在模块61中预先定义了第一大轮轴游间行程探测阈值SDGD和第二大 轮轴游间行程速度探测阈值SVGD。
当同时出现左前轮的轮轴游间行程DEBF (A)超过第一大轮轴游间行 程探测阈值SDGD、右前轮的轮轴游间行程DEBF (B)超过第一大轮轴游 间行程探测阈值SDGD、左前轮的轮轴游间行程速度VDEB (A)超过第二 大轮轴游间行程速度探测阈值SVGD、右前轮的轮轴游间行程速度VDEB (B)超过第二大轮轴游间行程速度探测阈值SVGD的情况时,第一前大运 动探测信号SDGDAV将被置1,以表明探测到了前车轮的车轮大幅度运动。
类似地,当两个后车轮的轮轴游间行程DEB (D)、 DEB (C)和轮轴 游间行程速度VDEB (D)、 VDEB (C)同时分别超过了阈值SDGD和SVGD 时,第二后大运动探测信号SDGDAR将被置1,以表明探测到了后车轮的 车轮大幅度运动。
第一和第二阈值SDGD和SVGD对于前后车轮可以不同。所谓超过第一和/或第二阈值SDGD、 SVGD可以是轮轴游间行程和/或轮轴游间行程速 度低于SDGD、 SVGD的低阈值,例如当减震器松开时可能出现此情况可 以是轮轴游间行程和/或轮轴游间行程速度高于SDGD、 SVGD的另一个高 于它们低阈值的高阀值,例如减震器受冲击时可能出现此情况。
当探测到第一前大运动探测信号SDGDAV和/或第二后大运动探测信 号SDGDAR为1时,大运动探测信号SGD被置1,以表明探测到了车轮大 幅度运动。大运动探测信号SGD被探测模块61提供给证实和禁止模块62。
为了有较高的精度和避免不适当的处理,第一大轮轴游间行程探测阈 值SDGD和第二大轮轴游间行程速度探测阈值SVGD都是以车辆速度WH 为参数而变化的。例如,对于SDGD和SVGD这两个阈值中的每一个,都 可例如通过线性值从给出探测阈值与车辆速度的关系的预先存储表格、曲 线或图形提取对应于车辆速度VVH的探测阈值SDGD、 SVGD。
车轮大运动探测的禁止
模块62产生车轮大幅运动探测证实或禁止信号INSGD,当至少再现下 述情况中的一个时,该信号将等于0,以禁止探测
一舒适型的第一力Fzl、 Fei、 F^与适应型第二力Fz2、 Fe2、 F^的权系 数a太大(大于权系数阈值SDEFF2,它例如为0),表明Roadhook策略至 少是部分地工作着,
一震动水平NTC大于预定的震动水平阈值SNTC。
如果上述两种禁止情况都不出现,并且大运动探测信号SGD为1,表 明探测到了车轮的大幅度运动,则车轮大幅度运动探测^E实信号INSGD取在第一种禁止情况(权系数cc太大)中,最安全的做法是驾驶员的操 作下让Roadhook策略起作用并对路面的激励作出反应,以改善对车厢的控 制,特别是让车轮与地面能最大程度地接触,如果Roadhook策略使承受情 况向软减震状态改变,则不应阻止这一改变。这就是为什么在Roadhook策 略工作时要禁止大幅度运动的探测和处理。
在第二种禁止情况(震动水平NTC大)中,对大幅度运动的处理会在 震动舒适性方面受到惩罚,因为太硬的减震状态会把路面的不规则起伏传 送给车厢,从而不会过滤掉路面所导致的震动和颤抖。这就是为什么在路 面质量不高时最好要禁止对大幅度运动的处理。可以采用基于对轮轴游间 行程DEB的带通滤波来识别道理状况的策略。如同前面所述的,为了计算 低频运动水平NMC和震动水平NTC而采用了对模式频率附近的滤波(约 Hz量级)和对震动频带(在3Hz到8z之间)的滤波,来确定道路的状况 (优质道路、路面良好但会产生运动的道路,路面较差但平坦的道路,路 面较差且会产生车厢运动的道路)。为了禁止,利用对3Hz到8Hz的滤波所 计算到的震动水平。预定的震动水平阈值C是参变的。这样车厢控制与震 动舒适性之间的平衡可得到优化。
