懸架控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于車輛的懸架控制系統(tǒng)，該車輛具有通過安裝到車身上的安裝點的懸架裝置而安裝到該車輛上的車輪(52)，其中電動機(jī)布置成能給所述車輪施加轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動車輪，該懸架控制系統(tǒng)包括控制器，該控制器配置成基于車輪相對于車輛上的安裝點的相對縱向運動來調(diào)節(jié)通過該電動機(jī)施加到該車輪的轉(zhuǎn)矩。
【專利說明】懸架控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及懸架控制系統(tǒng)，尤其是用于具有由電動機(jī)驅(qū)動的車輪的車輛的懸架控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛的懸架系統(tǒng)有兩個主要功能，第一是將車身并因此將車輛的乘客與路面輸入隔離，第二是通過減小車輪和地面之間的載荷變動來改善車輛行駛性能。
[0003]車輛懸架系統(tǒng)的特性可用懸架系統(tǒng)的豎向和縱向柔性來表征。
[0004]車輛懸架系統(tǒng)的豎向柔性通常由彈簧減振系統(tǒng)產(chǎn)生，彈簧減振系統(tǒng)被調(diào)節(jié)以提供在乘客舒適性和操控性之間的良好折衷。彈簧選擇成具有在約0.7Hz和2Hz之間的簧上質(zhì)量共振頻率。較低的共振頻率引起暈車，而較高的共振頻率降低了對路面輸入的抑制。硬阻尼導(dǎo)致剛性的乘坐，而軟阻尼隨著車輪和路面之間的干擾和大載荷變化會導(dǎo)致持續(xù)長時間的車身運動。
[0005]相比之下，為了保持良好的車輪控制，車輛的縱向柔性通常明顯硬過車輛的豎向柔性。否則，由制動器或傳動裝置提供的轉(zhuǎn)矩通過軟懸架系統(tǒng)作用在車身上，從而降低了駕駛員保持車輛控制的能力。因此，車輛懸架系統(tǒng)的縱向柔性通常主要由襯套提供。
[0006]如懸架系統(tǒng)的豎向柔性一樣，對于縱向柔性而言，在通過軟阻尼增加的乘客舒適性和抑制座艙內(nèi)的振動以保持良好的車輛控制的需求之間也采取折衷辦法。
[0007]例如，路面擾動、如坑洞引起在車輛的車輪上縱向力沖擊，其中該縱向力帶來由車輛乘坐者感覺到的初次沖擊，進(jìn)而產(chǎn)生搖動。增加的縱向剛度增強(qiáng)了這種初次沖擊，但對于一定的路面擾動減少了隨后產(chǎn)生的搖擺持續(xù)時間。
[0008]懸架系統(tǒng)的縱向性態(tài)可以圖1中示出的簡化的四分之一車輛的兩自由度模型進(jìn)行說明。Hlu表示簧下質(zhì)量，例如車輪及相關(guān)部件，和Hls表示簧上質(zhì)量，四分之一車身。懸架的縱向柔性由具有彈簧常數(shù)k和阻尼常數(shù)b的彈簧減振系統(tǒng)表示?；上沦|(zhì)量和簧上質(zhì)量在縱向上的位置分別用\和Xs示出。由路面施加到簧下質(zhì)量上的力的縱向分量用FJt)示出。
[0009]響應(yīng)于不平路面的簧上質(zhì)量運動總體決定了車輛乘客的舒適性。與乘客不舒適性相關(guān)的運動的主要特征是由路面不平引起的、被稱作車輛加加速度的加速度變化率的大小和持續(xù)時間。
[0010]響應(yīng)于沖擊，諸如由車輛的車輪碰撞路面上的坑洞引起的沖擊，出現(xiàn)了初始大幅度加加速度，繼而產(chǎn)生振動。這些特征對車輛的乘客來說均是不舒適的。然而，用于最小化初始加加速度的最優(yōu)手段需要弱阻尼，與此對比，用于最小化隨后的振動的最優(yōu)手段需要強(qiáng)阻尼。
