具有載荷檢測和自適應(yīng)的主動懸架的制作方法
【專利摘要】一種用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心(CG)的位置的方法，包括步驟：a)確定車輛是靜止的或是移動的；b)如果車輛是靜止的，計算CG的估計的x和y坐標；c)將估計的坐標存儲在存儲器中；以及d)重復(fù)步驟a)-c)直到車輛不再是靜止的。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及車輛的懸架系統(tǒng)，更具體地涉及包含估計車輛的簧載質(zhì)量重心 的位置的裝置的主動懸架系統(tǒng)及估計車輛的簧載質(zhì)量重心的位置的方法。 具有載荷檢測和自適應(yīng)的主動懸架

【背景技術(shù)】
[0002] 機動車輛的質(zhì)量取決于包括車輛設(shè)計、載荷、液位、選項和配件的各種因素。由于 這些因素，車輛設(shè)計是假定從空載整備重量變化至GVW (車輛總重量）的一系列質(zhì)量。車輛 質(zhì)量以及更具體地車輛簧載質(zhì)量的重心（CG)的位置，對車輛的動態(tài)行為有影響。車輛質(zhì)量 和CG位置的不確定性常常導(dǎo)致操控和駕乘上的折中。例如，盡管低的懸架彈簧剛度（其提 高了駕乘質(zhì)量）對于空載車輛來說是可行的，這樣低的懸架彈簧剛度對于更重地裝載的車 輛來說是不可接受的，因為額外的載荷可以占用懸架的所有可用行程。如果可以測量或估 計車輛質(zhì)量和簧載CG位置，許多這些妥協(xié)的需求可以被消除，導(dǎo)致改進的車輛性能、駕乘 和操控。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在這里描述的實施例的一個方面中，提供了一種用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心 (CG)的位置的方法。該方法包括步驟：a)確定車輛是靜止的或是移動的；b)如果車輛是靜 止的，計算CG的估計的X和y坐標；c)將估計的坐標存儲在存儲器中；以及d)重復(fù)步驟 a)-c)直到車輛不再是靜止的。
[0004] 在這里描述的實施例的另一個方面中，提供了一種用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重 心（CG)的位置的方法。該方法包括步驟：a)確定車輛是靜止的或是移動的；b)如果車輛不 是靜止的，確定車輛的側(cè)傾加速度；以及c)如果側(cè)傾加速度實際上是非零的，重復(fù)步驟a) 和b)直到側(cè)傾加速度實際上是零或直到車輛是靜止的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 圖1是包含自適應(yīng)主動懸架控制系統(tǒng)的車輛控制系統(tǒng)的示意圖。
[0006] 圖2是在實施用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心（CG)的位置的方法的車輛中可用 的主動懸架系統(tǒng)的一個實施例的一部分的示意圖。
[0007] 圖3是在實施用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心（CG)的位置的方法的車輛中可用 的主動懸架系統(tǒng)的另一個實施例的一部分的示意圖。
[0008] 圖4和4A顯示了當車輛是靜止時作用在車輛每個車輪上的支承力的表示的原理 圖。
[0009] 圖5顯示了說明用于估計與車輛車身有關(guān)的CG的x、y和z坐標的方法的流程圖。
[0010] 圖5A顯示了用于更新估計的CG的X和y坐標的進程的流程圖。
[0011] 圖6是顯示了在估計車輛重心中使用的各種參數(shù)的示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 結(jié)合至在這里描述的系統(tǒng)的各種實施例中的相似元件給予了相同的附圖標記。