车轮大运动的处理
估算器63根据车轮大幅度运动探测证实或禁止信号INSGD计算车轮
大幅度运动的处理系数X。
处理系数X是大于或等于0且小于或等于1的变量。处理系数x的默认值是0。当信号INSGD从车轮大幅度运动探测禁止变为车轮大幅度运动证 实状态时,处理系数x以预定的上升斜率从O增大到l,该上升斜率例如是 根据模块输入端处的第一时期TEMPI而参变的。接着,处理系数x在预定 的时期内保持其极大值1,该预定时期例如是根据模块63输入端处的第二 时期TEMP2而参变的。然后处理系数x将以预定的下降斜率重新下降到0, 该下降斜率例如是根据模块63输入端处的第三时期ETMP3而参变的。
探测到车轮大运动时的最小状态
模块64接收车轮大幅度运动处理系数x和车辆速度VVH,并根据它们 在探测到车轮大幅度运动时计算承受减震规律ERGD。
车轮大幅度运动情况的处理借助于最小承受减震状态ERGD来实现。 参与计算处理系x的种不同参数能够准确地控制模块将施加最小减震状态 ERGD的时刻和时间。
这些最小状态ERGD是根据车辆速度VVH而能变的,使得不论在多大 的车辆速度下都能优化车厢控制与震动舒适性之间的折衷平衡所采用的 最小状态在通过人字形凸起时例如对应于车辆速度30hm/h,而在路面激励 会产生大轮轴游间行程的较高车速下将需要高的最小状态。最小状态ERGD 同样也可以对前车轮和后车轮分开计算。
承受减震状态ERGD例如可用下述方式计算
一例如通过线性择值,从给出车轮大幅度运动中间状态ERGD—INTER 与车辆速度关系的预先存储表格或曲线摘取对应于车辆速度VVH的车轮 大幅度运动中间状态的值ERGD—INTER (中间减震规律的号码)。一于是车轮大幅运动承受减震状态ERGD等于减震中间状态ERGD-INTER乘以车轮大幅度运动处理系数5C,然后例如通过四舍五入将其取整到 最接近的减震规律号码上。
对于预设有估算60的情况,该估算器在探测到了车轮大幅度运动时将 向控制模块8的另一个输入端提供承受减震状态,也即车轮A、 B、 C、 D 各自的承受状态ERPA、 ERPB、 ERPc、 ERPd。
控制模块28根据这些状态,通过对每个车轮取状态ERc承受减震状态 ERGD (为了考虑撞击,有时取ERP)和总减震最小状态ERM三者的最大 值来计算车轮A、 B、 C、 D的减城控制状态ERGDA、 ERGDb、 ERGDc、
ERGDd:
ERA=max (ERca, ERGDa, ERma) ERB=max (ERcB, ERGDB, ERMB) ERc二max (ERcC, ERGDC, ERMC) ERD=max (ERcd, ERGDd, ERmd)
权利要求
1、 机动车辆车轮(A)上的车厢(2)的悬挂系统控制装置,包括计算 机(CSS),用于至少根据车厢的承受模态力计算到悬挂系统(S)的至少一 个可变减震器(AM)的致动器(M)的控制量(ER),该计算机(CSS) 包括-第一计算装置(31),用于计算车厢相对于车轮平均平面的至少一种相对模态速度(V目d2);-第二计算装置(34, 22),根据所述车厢相对于车轮平均平面的相对模态速度(Vm。d2)计算减震器的承受模态力(Qp2, Ce2, Fa),其特征在于,所述控制量(ER)是从许多根据轮轴游间行程速度(VDEB)来施加 减震器力(FA)的不同减震规律(ER)中确定的一个减震规律。