[0011]圖2示出了就被動式懸架系統(tǒng)的縱向柔性而言在強(qiáng)阻尼和弱阻尼需求之間的沖突，其中圖2中左手側(cè)圖表20反映了強(qiáng)阻尼系統(tǒng)的加速度變化率與時間的關(guān)系，圖2中右手側(cè)圖表22反映了弱阻尼系統(tǒng)的加速度變化率與時間的關(guān)系。對圖2中示出的圖表來說，這些圖表是基于圖1中示出的簡化的四分之一車輛的兩自由度模型，使用以下參數(shù):mu=50kg, ms=400kg, k=444N/mm。對于強(qiáng)阻尼圖表，b=l.5Ns/mm,且對于弱阻尼圖表，b=0.3Ns/mm。兩質(zhì)量最初以15m/s的速度移動，并且坑洞沖擊通過構(gòu)建Fr (t)作為持續(xù)時間為5s且幅度為IOOOON的半正弦曲線來仿真。這給簧下系統(tǒng)、即車輪賦予了約200m/s/s的初始加速度。在圖2中繪制的圖表示出了作為時間函數(shù)的簧上質(zhì)量即車身中引起的加加速度。
[0012]圖2中示出的上圖表示出了弱阻尼系統(tǒng)導(dǎo)致車身的持續(xù)長時間的縱向振動，而強(qiáng)阻尼系統(tǒng)快速抑制初始沖擊后的振動。下圖表在擴(kuò)大的時間比例上示出了相同的數(shù)據(jù)，以顯示出在沖擊時間之后不久的車身加速度變化率。在強(qiáng)阻尼情況下的加加速度的最大量值是約1100m/s/s/s,而在弱阻尼情況下,加加速度的最大量值為約700m/s/s/s。該圖表示了由車輛乘客感覺到的初始沖擊。
[0013]因而，具有由強(qiáng)阻尼或弱阻尼系統(tǒng)限定的縱向柔性的懸架系統(tǒng)不能提供最優(yōu)的車輛控制和車輛乘客的乘坐舒適性。
[0014]希望改善這種情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供一種根據(jù)后附權(quán)利要求書的懸架控制系統(tǒng)。
[0016]這種懸架控制系統(tǒng)提供這樣的優(yōu)點，使縱向柔性阻尼特性被有效地改變，其中施加車輛車輪的縱向阻尼力可通過基于車輪的相對運動改變由電動機(jī)施加到車輪的轉(zhuǎn)矩而變化。例如，弱阻尼力可在縱向抖動最初發(fā)生時開始施加，其中阻尼力通過改變施加到車輪的轉(zhuǎn)矩而逐漸增加，以進(jìn)一步施加阻尼到隨后發(fā)生的振動。因此，本發(fā)明使得強(qiáng)阻尼的振動抑制與弱阻尼情況的初始沖擊柔性相結(jié)合。
[0017]因此，車輛可設(shè)有柔性阻尼縱向被動懸架系統(tǒng)，其用來將車輛乘客由于路面擾動感覺到初始沖擊減至最低程度，其中電動機(jī)被用來調(diào)節(jié)施加到車輛車輪上的轉(zhuǎn)矩，以加強(qiáng)初始沖擊后的縱向阻尼以使隨后發(fā)生的振動最小化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]現(xiàn)在將參考附圖通過示例來描述本發(fā)明，其中:
[0019]圖1示出了用于懸架系統(tǒng)的縱向特性的模型；
[0020]圖2示出了縱向外力在具有強(qiáng)阻尼和弱阻尼的懸架系統(tǒng)上的作用效果；
[0021]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的車輛；
[0022]圖4示出了用在本發(fā)明的一個實施例中的電動機(jī)的分解視圖；
[0023]圖5示出了被動懸架裝置的一個實例；
[0024]圖6從另一個角度示出了圖2所示的電動機(jī)的分解視圖；
[0025]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的電動機(jī)的線圈組的示例配置；
[0026]圖8示出了用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的懸架系統(tǒng)的縱向特性的模型；
[0027]圖9示出了由施加到根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的主動阻尼懸架上的縱向加速度所獲得的加速度變化圖表。
【具體實施方式】[0028]圖3示出了諸如汽車或卡車的車輛100，其具有四個車輪101，其中兩個車輪分別位于車輛頭部的左側(cè)和右側(cè)位置。類似地，另外兩個車輪分別位于車輛尾部的左側(cè)和右側(cè)位置，如典型的傳統(tǒng)汽車配置那樣。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，車輛可具有任意數(shù)目的車輪。