[0013] 圖1是包含主動懸架系統(tǒng)的車輛控制系統(tǒng)12的示意圖?？刂葡到y(tǒng)12包括一批設(shè) 計用于監(jiān)控各種車輛參數(shù)和車輛外部的環(huán)境條件的車輛傳感器。傳感器陣列包括可操作地 聯(lián)接至一個或多個系統(tǒng)控制模塊的各種類型的傳感器，以便實現(xiàn)傳感器輸入至控制模塊的 傳輸。傳感器陣列可以包括用于檢測車輛環(huán)境的方面和用于檢測例如即將發(fā)生的碰撞的單 獨的傳感器或相關(guān)傳感器群組（比如雷達、激光雷達、激光掃描或視覺/照相機系統(tǒng)）；慣 性傳感器（例如，已知或適當?shù)膽T性測量單元（MU) 22)、各種車輪速度傳感器14w、如果某 些道路條件的直接測量是可能時的道路狀況傳感器102、雨量傳感器14a、懸架高度傳感器 30、方向盤角度傳感器14b、轉(zhuǎn)向扭矩傳感器、制動壓力傳感器、輪胎壓力傳感器14c ;針對 幫助車輛定位和導(dǎo)航的傳感器（比如全球定位系統(tǒng)（GPS) 125);(若有的話）用于實現(xiàn)并且 促進車輛至車輛的通信和車輛至基礎(chǔ)設(shè)施的通信系統(tǒng)的操作的協(xié)同傳感器以及其他類型 的傳感器。一組相關(guān)傳感器（例如，道路狀況傳感器套件）可以包括多種不同類型的傳感 器，取決于套件在給定的控制系統(tǒng)中需要執(zhí)行的任務(wù)。在圖1所示的具體實施例中，傳感器 陣列包括道路狀況傳感器或包含一個或多個已知的道路狀況傳感器的傳感器套件102。道 路狀況傳感器可以測量比如例如道路溫度、是否道路表面是濕的或干的、任何道路表面水 分的鹽度以及道路上的雪的存在這樣的特征。道路狀況傳感器可以包括比如激光掃描器或 照相機這樣的元件，以用于實現(xiàn)對車輛正在穿過的道路表面的一部分的視覺或數(shù)字掃描。
[0014] 控制系統(tǒng)12也包括一個或多個可操作地聯(lián)接至相關(guān)傳感器（或傳感器群組）、至 其他控制模塊和/或至控制系統(tǒng)的其他元件的控制模塊。這樣的控制模塊的示例包括車輛 動態(tài)控制模塊（或VDCM) 99或相似的主控制模塊以及結(jié)合至各種車輛子系統(tǒng)中的控制模 土夬，比如動力傳動控制模塊201、底盤控制模塊203、車輛乘員約束控制模塊204以及制動控 制模塊205。在本【技術(shù)領(lǐng)域】已知的方式中，VDCM99接收來自各種傳感器的輸入、依照存儲的 控制邏輯或控制程序處理這些輸入，并且生成傳輸至各種可驅(qū)動的控制系統(tǒng)元件或至控制 主動懸架系統(tǒng)（在圖1中總體上標示為210)的元件的適當?shù)拇渭壔蛳录壙刂颇K（例如， 底盤控制模塊203)的控制信號。
[0015] 雖然所有可驅(qū)動的車輛系統(tǒng)之間的交互都是有關(guān)的，使用主動懸架系統(tǒng)210的元 件實施一種如在這里描述的用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心（CG)的位置的方法，其中比 如懸架行程或高度、懸架阻尼、懸架剛度和懸架力這樣的特征是實時地可調(diào)節(jié)的，其具有足 夠小的驅(qū)動響應(yīng)時間以實現(xiàn)響應(yīng)于車輛車輪遇到的預(yù)測的或?qū)嶋H的異常道路條件的懸架 系統(tǒng)控制。懸架驅(qū)動適應(yīng)于使用前述傳感系統(tǒng)和相關(guān)處理裝置（例如，體現(xiàn)在VDCM99中） 估計或預(yù)測確定的道路條件，相關(guān)處理裝置配置成處理接收自傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并且確定異 常道路條件的類型和嚴重度。