2、 如权利要求1所述悬挂系统控制装置,其特征在于包括至少一个车 轮(A, B, C, D)相对于车厢的轮轴游间行程传感器(CAP-DEB),所述第一 计算装置(31)可至少根据由所述轮轴游间行程传感器(CAP-DEB)提供的轮轴游间行程(DEB)计算车厢相对于车轮平均平面的相对模态速度(Vm。d2)。
3、 如前述任一权利要求所述悬挂系统控制装置,其特征在于所述第一 计算装置(31)包括对所述轮轴游间行程传感器(CAP-DEB)提供的轮轴游间 行程(DEB)进行低通滤波的低通滤波器以及微分器,以便获得车厢相对于车轮平均平面的相对模态速度(Vm。d2)。
4、如前述任一权利要求所述悬挂系统控制装置,其特征在于所述模态是垂直颠簸(z)、横滚(e)以及俯仰(cp)中的至少之一。
5、如权利要求4所述悬挂系统控制装置,其特征在于所述轮轴游间行 程传感器(CAP-DEB)针对每一个车轮(A, B, C, D)设置,并且所述第一计算装置(31)可按如下公式计算多个相对模态速度(Vm。d2)中的至少之一一相对于车轮平均平面的车厢颠簸相对模态速度&2:<formula>formula see original document page 3</formula>一相对于车轮平均平面的车厢俯仰相对模态速度(i)2:<formula>formula see original document page 3</formula>一相对于车轮平均平面的车厢横滚相对模态速度62:<formula>formula see original document page 3</formula>其中,dA-左前轮A的轮轴游间行程速度,(iB-右前轮B的轮轴游间行程速度,dc-右后轮C的轮轴游间行程速度, dlD-左后轮D的轮轴游间行程速度, e是车辆的预定轴距, v是车厢的预定宽度,lg是重心(G)与前车轮(A, B)轴之间的预定长度。
6、 如权利要求5所述悬挂系统控制装置,其特征在于所述计算机(CSS) 包括通过如下公开计算从前轮(A、 B)轴到重心(G)的长度lg的计算装置(20):lg:(l-RMAvAr)-e其中RMAvAr是前后部分之间的质量分配值。
7、 如权利要求6所述的悬挂系统控制装置,其特征在于包括车辆速度 (VVH)的测量装置,所述长度(lg)计算装置(20)可根据由轮轴游间行程传感器(CAP-DEB:)提 供的轮轴游间行程以及车辆速度计算所述车辆前后部分之间的质量分配值 (RMAvAr)。
8、 如前述任一权利要求所述的悬挂系统控制装置,其特征在于所述第 二计算装置(34, 22)包括第一计算装置(34),根据在所述车辆上确定的车厢摇摆计算第一预期模 态力项;第二计算装置(34),根据所述车厢相对于所述车轮的平均平面的相对才莫态速度(Vm。d2)计算第二修正模态力项;第三计算装置(34),根据所述第一预期模态力项和第二修正模态力项计 算承受模态力(Qp2, Ce2, F^)。
9、如权利要求8所述的悬挂系统控制装置,其特征在于所述第三计算装置可通过如下选择来计算承受模态力(Qp2, Ce2, F^):—当第一预期模态力项的绝对值小于或等于非零的第一预定值时,选 择第二修正模态力项,一当第一预期模态力项的绝对值大于所述第一预定值且第二修正模态 力项的绝对值小于或等于非零的第二预定值时,选择第一预期模态力项,一当第一预期模态力项的绝对值大于所述第一预定值且第二修正模态 力项的绝对值大于所述第二预定值时,--在所述第一预期模态力项与第二修正模态力项具有相同正 负号时,选择所述第一预期模态力项与第二修正模态力项中具有最大绝对 值的那一个,-在所述第一预期模态力项与第二修正模态力项具有相反正 负号时,选择所述第二修正模态力项。