[0029]如下文所詳細(xì)描述，在每個車輪101內(nèi)整合有輪內(nèi)電動機(jī)。雖然本實施例描述了一種具有與每個車輪101相關(guān)聯(lián)的輪內(nèi)電動機(jī)的車輛，如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的那樣，僅有一個子組的車輪101可具有相關(guān)聯(lián)的輪內(nèi)電動機(jī)。例如，對于四輪車輛，僅前面兩車輪可具有相關(guān)聯(lián)的輪內(nèi)電動機(jī)，或者僅后面兩車輪或者僅單個車輪可具有相關(guān)聯(lián)的輪內(nèi)電動機(jī)。盡管本實施例描述了車輪通過相應(yīng)的輪內(nèi)電動機(jī)來驅(qū)動，但相應(yīng)的電動機(jī)可布置在車輛內(nèi)的任何位置。
[0030]每個車輪和相關(guān)聯(lián)的輪內(nèi)電動機(jī)被連接到懸架裝置，例如懸架臂，而該懸架臂又被連接到主車身的一部分例如車輛底盤上的固定安裝點處。懸架裝置在車身和施加到車輪的路面輸入之間提供隔離，其中車輪和電動機(jī)對應(yīng)于車輛簧下質(zhì)量，車身對應(yīng)于車輛簧上質(zhì)量。
[0031]圖5示出了懸架裝置的一個例子，其中車輪52及其相關(guān)軸承被附接到立式構(gòu)件54，該立式構(gòu)件被附接到彈簧阻尼裝置56和懸架控制臂58。懸架控制臂58和彈簧阻尼裝置56如螺旋彈簧均被附接到主車身。
[0032]車輛控制器102連接到每個輪內(nèi)電動機(jī)，用于控制輪內(nèi)電動機(jī)的操作，例如控制由輪內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
[0033]另外，車輛包括為輪內(nèi)電動機(jī)提供電源的電池組。
[0034]為了便于說明，輪內(nèi)電動機(jī)是具有一組線圈的電動機(jī)類型，這些線圈是定子的一部分，用于附接到車輛，該定子由轉(zhuǎn)子徑向環(huán)繞，該轉(zhuǎn)子帶有一組磁體，用于附接到車輪。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，本發(fā)明也適用于其它類型的電動機(jī)。
[0035]如圖4所示，輪內(nèi)電動機(jī)40包括具有形成組件殼體的第一部分的后部230的定子252，和具有多個線圈和驅(qū)動這些線圈的電子器件的散熱和驅(qū)動裝置231。線圈驅(qū)動裝置231被固定到該后部230以形成定子252，該定子則可被固定到車輛并在使用過程中不會旋轉(zhuǎn)。這些線圈自身繞在齒形迭片結(jié)構(gòu)上，這些齒形迭片結(jié)構(gòu)與驅(qū)動裝置231和后部230 —起形成所述定子252。
[0036]轉(zhuǎn)子240包括前部220和形成罩蓋的圓筒形部分221，其基本環(huán)繞定子252。該轉(zhuǎn)子包括圍繞圓筒形部分221的、內(nèi)部布置的多個磁體242。這些磁體因此處于靠近在組件231上的線圈的位置，從而由組件231中的線圈產(chǎn)生的磁場與圍繞轉(zhuǎn)子240的圓筒形部分221的內(nèi)部布置的磁體242相配合，使轉(zhuǎn)子240發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0037]轉(zhuǎn)子240通過軸承座223附接到定子252。該軸承座223可以是用在車輛中的標(biāo)準(zhǔn)軸承座，該電動機(jī)組件適合裝配到該軸承座，其中軸承座安裝到懸架裝置，例如上文所述。該軸承座包括兩部分，第一部分固定到定子，第二部分固定到轉(zhuǎn)子。軸承座固定到定子252的壁230的中心部分233并且也還固定到轉(zhuǎn)子240的殼體壁220的中心部分225。該轉(zhuǎn)子240因此可轉(zhuǎn)動地安裝到車輛，借助于在轉(zhuǎn)子240的中心部分225處的軸承座223來將轉(zhuǎn)子用于車輛。這具有如下優(yōu)點，輪輞和輪胎能使用標(biāo)準(zhǔn)輪螺栓在中心部分225處固定到轉(zhuǎn)子240，以將輪輞固定到轉(zhuǎn)子的中心部分，從而牢固地固定到軸承座223的可旋轉(zhuǎn)側(cè)上。這些輪螺栓可通過其自身穿入軸承座而裝配穿過轉(zhuǎn)子的中心部分225。隨著轉(zhuǎn)子240和車輪安裝到軸承座223，在轉(zhuǎn)子和車輪的旋轉(zhuǎn)角度之間有一一對應(yīng)關(guān)系。