[0016] 在本【技術(shù)領(lǐng)域】已知的方式中，各種控制模塊包括接收和處理來自相關(guān)傳感器或來 自控制系統(tǒng)（比如其他控制模塊）的其他元件的輸入以生成響應(yīng)于輸入的控制信號的處理 裝置。這些控制信號然后以本【技術(shù)領(lǐng)域】已知的方式傳輸至一個或多個相關(guān)的可驅(qū)動的車輛 元件?？沈?qū)動的車輛元件和子系統(tǒng)響應(yīng)于接收到的控制信號操作以控制與車輛有關(guān)的駕乘 和操控特征。在某些實施例中，車輛也可以包含協(xié)同的或交互式通信系統(tǒng)，比如車輛至車輛 和/或車輛至基礎(chǔ)設(shè)施的通信系統(tǒng)。
[0017] 在這里描述的實施例中，由在車輛的每個角落的主動懸架生成的懸架力被用來估 計車輛總質(zhì)量、簧載質(zhì)量以及簧載質(zhì)量的重心的位置。
[0018] 圖2-3是在包含可以使用VDCM或本【技術(shù)領(lǐng)域】已知的基于微處理器的控制器控制 的主動懸架系統(tǒng)類型的車輛的一個車輪上的懸架的各種實施例的示意圖。在本【技術(shù)領(lǐng)域】還 已知的是，在包含主動懸架系統(tǒng)的車輛中，通過響應(yīng)于來自VDCM或其他車輛控制模塊的控 制信號調(diào)節(jié)懸架阻尼和/或彈簧剛度特征可以改善駕乘特征。圖2-3顯示了可用于支承車 輛車輪的各種主動懸架結(jié)構(gòu)的實施例。也可以使用其他車輪懸架結(jié)構(gòu)，條件是他們的彈簧 和阻尼特征使用如在這里描述的適當?shù)目刂破魇强煽刂频摹?br> [0019] 圖2顯示了總體上標示為100的液壓氣動主動車輪懸架的示例。由車輛發(fā)動機驅(qū) 動的高壓泵（未顯示）增壓液壓液體并且蓄能器114維持液壓動力的儲存。通過液壓回路 至懸架驅(qū)動器108的壓力流增壓驅(qū)動器，因此移動驅(qū)動器里面的活塞。阻尼是由位于主液 壓管路和一個或多個氣壓彈簧102U04之間的阻尼閥110U12提供?？刂破?9根據(jù)具體 應(yīng)用的要求控制充氣閥116和排氣閥118的操作。
[0020] 圖3顯示了主動懸架系統(tǒng)的另一個實施例的一個角落的示意圖。在一個實施例 中，在圖3中顯示的元件可以看作是在垂直方向上可移動的單個車輛車輪。在這個表示中， 車輛的車身的質(zhì)量是由簧載質(zhì)量11表示。由非簧載質(zhì)量13表示的車輪可以通過控制臂 (未顯示）連接至車輛車身11。車身11是由包括控制臂、驅(qū)動器70和與驅(qū)動器平行作用 的彈簧S的主動懸架系統(tǒng)支承在非簧載車輪質(zhì)量13的上面。在這個系統(tǒng)中，支承簧載質(zhì)量 的所有的力是通過驅(qū)動器70和彈簧S施加。在顯示的實施例中，驅(qū)動器70是可操作地聯(lián) 接至控制閥72的雙作用缸的形式。通過控制液體流入或流出驅(qū)動器70 (例如，通過使用從 控制器99至控制閥72的適當?shù)目刂菩盘枺?，可以控制車輛懸架力和離地高度。車輪的非簧 載質(zhì)量13是通過道路表面G、在圖3中由彈簧25表示的輪胎變形和減震器26支承。
[0021] 在這里描述的懸架系統(tǒng)實施用于估計車輛重心CG或質(zhì)量中心的（在空間的）位 置的方法。圖4和4A顯示了當車輛是靜止時作用在車輛每個車輪上的支承力的一個表示。 在圖4和4A顯示的實施例中，坐標X和y表示了車輪輪胎區(qū)片（tire patch)Pl-P4的中 心距離參考位置0, 0的距離。在圖4中可看到，X軸平行于車輛的縱軸L延伸或在車輛的縱 向方向上。Y軸橫向地或垂直于X軸延伸。Z軸垂直地延伸，垂直于X和y軸。此外，z軸 坐標的零參考值如圖4所示看作是在道路水平面上。
[0022] 在一個實施例中，參考0, 0, 0是由穿過前軸FA的旋轉(zhuǎn)軸BF和后軸RA的旋轉(zhuǎn)軸BR 的每個的延伸垂直面212、214來定義。當左邊車輪是與車輛縱軸L平行對準時另一個垂直 面200平分左（LH)車輪的寬度。當右邊車輪是與車輛縱軸L平行對準時另一個垂直面202 平分右（RH)車輪的寬度。
[0023] 平面200和212在線220處相交。線220與道路表面G的交點提供了第一車輪W1 的輪胎區(qū)片的坐標xl、yl。
[0024] 平面202和212在線222處相交，線222與道路表面G的交點提供了第二車輪W2 的輪胎區(qū)片的坐標x2、y2。