10、 如权利要求8或9所述的悬挂系统控制装置,其特征在于针对每 个车轮(A, B, C, D)设置轮轴游间行程传感器(CAP-DEB),所述第二修正模态力项计算装置可根据轮轴游间行程传感器 (CAP-DEB)提供的对车轮的轮轴游间行程的至少一些测量,计算可变减震 器的第二修正模态增益bm。d2,以便按照下列公式计算第二修正模态力项<formula>formula see original document page 5</formula>。
11、 如权利要求10所述的悬挂系统控制装置,其特征在于所述第二修正模态力项计算装置可用于计算的第二可变减震修正t莫态 增益bm。d2,以便该第二可变减震修正模态增益bm。d2至少包括驾驶类型相乘 系数(bzTYP, beTYP, 、typ),在车辆仪表板上的运动驾驶控制开关处于运动型 驾驶位置时等于预先存储的运动增益,而在运动驾驶控制开关处于非运动 型驾驶位置时等于l。
12、如权利要求10或11所述的悬挂系统控制装置,其特征在于包括 车辆速度(VVH)测量装置,并且所述第二修正模态力项计算装置可用于 计算所述第二可变减震修正模态增益(bm。d),以便所述第二可变减震修正模 态增益(bm。d)至少包括根据所测得的车辆速度(VVH)计算得的参考相乘系数
13、如权利要求10-12中任一个所述的悬挂系统控制装置,其特征在于,所述第二修正模态力项计算装置可用于计算所述第二可变减震修正模态增益0V。d2),以便所述第二可变减震修正模态增益(bm。d2)至少包括调节相乘系数(bzREc、 beREC、 Ivec),其中颠簸调节相乘系数(b^c)等于横滚调节相乘系数(beREc)等于俯仰调节相乘系数(b,REC)等于其中,kzREF是颠簸参考硬度,为常量, keREF是横滚参考硬度,为常量, 、REF是俯仰参考硬度,为常量,Iei^是横滚参考惯性矩,为常量,VlEF是俯仰参考惯性矩,为常量,MREF是参考质量,为常量,Ie是横滚惯性矩,其至少根据轮轴游间行程计算得到, ^是俯仰惯性矩,其至少根据轮轴游间行程计算得到, MSUS是车辆悬挂质量,其至少根据轮轴游间行程计算得到, kz是颠簸模态硬度,其至少根据轮轴游间行程计算得到, 、是俯仰模态硬度,其至少根据轮轴游间行程计算得到, ke是横滚模态硬度,其至少根据轮轴游间行程计算得到。
14、如权利要求7或13所述的悬挂系统控制装置,其特征在于包括 -车辆速度(VVH)的测量装置,-计算装置(20),用于根据由轮轴游间行程传感器提供的轮轴游间行程 测量(DEBF)计算车辆的前静止状态(ASav)和后静止状态(ASar),-计算装置(20),用于根据由轮轴游间行程传感器(CAP-DEB)提供 的轮轴游间行程测量(DEB)计算前表现动态质量MDAAV)和后表现动 态质量(MDAAR),-计算装置(20),用于根据车辆速度(VVH)计算前空气动力偏置 (BAAV)和后空气动力偏置(BAAR),-计算装置(20),用于根据前表现动态质量(MDAAV),后表现动态 质量(MDAAR),前空气动力偏置(BAAV)和后空气动力偏置(BAAR) 计算车辆悬挂质量(MSUS)和车辆前后部分之间的质量分配值(RMAvAr)。
15、 如权利要求14所述的悬挂系统控制装置,其特征在于 计算车辆的前静止状态(ASav)和后静止状态(ASar)的计算装置(20)可通过将前车轮(A、 B)或后车轮(C、 D)的轮轴游间行程(DEB)的平 均轮轴游间行程(DEBAVMOY或DEBARMOY)被低通滤波器滤波、然后在 滤波后的平均轮轴游间行程上加上前或后状态偏移常量来计算前静止状态 (ASav)或后静止状态(ASar)。