[0038]圖6示出了與圖4所示相同的組件從相反側(cè)看的分解視圖，其中示出了定子252包括后定子壁230、線圈和電子組件231。轉(zhuǎn)子240包括外轉(zhuǎn)子壁220和圓周壁221，多個磁體242沿圓周布置在該圓周壁內(nèi)。如前所述，定子252通過軸承座在轉(zhuǎn)子和定子壁的中心部分連接到轉(zhuǎn)子240。
[0039]另外，圖4中還示出了帶有控制電子器件的電路板80，或者稱為電動機(jī)驅(qū)動控制器或逆變器。
[0040]在轉(zhuǎn)子的圓周壁221和定子殼體230的外邊緣之間設(shè)有V形密封件350。
[0041]該轉(zhuǎn)子還包括用于檢測轉(zhuǎn)子位置的聚焦環(huán)和磁體227，其與安裝在定子上的多個傳感器一起使得能確定轉(zhuǎn)子相對于定子的精確位置。
[0042]圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電動機(jī)40的一個實例。在這個實例中，轉(zhuǎn)子大致呈圓形。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的這些實施例可采用其它布局。例如，可以想到用于產(chǎn)生線性運動的線圈的線性配置。
[0043]在這個實例中，電動機(jī)40包括8個線圈組60，其中每個線圈組60具有三個子線圈組61，62，63，這些子線圈組被偶聯(lián)到相應(yīng)的控制裝置64，其中每個控制裝置64和相應(yīng)的線圈子組形成三相邏輯電動機(jī)或子電動機(jī)，所述電動機(jī)可獨立于其它子電動機(jī)進(jìn)行控制?？刂蒲b置64以三相電源驅(qū)動它們相應(yīng)的子電動機(jī)，因而使得相應(yīng)的子線圈組能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。雖然本實施例描述了每個線圈組60具有三個子線圈組61，62，63，但本發(fā)明并不局限于此，需要明確的是，每個線圈組60可具有兩個或更多個線圈子組。同樣，盡管本實施例描述電動機(jī)具有八個線圈組60 (S卩，八個子電動機(jī))，但所述電動機(jī)可具有兩個或多個與控制裝置相關(guān)聯(lián)的線圈組(即，兩個或多個子電動機(jī))。
[0044]每個控制裝置包括三相橋式逆變器，如本領(lǐng)域所熟知的那樣，該三相橋式逆變器包括六個開關(guān)。該三相橋式逆變器被偶聯(lián)到線圈組60的三個線圈子組，以形成一個三相電動機(jī)配置。相應(yīng)地，如上所示，該電動機(jī)包括八個三相子電動機(jī)，其中每個三相子電動機(jī)包括一個控制裝置64，該控制裝置偶聯(lián)到線圈組的三個子線圈組。
[0045]在車輛控制器102的控制下，每個三相橋式逆變器被布置成為相應(yīng)的線圈子組61，62，63兩端提供脈寬調(diào)制(PWM)電壓控制，以提供相應(yīng)的子電動機(jī)所需的轉(zhuǎn)矩。
[0046]對于給定的線圈組，控制裝置64的三相橋式開關(guān)被布置成將單相電壓施加到每個線圈子組61，62, 63的兩端。
[0047]雖然在本實施例中描述的輪內(nèi)電動機(jī)包括多個邏輯子電動機(jī)，所述電動機(jī)可以是不使用邏輯子電動機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計的電動機(jī)。
[0048]在這個實施例中，每個控制裝置80基本是楔形的。這種形狀允許多個控制裝置80彼此相鄰地布置在電動機(jī)內(nèi)，形成扇形配置。
