CN113580868B - 用于使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法和系统 - Google Patents

用于使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法。所述方法包括，在使用基于车轴的控制来控制悬架系统的计算机化控制器内，操作编程以控制供应到所述悬架系统内的多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者。所述方法还包括操作编程以与控制气动压力的同时，利用多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。所述多个主动横向稳定杆中的每一个与多个车轴中的一个相关联。提供所述偏移转矩是基于所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数以及减小纵向侧倾。

Description

用于使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法和 系统
技术领域
本公开总体上涉及用于在车辆中使用主动侧倾控制从偏移负荷校正侧倾的方法和系统。
背景技术
车辆悬架系统向附接的车身提供侧倾刚度。车辆悬架系统内的弹簧包括弹簧力，该弹簧力随着弹簧压缩或伸长的增加而增加。横向稳定杆（sway bar）用于将转矩从左车轮传递到右车轮，反之亦然。
发明内容
本公开提供了一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法。所述方法包括，在使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统的计算机化控制器内，操作编程以控制供应到所述车辆悬架系统内的多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者。所述方法还包括操作编程以与控制气动压力的同时，利用多个主动横向稳定杆以向车身提供偏移转矩。所述多个主动横向稳定杆中的每一个与多个车轴中的一个相关联。提供所述偏移转矩是基于考虑到所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数以及减小纵向侧倾。
在一些实施例中，提供所述偏移转矩是基于均衡所述空气弹簧设备中的每一个内的空气的摩尔数。
在一些实施例中，所述车辆包括电动车辆，并且所述纵向侧倾可操作以减小所述主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
在一些实施例中，所述方法还包括检测静态偏移侧倾，并且执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
在一些实施例中，一次对所述多个车轴中的一个执行控制供应到多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
在一些实施例中，在该次对于所述多个车轴中的一个执行的利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩包括：以来回方式反复地调整所述多个车轴中的每一个。
在一些实施例中，所述多个主动横向稳定杆包括与车辆的前车轴相关联的第一横向稳定杆，并且其中所述多个主动横向稳定杆还包括与所述车辆的后车轴相关联的第二横向稳定杆。
在一些实施例中，首先针对所述前车轴并且随后针对所述后车轴执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
在一些实施例中，首先针对所述后车轴并且随后针对所述前车轴执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
根据一个替代实施例，提供了一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法。所述方法包括，在使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统的计算机化控制器内，操作编程以控制供应到所述车辆悬架系统内的多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者。所述方法还包括操作编程以与控制气动压力的同时，利用多个主动横向稳定杆以向所述车辆的车身提供偏移转矩。所述多个主动横向稳定杆中的每一个与多个车轴中的一个相关联。提供所述偏移转矩是基于减小所述纵向侧倾以及均衡所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数。
在一些实施例中，所述车辆包括电动车辆，并且减小所述纵向侧倾可操作以减小所述主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