16、 如权利要求14或15所述的悬挂系统控制装置,其特征在于 所述计算前/后表现动态质量(MDAAV, MDAAR)的计算装置(20)包括执行下列功能的装置一通过在前车轮(A、 B)或后车轮(C、 D)的轮轴游间行程(DEB) 的平均轮轴游间行程上分别加上一个前或后偏移常量来计算前相对轮轴游 间行程或后相对轮轴游间行程,一从给出力EDFAV与前相对轮轴游间行程的关系的已存储表格或曲线 中提取前弹簧挠度动态力EDFAV,对后弹簧挠度动态力EDFAR也是如此,一分别按照下列公式计算前表现动态质量MDAAV和后表现动态质量MDAAR:MDAAV^ (EDFAV'2/g) +前常量, MDAAR二 (EDFAR'2/g) +后常量, 其中g是重力加速度常量,等于9.81ms'2。
17、 如权利要求14-16中任一个所述的悬挂系统控制装置,其特征在于 计算所述悬挂质量(MSUS)与车辆的前后部分之间的质量分配值(RMAvAr)的计算装置(20)至少包括分别对前表现动态质量(MDAAV)或后 表现动态质量MDAAR与前空气动力偏置(BAAV)或后空气动力偏置 (BAAR)之和进行低通滤波以获得前悬挂质量(MSUSAV)或后悬挂质量 MSUSAR的低通滤波器(PB1、 PB2),悬挂质量(MSUS)等于前悬挂质量(MSUSAV)与后悬挂质量 (MSUSAR)之和,车辆前后部分质量分配值(RMAvAr)等于前悬挂质量(MSUSAV)除 以车辆悬挂质量(MSUS)。
18、 如权利要求17所述的悬挂系统控制装置,其特征在于它包括运行 信息(IO)输入装置,车辆悬挂质量(MSUS)和前后部分之间的质量分配值(RMAvAr)计 算装置可存储前悬挂质量(MSUSAV)和后悬挂质量(MSUSAR)的连续 值,并且当至少出现下列情况中的一个情况时,再次分别取先前存储的前 悬挂质量(MSUSAV)和后悬挂质量(MSUSAR),而不取它们的后继值一车辆速度(WH)不位于预定的低阈值(VVH1)与预定的高阈值 (WH2)之间,一运行信息(IO)表明车辆运行处于开启状态而且车辆速度(WH) 不超过预定的阈值(WH3),一上述存储的前悬挂质量(MSUSAV)的前一次存储值 (MSUSEAVF(n-l))与随后值(MSUSEAVF(n)之间的差值的绝对值小于或 等于预定差值(A),对后悬挂质量MSUSAR也是如此。
19、 如权利要求14-18中任一个所述的悬挂系统控制装置,其特征在于 包括-计算装置(20),根据所述悬挂质量(MSUS)与车辆的前后部分之间的 质量分配值(RMAvAr)计算横滚惯性矩(Ie)以及俯仰惯性矩(I》,4十算装置(20),计算从前轮(A、 B)轴到重心(G)的长度(lg), -计算装置(20),用于根据静止状态(AS)和前后部分之间的质量分配值 (RMAvAr)计算颠簸模态硬度(k",俯仰模态硬度(k^)和横滚模态硬度(ke)。
20、 如权利要求19所述的悬挂系统控制装置,其特征在于所述计算装 置(20)可用于-根据公式/,=々MSC/&li +^计算横滚惯性矩Ie,其中,Ay和By是预定参数,MSUS是车辆的悬挂质量,RMAvAr是前后部分之间的质量分配值,MSUSAR是车辆的后悬挂质量,等于 M副及=(1 -及雄v局 巡C/S-根据公式/p = 4 .^^:^ +A计算俯仰惯性矩I,其中Ax和Bx是预定参数。