[0049]控制裝置80的開關(guān)可包括諸如MOSFET或IGBT的半導(dǎo)體裝置。在該實例中，這些開關(guān)包括IGBT。然而，任何合適的已知的開關(guān)電路都可被應(yīng)用于控制電流。這樣的開關(guān)電路的一個熟知的例子是三相橋式電路，該電路具有六個開關(guān)，被配置成驅(qū)動三相電動機(jī)。這六個開關(guān)被配置成三組平行的雙開關(guān)，其中每對開關(guān)串聯(lián)布置，并形成該三相橋接電路的一條引腿。[0050]響應(yīng)于車輛駕駛員的加速或制動需求，車輛控制器102配置成通過相應(yīng)的控制裝置80控制相應(yīng)的電動機(jī)中的電流，從而控制由相應(yīng)的電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。此外，車輛控制器102配置成根據(jù)車輪101相對于相應(yīng)安裝點的縱向或豎向相對運動或位移來調(diào)節(jié)由相應(yīng)電動機(jī)施加的轉(zhuǎn)矩，在所述安裝點處，相應(yīng)的懸架裝置安裝到車輛100。換句話說，車輛控制器102布置成根據(jù)車輛的簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量的相對縱向或豎向運動或位移來調(diào)節(jié)由相應(yīng)電動機(jī)施加的轉(zhuǎn)矩。
[0051]車輛的簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量的相對運動或位移可以由任何合適的手段，例如通過使用加速度計，或速度、力、位置或偏轉(zhuǎn)傳感器來確定。
[0052]基于車輛的簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量的相對運動或位移，車輛控制器102配置成改變由相應(yīng)的輪內(nèi)電動機(jī)施加到相應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)矩，從而在車輪處產(chǎn)生縱向力Ft (t)，而該縱向力又改變懸架裝置的縱向特性。
[0053]例如，對于沿正X方向移動的車輛來說，當(dāng)車輛100的車輪101遇上坑洞時，在車輪和車身之間產(chǎn)生位移。當(dāng)車輪101開始朝向車身退縮時，車輛控制器102從傳感器識別出這樣的信息，即在車輪101和車身之間存在相對運動(也就是，已經(jīng)發(fā)生位移)，并且車輛控制器102布置成適于由相應(yīng)的輪內(nèi)電動機(jī)施加正轉(zhuǎn)矩,從而在車輪處施加正阻尼力。
[0054]另外，車輛的豎向運動可用作車輛車輪縱向運動的指示，并因此可用來確定用于在車輪處產(chǎn)生縱向力的合適轉(zhuǎn)矩，用于改變懸架的縱向特性。
[0055]類似于圖1，圖7示出了簡化的四分之一車輛的兩自由度模型，其包括由相應(yīng)的電動機(jī)在車輪101處產(chǎn)生的附加縱向力Ft(t)，其中mu表示簧下質(zhì)量和ms表示簧上質(zhì)量。懸架的縱向柔性由具有彈簧常數(shù)k和阻尼常數(shù)b的彈簧減振系統(tǒng)表示?；上沦|(zhì)量和簧上質(zhì)量在縱向方向上的位置分別用Xu和Xs所示。由路面施加在簧上質(zhì)量的力的縱向分量用Fr(t)表不。
[0056]優(yōu)選地，由相應(yīng)的輪內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩使用控制算法確定，該控制算法基于車輛100的簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量的相應(yīng)縱向運動計算出轉(zhuǎn)矩，從而由懸架裝置提供的阻尼效果根據(jù)優(yōu)選的阻尼特性發(fā)生變化?？梢允褂萌魏魏线m的手段來確定簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量的相對運動，例如這可以是速度的變化，位移的變化或者加速度的變化。對于本發(fā)明的實施例來說，所使用的控制算法基于Sky-Hook方法，其中施加到車輪的轉(zhuǎn)矩由方程式T = h2 (.V - v,)r確定，其中b2是值為1.2Ns/mm的主動阻尼系數(shù)，是簧上質(zhì)量的速度，是簧下質(zhì)量的速度，r是車輪的滾動半徑。該控制算法確定的轉(zhuǎn)矩在由輪內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的現(xiàn)有轉(zhuǎn)矩基礎(chǔ)上調(diào)整，該現(xiàn)有轉(zhuǎn)矩由車輛100的駕駛員產(chǎn)生的馬力需求引起。