在一些实施例中，所述方法还包括检测静态偏移侧倾，并且执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
在一些实施例中，一次对所述多个车轴中的一个执行控制供应到多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
根据一个替代实施例，提供了一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的系统。系统包括车辆悬架系统。所述车辆悬架系统包括：多个车轴；针对所述车轴中的每一个的两个车轮；多个空气弹簧设备，其中所述空气弹簧设备中的每一个与所述车轮中的对应车轮相关联；以及多个主动横向稳定杆，其中所述主动横向稳定杆中的每一个与所述车轴中的对应车轴相关联。所述系统还包括计算机化控制器，所述计算机化控制器使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统。所述计算机化控制器操作编程以控制供应到所述车辆悬架系统内的多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者。所述计算机化控制器进一步操作编程以与控制气动压力的同时，利用所述主动横向稳定杆以向所述车辆的车身提供偏移转矩。提供所述偏移转矩是基于考虑到所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数以及减小纵向侧倾。
在一些实施例中，所述计算机化控制器进一步操作编程以基于均衡所述空气弹簧设备中的每一个内的空气的摩尔数提供偏移转矩。
在一些实施例中，所述车辆包括电动车辆，并且所述计算机化控制器操作编程以减小纵向侧倾可操作以减小多个主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
在一些实施例中，所述计算机化控制器进一步操作编程以检测静态偏移侧倾，并且执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
在一些实施例中，一次对所述多个车轴中的一个执行所述计算机化控制器操作编程以控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
本发明提供以下技术方案：
1. 一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法，包括：
在使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统的计算机化控制器内，操作编程以：
控制供应到所述车辆悬架系统内的多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者；以及
与气动压力的控制同时，利用多个主动横向稳定杆以向所述车辆的车身提供偏移转矩，其中所述多个主动横向稳定杆中的每一个与多个车轴中的一个相关联，并且其中提供所述偏移转矩是基于所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数以及减小纵向侧倾。
2. 根据方案1所述的方法，其中提供所述偏移转矩是基于均衡所述空气弹簧设备中的每一个内的空气的摩尔数。
3. 根据方案1所述的方法，其中所述车辆包括电动车辆；并且
其中减小所述纵向侧倾能操作以减小所述主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
4. 根据方案1所述的方法，还包括检测静态偏移侧倾；并且
其中执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
5. 根据方案1所述的方法，其中一次对所述多个车轴中的一个执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
6. 根据方案5所述的方法，其中一次对于所述多个车轴中的一个执行的利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供所述偏移转矩包括：以来回方式反复地调整所述多个车轴中的每一个。
7. 根据方案1所述的方法，其中所述多个主动横向稳定杆包括与所述车辆的前车轴相关联的第一横向稳定杆；并且
其中所述多个主动横向稳定杆还包括与所述车辆的后车轴相关联的第二横向稳定杆。
8. 根据方案7所述的方法，其中首先针对所述前车轴并且随后针对所述后车轴执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
9. 根据方案7所述的方法，其中首先针对所述后车轴并且随后针对所述前车轴执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
10. 一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法，包括：
在使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统的计算机化控制器内，操作编程以：