[0025] 平面202和214在線224處相交，線224與道路表面G的交點提供了第三車輪W3 的輪胎區(qū)片的坐標x3、y3。
[0026] 平面200和214在線226處相交，線226與道路表面G的交點提供了第四車輪W4 的輪胎區(qū)片的坐標x4、y4。
[0027] 線230連接點xl、yl和x2、y2。另一條線232連接點x3、y3和x4、y4。線236平 分線230和232。線236與縱軸L 一致或共面。
[0028] 線240連接點xl、yl和x4、y4。另一條線242連接點x3、y3和x2、y2。另一條線 250平分線240和242。線236和250的交點定義了點0, 0。
[0029] 圖4A顯示了對準的車輪W4和車輪W1從車輛的后面的視圖，并且顯示了平分車輪 的寬度的平面200。圖4A還顯示了沿著平行于軸L延伸的軸對準的輪胎區(qū)片P1 (與車輪 W1有關(guān)）和P4(與車輪W4有關(guān)）。
[0030] 為了定義坐標參考的目的，當車輛是處于空載條件時可以確定上述的尺寸和位 置。因為點0, 0存在于道路表面G上，CG的Z坐標的正方向是從道路表面向上測量。
[0031] 盡管圖4和4A描述了一種用于建立用于確定在這里描述的方法的實施例中使用 的參數(shù)的坐標系的可能方法，也可以使用可選的坐標系。
[0032] 當車輛是靜止時，車輛的總簧載質(zhì)量MSPKUN(；可以根據(jù)關(guān)系式定義為車輛角落受力 (corner force)的總和：
[0033] Ms_G=(EFi)/g(l)
[0034] 其中匕是在車輛ith角落支承簧載質(zhì)量的角落的懸架力，以及g是萬有引力常數(shù)。 當車輛是靜止時CG的X和y坐標是通過下面的關(guān)系式給出：
[0035] xCG = ( Σ FjXi) / Σ Fj (2)
[0036] yCG = ( Σ Fji) / Σ Fi (3)
[0037] 其中Xi是施加于簧載質(zhì)量的力匕的位置的x坐標，yi是施加于簧載質(zhì)量的力匕 的位置的y坐標。在每個車輪上的力匕的施加位置對于給定的懸架配置來說是已知的。
[0038] 在圖2所示的液壓氣動懸架實施例中，通過關(guān)系式可以估計由驅(qū)動器施加在ith車 輪上的支承力F ai :
[0039] Fai = Pi (4)
[0040] 其中量"Pi"是至驅(qū)動器的液壓（如指示的例如通過壓力傳感器106)以及量"a/' 是驅(qū)動器活塞120在車輪上的有效面積。
[0041] 對于比如在圖3中所示的實施方式，車輛支承力是在驅(qū)動器力匕和由一個或多個 被動組件、比如彈簧S施加的力（或多個力）匕之間分解。力F si根據(jù)以下關(guān)系式通過彈簧 Si作用在ith車輪位置上：
[0042] Fsi = kj Xj (5)
[0043] 其中如本【技術(shù)領(lǐng)域】已知的是，&是在ith車輪位置的彈簧常數(shù)，以及 Xi是在ith車 輪位置的彈簧的末端的相對位移。如果需要的話，量Xi可以使用位移傳感器測量。通過使 用上述關(guān)系式計算由每個組件提供的力可以計算由在每個角落的懸架提供的組合的懸架 力Fi :
[0044] Fj = Fai+Fsi (6)
[0045] 圖5和5a顯示了說明用于估計CG的x、y和z坐標的方法的流程圖。在所示的實 施例中，是使用在車輛轉(zhuǎn)向期間或在導(dǎo)致橫向加速度分量a y的任何車輛機動期間收集 并且傳遞至控制器99的車輛動態(tài)信息來計算。利用上述關(guān)系式連同接收來自相關(guān)車輛傳 感器的數(shù)據(jù)，當車輛是靜止時和當車輛載荷變化時CG的x、y和z坐標可以動態(tài)地重新計算 并且CG的位置可以動態(tài)地更新。
[0046] 現(xiàn)在參照圖5和5a，VDCM99或另外的車輛控制裝置接收來自相關(guān)車輛傳感器的持 續(xù)的信息流（例如，彈簧位移值、驅(qū)動器液壓值、橫向加速度、車輛速度、側(cè)傾角速度和可用 于估計如在這里描述的車輛CG位置的其他信息）。這個原始數(shù)據(jù)集可以存儲在存儲器888 中供進一步計算使用。