21、如权利要求19或20所述的悬挂系统控制装置,其特征在于所述长度(lg)的计算装置(20)可通过如下公开计算从前轮(A、 B)轴到重心(G)的长度lg:lg-(l-RMAvAr)-e其中RMAvAr是前后部分之间的质量分配值, e是车辆的预定轴距。
22、如权利要求19-21中任一个所述的悬挂系统控制装置,其特征在于 所述模态硬度计算装置(20)可用于计算-颠簸模态硬度kz,按前悬挂系统硬度kAV与后悬挂系统硬度kAR之 和计算,-俯仰模态硬度b,按下式计算 Kp-kAV.(lg)2 + kAR-(e-lg)2 -横滚模态硬度ke,按下式计算 ke = Kbadav + Kbadar + v2. (kAV+kAR)/4其中前悬挂系统硬度kAV以及后悬挂系统硬度kAR从能根据前静止态以及后静止状态给出前悬挂系统硬度以及后悬挂系统硬度的预先存储的 表格或曲线提取对应于前静止状态以及后静止状态的前硬度值或后硬度值 得到,其中,其中Kbadav是对应于车辆的前防倾斜杆硬度的预定参数,Kbadar 是对应于后防倾斜杆的硬度的预定参数。
23、 如权利要求8-22中任一个所述的悬挂系统控制装置,当其至少于 从属于权利要求8时,其特征在于包括预期横向摇摆(F)的计算装置(32)以 及预期纵向摇摆(文)的计算装置(33),所述第一预期模态力项计算装置(34)根据预期纵向摇摆(义)计算预期俯 仰模态力矩(Qp2aw),以及根据预期横向摇摆(F)计算预期横滚模态力矩(Ce2ant)。
24、 如权利要求23所述的悬挂系统控制装置,其特征在于所述所述第 一预期模态力项计算装置(34)包括—预期纵向摇摆(f )以及预期横向摇摆(7)的弱振幅归零滤波器(341),一保持经过滤波的预期纵向摇摆(jo以及预期横向摇摆(y)的极大值的模块(342);一限制极大值保持模块(342)输送的各个摇摆的斜率的模块(343),以便获得经处理的预期纵向摇摆(f T)以及预期横向摇摆(FT),然后分别乘以纵向激励增益Gsx以获得预期俯仰模态力矩(;2^)以及横向激励增益GSY以得 到预期横滚模态力矩(Ce^t)。
25、 如权利要求14-22、 23、 24中任一个所述的悬挂系统控制装置,其 特征在于包括主制动汽缸压力的测量装置,所述预期纵向摇摆(义)计算装置(33)可根据主制动汽缸压力、车轮预 期驱动扭矩和车辆悬挂质量(MSUR)来计算预期纵向摇摆(义)。
26、 根据权利要求25的悬挂系统控制装置,其特征在于,预期纵向摇 摆(文)计算装置(33)从给出主汽缸制动力与主汽缸压力的关系的预定存储 表格或曲线中提取对应于主汽缸压力(Pmc)的制动力值(EFR),预期纵向摇摆(文)计算装置在(33)包括制动力(EFR)低通滤波器和 经滤波的制动力(EFR)的微分器,用于获得滤波制动力(EFR)的导数t^ ;预期纵向摇摆(义)计算装置(33)计算车轮预期驱动力(EMR),该驱 动力等于车轮预期驱动扭矩(CR)除以预先存储的车轮平均半径(Rmoy), 预期纵向摇摆(父)计算装置(33)包括车轮预期驱动力(EMR)的低通滤波 器和对经上述滤波后的预期驱动力(EMR)进行求导以获得滤波驱动力 (EMR)的导数6^的微分器;预期纵向摇摆义等于,<formula>formula see original document page 13</formula>— 脏or~ 其中MTOT是预先确定的车辆总质量MTOT。