控制供应到所述车辆悬架系统内的多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者；以及
与气动压力的控制同时，利用多个主动横向稳定杆以向所述车辆的车身提供偏移转矩，其中所述多个主动横向稳定杆中的每一个与多个车轴中的一个相关联，并且其中提供所述偏移转矩是基于减小纵向侧倾以及均衡所述多个空气弹簧设备的每一个中的空气的摩尔数。
11. 根据方案10所述的方法，其中所述车辆包括电动车辆；并且
其中减小所述纵向侧倾能操作以减小所述主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
12. 根据方案10所述的方法，还包括检测静态偏移侧倾；并且
其中执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
13. 根据方案10所述的方法，其中一次对所述多个车轴中的一个执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
14. 一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的系统，包括：
车辆悬架系统，所述车辆悬架系统包括：
多个车轴；
对于所述车轴中的每一个的两个车轮；
多个空气弹簧设备，其中所述空气弹簧设备中的每一个与所述车轮中的一个对应车轮相关联；以及
多个主动横向稳定杆，其中所述主动横向稳定杆中的每一个与所述车轴中的一个对应车轴相关联；
计算机化控制器，所述计算机化控制器使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统，所述计算机化控制器操作编程以：
控制供应到所述车辆悬架系统内的所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者；以及
与控制气动压力的同时，利用所述主动横向稳定杆以向所述车辆的车身提供偏移转矩，其中提供所述偏移转矩是基于所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数以及减小纵向侧倾。
15. 根据方案14所述的系统，其中所述计算机化控制器进一步操作编程以基于均衡所述空气弹簧设备中的每一个内的空气的摩尔数提供偏移转矩。
16. 根据方案14所述的系统，其中所述车辆包括电动车辆；并且
其中所述计算机化控制器操作编程以减小所述纵向侧倾能操作以减小所述多个主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
17. 根据方案14所述的系统，其中所述计算机化控制器进一步操作编程以检测静态偏移侧倾；并且
其中执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
18. 根据方案14所述的系统，其中一次对所述多个车轴中的一个执行所述计算机化控制器操作编程以控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
当结合附图考虑时，根据用于实施本公开的最佳模式的以下详细描述，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点将明白易懂。
附图说明
图1示意性地示出了根据本公开的示例性车辆，其包括在每个车轮处的空气弹簧和ARC系统，该ARC系统包括可操作以通过调平事件来控制车辆纵向侧倾的计算机化控制器；
图2示意性地示出了根据本公开的不具有偏移负荷的图1的车辆的后视图；
图3示意性地示出了根据本公开的具有导致向左侧的车辆侧倾的偏移负荷的图2的车辆的后视图；
图4示意性地示出了根据本公开的在车辆调平事件之后的图3的车辆的后视图，其中计算机化控制器未提供ARC系统的协调控制；
图5示意性地示出了根据本公开的在车辆调平事件之后的图3的车辆的后视图，其中计算机化控制器被激活并且在调平事件期间向ARC系统提供控制，与图4的车辆相比得到了减小的纵向侧倾；
图6是示出根据本公开的用于使用主动侧倾控制从偏移负荷校正侧倾的示例性过程的流程图；以及
图7示意性地示出了根据本公开的示例性车辆通信架构，其包括在图1的计算机化控制器与车辆的其他部件之间提供数据和控制的通信总线。
具体实施方式
车辆悬架系统可利用位于每个车轮处的空气弹簧以提供弹簧/阻尼器部件的可调整或可调弹簧部分。根据可通过可调整空气弹簧实现的一种操作，车辆悬架系统可执行调平事件或者可调整车身的水平。车辆调平事件描述了改变、调整或维持车身相对于地面的标称高度或车辆相对于地面的标称高度。维持车身的高度可包括，例如，针对车辆上的已增加或正在增加的负荷调整悬架控制。车辆悬架系统的目标可能是：在此类调平事件期间和之后使车身相对于地面保持平行或零度侧倾状态，但如本文所述，调平事件是用于调整或维持车身高度的操作。