[0057]盡管本實施例使用基于Sky-Hook方法的控制算法,但可以使用任何合適的控制算法，例如可以使用PID (比例積分微分)控制，其中簧下質(zhì)量和簧上質(zhì)量的相對速度、加速度或位移通過施加一轉(zhuǎn)矩控制到目標(biāo)值，該轉(zhuǎn)矩是分別與該目標(biāo)值的偏差、該目標(biāo)值的偏差的積分以及該目標(biāo)值的偏差的微分相關(guān)的三個條件的線性和。
[0058]或者，可以使用其它手段確定轉(zhuǎn)矩值，例如車輛控制器102可以訪問一表，該表使簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量之間的比轉(zhuǎn)矩值與比相對運動相等。
[0059]圖9示出了由施加到根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的主動阻尼懸架的縱向加速度所獲得的加速度變化圖。
[0060]在圖9中示出的加速度圖中的變化是基于這樣一種懸架系統(tǒng)，其中被動懸架部件的阻尼常數(shù)b=0.3Ns/mm，車輛控制器102配置成調(diào)節(jié)相應(yīng)的輪內(nèi)電動機(jī)來增加初始沖擊后的阻尼，從而將強(qiáng)阻尼懸架的性能與弱阻尼被動懸架的初始沖擊柔性相結(jié)合。主動懸架系統(tǒng)的阻尼特性相當(dāng)于b=l.5Ns/mm的被動懸架的阻尼特性，這是被動阻尼系數(shù)和等效Sky-Hook阻尼系數(shù)匕之和。然而,傳遞到車身的初始沖擊相當(dāng)于阻尼常數(shù)b=0.3Ns/mm的軟被動懸架系統(tǒng)的初始沖擊。
[0061]理想地，由電動機(jī)施加的轉(zhuǎn)矩應(yīng)當(dāng)即時響應(yīng)于簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的相對速度、加速度或位移的變化。然而，在實際的系統(tǒng)中，會由傳感器、車輛控制器102和電動機(jī)、以及這些部件之間的通信時引起延遲，這導(dǎo)致系統(tǒng)的總的延遲響應(yīng)。優(yōu)選總延遲應(yīng)當(dāng)不超過幾毫秒。
[0062]在沒有路面擾動的情況下，車輛的簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的相對速度將由于應(yīng)駕駛員需求施加的轉(zhuǎn)矩的變化而變化。為了避免主動懸架系統(tǒng)妨礙車輛100的駕駛員的轉(zhuǎn)矩需求，優(yōu)選車輛控制器102配置成避免產(chǎn)生對抗駕駛員轉(zhuǎn)矩需求的轉(zhuǎn)矩。然而，由于駕駛員的轉(zhuǎn)矩需求是已知的，并且車輪的縱向柔性的特征將是已知的，主動阻尼轉(zhuǎn)矩從而可被修正。
[0063]優(yōu)選車輛控制器102配置成僅響應(yīng)于車輪和主體的大相對速度或位移的主動懸架轉(zhuǎn)矩，該大相對速度或位移為急劇沖擊的表現(xiàn)，但不在正常加速度或減速度時出現(xiàn)。換句話說，車輛控制器102配置成僅當(dāng)簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的相對速度、加速度或位移超出預(yù)定值時調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。