[0047] 在步驟510中，車輛控制裝置從接收到的傳感器信息確定車輛是靜止的或是移動 的。在一個實施例中，使用可以用各種已知方法中的任何一種（例如，使用來自單獨的車輪 速度傳感器的數(shù)據(jù)）估計的車輛速度做出這個確定。
[0048] 如果車輛是靜止的，進程接著至步驟520。如果車輛不是靜止的，CG的估計的X和 y坐標在這個時候沒有確定并且進程移動至步驟530。
[0049] 在步驟520中，計算或更新關(guān)于圖4中的參考點（0, 0, 0)的CG的估計的X和y坐 標（χ〇；和 y〇；)。
[0050] 在步驟520a(圖5a)中，使用先前描述的關(guān)系式（2)和（3)連同最新的傳感器數(shù) 據(jù)計算x ra和的值。xra和的這些最新計算的值定義了量CG__d。
[0051] 在步驟520b中，車輛控制裝置確定是否存儲器中有需要更新的先前計算的CG的 估計的X和y坐標（?和y〇；)的值。這些先前計算的值是由可變的CG(k)表示。如果用于 存儲CG(k)的值的存儲器位置是零或空的（例如，車輛在關(guān)閉之后啟動的情況下），可以假 定的是不存在χ〇；和y〇；的當前值，并且χ〇；和y〇；的最新計算值（由可變的CG_ sure;d表示） 存儲在存儲器中用于進一步修正或在進一步計算中使用。此外，CG_sural的值是分配給可變 的 CG(k)。
[0052] 如果CG(k)的值已經(jīng)存儲在存儲器中，執(zhí)行使用最新的傳感器信息重新計算或 更新Χα;和y〇;的值的操作。在更新Χα;和y〇;期間，從最新的傳感器信息計算的用于生成 的x〇；和y〇；的值是可以連同CG (k)(表示存儲的xra和yra的先前計算值）（例如，在 移動平均操作或其他已知的處理操作中）被處理以平滑傳感器數(shù)據(jù)中的短期波動和峰值， 因此在提供％；和yo；的更新值時有助于減少測量值的不確定性。這樣的操作可以通過例如 低通濾波器或其他適當?shù)难b置執(zhí)行。一種在步驟520中更新 Χα;和yra的方法包含如圖5a 所示的子步驟520c-d。
[0053] 在步驟520c中，確定加權(quán)系數(shù)α以用于更新CG的X和y坐標值。加權(quán)系數(shù)α 是在0和1之間的常數(shù)，其確定當前（最新計算的）CG的X和y坐標值關(guān)于先前計算值的 權(quán)重。在可選的實施例中，在進入步驟520之前確定加權(quán)系數(shù)。
[0054] 如果α接近于1，低通濾波器將加權(quán)先前計算（或存儲的）值比最當前的值更重。 接近于〇的α值將更重地加權(quán)最新計算的或當前的CG值（即CG_ SUMd)。在許多實施方式 中α值是常數(shù)。在一個實施例中，α值的選擇是基于CG的1和7坐標值的估計值的快速 收斂的需求，以及在用于生成估計值的數(shù)據(jù)中預(yù)期的或遇到的噪聲級。在一個具體實施例 中，0. 98的值分配給α以用于每1〇〇毫秒更新CG的X和y坐標值估計值的系統(tǒng)。用這個 值，估計在20秒內(nèi)將捕獲CG的X和y坐標位置的98 %的變化。在預(yù)期CG的X和y坐標值 相對頻繁地變化的情況下，先前計算值應(yīng)該給予相對少的權(quán)重。在這種情況下，α值可以最 初設(shè)置在接近于〇并且隨著估計值的置信度的增加然后可以逐漸地增加至接近1. 〇。隨著 獲得越來越多的數(shù)據(jù)并且估計更多的CG的X和y坐標值，噪音的效果可以計算在內(nèi)和/或 減少，以及增加了對估計的CG值的置信度。在一個示例中，當車輛感應(yīng)到燃油液位已經(jīng)變 化或者車輛乘員載荷已經(jīng)變化，α值開始于〇. 5并且在10秒的時段內(nèi)逐漸地增加至0. 98。
[0055] 接著，在步驟520d中，由CG__d表示的Χα;和ya;的值連同由CG (k)表示的Χα;和 y〇；的值（其是先前計算的值，現(xiàn)在存在于存儲器中）根據(jù)關(guān)系式被處理以生成估計的車輛 CG位置的X和y坐標如和yra的修正值CG (k+Ι):