27、 根据权利要求26的悬挂系统控制装置,其特征在于,包括车辆速 度(VVH)测量装置,车辆速度(VVH)驱动转速g)mot的计算装置和按照 下式计算车轮预期驱动扭矩CR的计算装置(40):其中及a/朋(0 = or ,"船UE其中REMBRW是离合器档次为i时的变速比,CDRouE是车轮的转速,CM 是预定的驱动扭矩。
28、 根据权利要求23至27中任一项的悬挂系统控制装置,其特征在 于,预期橫向摇摆(Y)计算装置(32)根据悬挂质量(MSUS),前后部分之 间的质量分配值(RMAvAr),车辆速度WH和方向盘转速》按下列公式计 算预期横向摇摆(Y):<formula>formula see original document page 14</formula>其中D是车辆方向盘的预定变速比,e是车辆的预定轮轴轴距,K是转 向增益常量,该常量根据前后部分之间的质量分配值(RMAvAr)和悬挂质 量(MSUS)计算。
29、 如前述任一权利要求所述的悬挂系统控制装置,其特征在于对于 车轮至少包括车轮相对于车厢的轮轴游间行程传感器(CAP-DEB),根据相应车轮的 轮轴游间行程计算减震器的轮轴游间行程速度(VDEB)的计算装置(10)、 根据上述至少一个承受模态力计算减震器(AM)的承受力(FA1)的计算 装置(22)、以及根据上述承受力(FA1)和车轮轮轴游间行程速度(VDEB) 计算减震器的致动器(M)的控制量(ER)的计算装置(22)。
30、 机动车辆(1),包含车厢(2),车轮(A、 B、 C、 D),位于车轮 (A、 B、 C、 D)上的车厢(2)的悬挂系统(S)和根据上述权利要求中任一项的悬挂系统(S)控制装置。
31、 制造机动车辆的方法,上述机动车辆配备有车轮、车厢,至少含有一个对位于车轮上的车厢 进行可变减震的减震器的悬挂系统、以及悬挂系统控制装置,该控制装置 至少含有一个计算对悬挂系统的上述至少一个减震器(AM)的致动器(M) 的控制量(ER)的计算机(CSS),上述制造方法包括将计算机(CSS)安装在车辆上的步骤,其特征在于,上述制造方法包括-根据至少一个程序对所述计算机进行编程的至少一个步骤,所述程序 包括实现根据权利要求1至29中任一项的悬挂系统控制装置的各个计算装 置的编程指令。
32、 应用于根据权利要求1至29中任一项的悬挂系统控制装置的计算 机(CSS)驾驶的计算机程序,包含程序指令可用于计算车厢相对于车轮平均平面的至少一种相对模态速度(V目d2);根据所述车厢相对于车轮平均平 面的相对模态速度(Vm。d2)计算减震器的承受模态力(Qp2, Ce2, F。),以及至少根据所述承受力计算悬挂系统(S)上至少一个减震器(AM)的致动器(M) 的控制量(ER)。
全文摘要
本发明涉及机动车辆的车厢的悬挂系统控制装置,根据本发明,包括计算装置(31),用于计算车厢相对于车轮平均平面的至少一种相对模态速度(V<sub>mod2</sub>);第二计算装置(34,22),根据所述车厢相对于车轮平均平面的相对模态速度(V<sub>mod2</sub>)计算减震器的承受模态力(C<sub>φ2</sub>,C<sub>θ2</sub>,F<sub>z2</sub>),所述控制量(ER)是从许多根据轮轴游间行程速度(VDEB)来施加减震器力(FA)的不同减震规律(ER)中确定的一个减震规律。
文档编号B60G17/019GK101312843SQ200680043671
公开日2008年11月26日 申请日期2006年9月13日 优先权日2005年9月22日
发明者F·普瓦布特 申请人:标致·雪铁龙汽车公司
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