[0064]盡管上面的實施例是基于車輛控制器102，該車輛控制器用來在初始縱向沖擊已經(jīng)施加到車輛車輪后增加懸架系統(tǒng)的阻尼系數(shù)，在另一實施例中，作為基礎(chǔ)的強(qiáng)阻尼被動懸架可與高阻尼系數(shù)一起使用。在這個實施例中，車輛控制器102將被配置成在受到初始縱向沖擊時通過在沖擊過程中對抗加加速度的最大值而降低阻尼系數(shù)。在初始沖擊已經(jīng)發(fā)生后，電動機(jī)所造成的阻尼效果降低，從而依賴由作為基礎(chǔ)的被動懸架提供的強(qiáng)阻尼系數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛的懸架控制系統(tǒng)，該車輛具有車身、車輪和懸架裝置，其中該車輪安裝到該懸架裝置，并且該懸架裝置在該車身上的安裝點處安裝到該車身，其中電動機(jī)配置成能給該車輪施加轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動所述車輪，該懸架控制系統(tǒng)包括控制器，該控制器配置成調(diào)節(jié)通過該電動機(jī)施加到車輪上的轉(zhuǎn)矩，以基于所述車輪相對于該車身上的該安裝點的相對縱向或豎向運動來阻尼該車輪相對于該車身上的該安裝點的縱向運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架控制系統(tǒng)，其中，該控制器配置能調(diào)節(jié)施加到車輪上的轉(zhuǎn)矩，以增加該車輪相對于該車身上的該安裝點的運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的懸架控制系統(tǒng)，其中，該控制器配置成基于M調(diào)節(jié)施加到該車輪的轉(zhuǎn)矩，其中b2為阻尼系數(shù)，Xs為該車輛的簧上質(zhì)量的速度，元為該車輛的簧下質(zhì)量的速度，r為該車輪的滾動半徑。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的懸架控制系統(tǒng)，其中，該控制器配置成在該車輪相對于所述安裝點的縱向加速度的變化率超過預(yù)定值的情況下調(diào)節(jié)施加到該車輪的轉(zhuǎn)矩。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的懸架控制系統(tǒng)，其中，該控制器配置成基于該車輪相對于該車身上的所述安裝點的縱向加速度的變化率來調(diào)節(jié)施加該車輪的轉(zhuǎn)矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的懸架控制系統(tǒng)，其中，該控制器配置成基于該車輪相對于該車身的所述安裝點的縱向速度變化率來調(diào)節(jié)施加到該車輪的轉(zhuǎn)矩。
7.—種車輛，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的懸架控制系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，還包括用于確定該車輪相對于所述安裝點的相對縱向運動的傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的車輛，其中，該電動機(jī)為輪內(nèi)電動機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的車輛，還包括多個車輪，所述車輪通過安裝到在該車身上的安裝點的相應(yīng)的懸架裝置安裝到該車輛，其中至少兩個所述車輪布置成由相應(yīng)的電動機(jī)驅(qū)動，并且該控制器配置成基于由相應(yīng)的電動機(jī)驅(qū)動的車輪相對于該車身上的相應(yīng)安裝點的相對縱向運動來調(diào)節(jié)所述相應(yīng)的電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。
【文檔編號】B60G17/08GK103534112SQ201280021317
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月1日
【發(fā)明者】C·希爾頓 申請人:普羅蒂恩電子有限公司