[0056] CG (k+1) = ( a *CG (k)) + ((1- a ) *CG"ed) (7)
[0057] 這個關(guān)系式是應(yīng)用于每個x〇；和y〇；。也就是說，x〇；和y〇；的修正值都是根據(jù)關(guān)系 式生成。
[0058] XCG(k+l) = (a *XCG(k) ) + ((1- a )*XCG measured)
[0059] 以及
[0060] yCG(k+l) = (a *yCG(k) ) + ((1- a )*yCG measured)
[0061] 其中：
[0062] x〇；(k+l)和 yjk+l) = Χα；和 y。。的修正值；
[0063] x〇；(k)和yra(k)=存儲的Χα；和yo；的先前計算值；以及
[0064] Χα 和y〇； _sured = χ〇；和y〇；的最新計算或當前值。
[0065] Χα；和yo；的更新值然后在步驟525中存儲在存儲器中直到進一步修正或在進一步 計算中使用。只要車輛保持靜止，即執(zhí)行進程回路510-520-525。當可以確定車輛是在運行 中時，進程從步驟510轉(zhuǎn)到步驟530。
[0066] 在步驟530中，當車輛是移動時，評價車輛傳感器信息以確定車輛的側(cè)傾加速度 條件。用零側(cè)傾加速度，簡化了 CG的z坐標的計算。在例如長轉(zhuǎn)向時，車輛將具有零側(cè)傾 加速度。使用側(cè)傾率傳感器或其他適當?shù)膫鞲衅骺梢怨烙媯?cè)傾加速度。在一個實施例中， 只要側(cè)傾率傳感器測量值是恒定在小于〇. 2度/秒的值，然后假定側(cè)傾加速度實質(zhì)上為零。 可選地，只要測量的或計算的側(cè)傾加速度低于1度/秒2,然后假定側(cè)傾加速度實質(zhì)上為零。 如果認為側(cè)傾加速度實質(zhì)上為零，進程轉(zhuǎn)到步驟540。
[0067] 一旦已經(jīng)確定了側(cè)傾加速度是零或?qū)嶋H上是零，進程轉(zhuǎn)到步驟540。在步驟540 中，評價車輛傳感器數(shù)據(jù)以確定是否車輛在轉(zhuǎn)向。一種用于檢測轉(zhuǎn)向的方法是評價車輛的 橫向加速度數(shù)據(jù)。如果車輛是在轉(zhuǎn)向，橫向加速度將具有非零值。如果車輛是沿著直線路 徑或是靜止的，然后橫向加速度將為零。
[0068] 如果例如正在從車輛裝載或卸載乘客或貨物時，假的非零讀數(shù)可以出現(xiàn)在橫向加 速度傳感器中。然而，在這種情況下，車輛沒有移動，所以可以忽略在靜止車輛中的這樣的 非零傳感器讀數(shù)以為了使用在這里描述的方法計算車輛CG的位置。
[0069] 可以使用MU22--一種在主動懸架系統(tǒng)中常見的離散加速度計或任何其他適當 的裝置測量橫向加速度?？蛇x地，可以使用偏航率數(shù)據(jù)和車輛速度數(shù)據(jù)估計橫向加速度。
[0070] 如果橫向加速度是零或者另外確定了車輛沒有在轉(zhuǎn)向，進程接著返回至步驟510， 借以使用最新的傳感器數(shù)據(jù)繼續(xù)側(cè)傾加速度和橫向加速度的評價，直到橫向加速度是非零 的或直到車輛停止移動，在那時CG位置的X和y坐標 Χα;和ya;的重新計算和更新可以如先 前的描述重新開始。如果橫向加速度是非零的或者另外確定了車輛在轉(zhuǎn)向，然后進程接著 至步驟550。
[0071] 在步驟550中，使用下面的關(guān)系式（8)連同先前討論的其他關(guān)系式和參數(shù)計算 (或如果先前計算過時，更新）估計的CG的z坐標或高度Ζα;:
[0072] zCG = (( Σ Fi h - yCG)) ΛΜ謂NG ay)) +zKC (8)
[0073] 其中：
[0074] zra = CG 的 z 坐標
[0075] zK =側(cè)傾中心軸的z坐標
[0076] ay =車輛加速度的橫向分量
[0077] ζκ的大致位置如圖6中所示。依賴于懸架配置和其他相關(guān)因素，使用已知方法可 以計算和更新zKC，或者這個參數(shù)可以分配常數(shù)值。
[0078] 在步驟560中，在CG的z坐標Ζα；計算之后,這個坐標可以與最新計算的Χα；和ya； 值結(jié)合以提供車輛CG關(guān)于預(yù)定參考點的空間坐標（ Xa;、ya;、Za;)的估計值。然后可以使用 在車輛運行期間收集的相關(guān)傳感器數(shù)據(jù)動態(tài)地更新這個位置。進程然后返回至步驟510以 如先前的描述繼續(xù)處理新進來的傳感器信息。
[0079] 可以理解的是，前述各種實施例的描述是僅用于說明的目的。同樣地，在這里公開 的各種結(jié)構(gòu)和操作特征易受許多修改，其并不背離所附權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心（CG)的位置的方法，其特征在于，包含步驟： a) 確定車輛是靜止的或是移動的； b) 如果車輛是靜止的，計算CG的估計的X和y坐標； c) 將估計的坐標存儲在存儲器中；以及 d) 重復(fù)步驟a)-c)直到車輛不再是靜止的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計算CG的估計的X和y坐標的步驟包含 步驟： bl)使用最新的傳感器數(shù)據(jù)集計算最新估計的X和y坐標； b2)確定是否先前計算的X和y坐標的估計值存儲在存儲器中；以及 b3)如果先前計算的X和y坐標的估計值沒有存儲在存儲器中，將最新估計的X和y坐 標分配至存儲器中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，計算CG的估計的X和y坐標的步驟進一 步地包含步驟，如果先前計算的X和y坐標的估計值存儲在存儲器中，使用先前計算的X和 y坐標的估計值和最新估計的X和y坐標，重新計算X和y坐標的估計值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，重新計算X和y坐標的估計值的步驟包含 確定表明最新的X和y坐標值關(guān)于先前計算的X和y坐標值的權(quán)重的加權(quán)系數(shù)α的步驟。
5. -種用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心（CG)的位置的方法，其特征在于，包含步驟： a) 確定車輛是靜止的或是移動的； b) 如果車輛不是靜止的，確定車輛的側(cè)傾加速度；以及 c) 如果側(cè)傾加速度實際上是非零的，重復(fù)步驟a)和b)直到側(cè)傾加速度實際上是零或 直到車輛是靜止的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，進一步地包含步驟： d) 如果側(cè)傾加速度實際上是零，確定是否車輛在轉(zhuǎn)向；以及 e) 如果車輛沒有在轉(zhuǎn)向，重復(fù)步驟a) -d)直到確定了車輛在轉(zhuǎn)向或直到車輛是靜止 的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進一步地包含步驟，如果車輛在轉(zhuǎn)向，計 算車輛簧載質(zhì)量的CG的估計的z坐標。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，進一步地包含將CG的估計的z坐標與最 新計算的CG的X和y坐標的值結(jié)合以提供車輛CG關(guān)于預(yù)定參考點的空間坐標（ Xra、yra、 ζ〇；)的估計值的步驟。
9. 一種主動懸架系統(tǒng)，其特征在于，包含用于估計車輛的簧載質(zhì)量的重心（CG)的位置 的裝置。
【文檔編號】B60G17/015GK104118295SQ201410164085
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】道格·斯科特·羅德, 盧建波, 埃里克·洪特·曾, 迪米塔爾·彼得洛夫·菲爾烏, 達沃爾·赫羅瓦特, 大衛(wèi)·邁克爾·拉塞爾, 烏韋·霍夫曼, 彼得·W·A·澤格拉爾, 莫森·拉克哈爾·阿亞特, 邁克爾·西曼, 西蒙·巴利斯 申請人:福特全球技術(shù)公司