在控制位于车辆的每个车轮处的空气弹簧的一个实施例中，每个空气弹簧可具有个体化控制。这种系统可被描述为四角部独立式空气调平系统。尽管这种系统在能够单独调整每个空气弹簧中的弹簧特性方面提供了增加的灵活性，但这种系统具有许多缺点。为了在左转弯和右转弯时保持车辆的转向响应和操纵性能对称，不希望使更多的车辆重量承载在一个对角线上（与其相对的对角线相比）。这种现象与车辆负荷状况无关。具体关于调平事件，当车辆在从车身重心偏移的位置处具有施加在车身内的偏移负荷或重量时，利用四个空气弹簧中的每一个的个体化控制可用于改变车身的标称高度并且抵消由偏移负荷引起的侧倾角。然而，在向每个空气弹簧提供不同的气动压力时（即，在每个空气弹簧中产生不同的空气质量或摩尔数），影响了每个空气弹簧的弹簧特性。作用在车辆的每个车轮上的这些不同弹簧特性可能不利地影响车辆悬架系统的动态操作，例如，不利地影响对称的左右转向响应和操纵性能。另外，独立控制将需要更复杂的控制逻辑。
在另一个实施例中，车辆悬架系统可利用基于车轴的控制过程，其中空气悬架一次作用于单个车轴，主动侧倾控制（ARC）系统可增加其对该单个车轴的有效刚度以补偿来自主动空气调平系统的侧倾刚度的损失。本公开提供了一种利用基于车轴的控制过程的用于与车辆悬架系统一起使用的过程和系统。如果车辆不具有侧倾角，则在利用基于车轴的调平系统时，在左右维持相同的空气弹簧特性就变得简单。用于利用具有可变侧倾角的4角部独立式调平系统的控制逻辑理论上是可能的，但要复杂得多。
侧倾刚度描述了车辆悬架系统中的弹簧部件抵抗连接车身的纵向侧倾的能力。车辆悬架系统可具有多个侧倾刚度贡献因素。第一侧倾刚度贡献因素可包括位于每个车轮处的空气弹簧。空气弹簧可利用气动压力来调整由空气弹簧施加的力。通过对气动压力进行计算机化控制，可调整空气弹簧以实现车辆的各种控制过程。例如，可调整车辆的乘坐和操纵特性。在另一个示例中，在调平操作中，可在所有弹簧中调整气动压力以改变附接到车辆悬架系统的车身被提升到的水平。用于通过控制空气弹簧来控制车身的调平的计算机化系统可被描述为车辆调平系统。然而，在仅通过调整提供给每个空气弹簧的空气压力而实现的调平事件中，可能会失去通过空气弹簧进行的侧倾刚度控制。可向每个空气弹簧施加不相等的空气质量或摩尔数，并且这种不相等的空气质量可损害所得弹簧刚度或空气弹簧对力输入的响应。在调平事件期间，车辆的偏移负荷或将没有从左到右居中的负荷放置在车辆内可产生附加侧倾。这导致空气弹簧内的不成比例的空气压力和空气体积。即使在没有进一步负荷换档的情况下，这也会允许车辆在调平主动事件期间进一步侧倾。在无控制的调平事件后，车辆将保持在新偏移静态侧倾角，直到下一个调平事件。在下一个调平事件的操作时，偏移静态侧倾角可能会加剧并变得更糟。
第二侧倾刚度贡献因素可来自稳定器杆。可为每个车轴提供稳定器杆并且可在每个车轴处将其连接在每个车轮之间。稳定器杆可以是主动抗侧倾杆或主动横向稳定杆。主动横向稳定杆可包括能够经由主动横向稳定杆向悬架提供特定转矩量的电致动器。向主动横向稳定杆的电致动器施加电力致使将转矩施加到附接到车辆悬架系统的车身，并且可用于调整车身相对于车辆悬架系统和地面的侧倾角。用于通过控制一个或多个主动横向稳定杆来控制车身的侧倾的计算机化系统可被描述为ARC系统。
当车辆利用空气弹簧和ARC系统的协调控制来调平车身时，所公开的方法和系统可用于抵消不成比例的侧倾的影响。ARC系统将在调平事件期间施加附加偏移转矩，以在纵倾高度调平调整期间使车辆更接近水平侧倾。该方法将改善左右之间的重心水平并且在调平事件期间抵抗附加侧倾。根据本公开的一个实施例，所公开的方法可包括在每个空气弹簧中维持尽可能相等的空气质量或空气摩尔数，以及利用主动横向稳定杆来补偿偏移负荷。
空气弹簧可用于制定悬架调平，包括改变高度。在包括空气弹簧和ARC系统的车辆系统中，其中根据所公开的方法未使用这两个系统，可导致车身的显著静态侧倾。为了尝试补偿此静态侧倾，ARC系统可将一个或两个主动横向稳定杆的电致动器通电以克服由空气弹簧引起的静态侧倾。该通电的致动器消耗电能。具体地，在利用电能来推动车辆的车辆中，用于试图克服由空气弹簧引起的静态侧倾的这种电能消耗可减小车辆的行驶里程。通过利用所公开的方法，与仅仅利用空气弹簧的系统相比，在ARC系统的控制与空气弹簧的控制相互作用的情况下，减小的车身纵向侧倾可导致改善的乘坐和操纵。另外，可增加利用电能来推动车辆的车辆（诸如电动车辆）的里程。
横向稳定杆在车辆内传输转矩或向车辆悬架系统提供侧倾刚度以控制车身的纵向侧倾。另外，被描述为被动横向稳定杆的一种形式的横向稳定杆表现出抗扭刚度或沿着横向稳定杆纵轴扭曲的抵抗性。被动横向稳定杆通常是具有固定几何形状的单件式金属杆。被描述为主动横向稳定杆的第二形式的横向稳定杆可使用电动机以提供由控制算法确定的期望转矩。主动横向稳定杆不需要位移来生成转矩。电动机提供与位移和杆刚度无关的转矩。因此，利用主动横向稳定杆来提供期望转矩消除了对横向稳定杆内的任何抗扭刚度的需求，并且可改善车辆的乘坐质量和操纵性。车身相对于平坦地面成作为整体侧倾。前后车轴的侧倾力矩相加在一起以获得施加在车身上的总侧倾力矩。
在编程以控制和协调空气弹簧和ARC系统时，可考虑车辆固有的负荷，诸如发动机、燃料负荷、电池重量和其他类似负荷。
可基于最小化侧倾角或从零侧倾状况起测量的位移来操作用于控制所公开的调平事件的编程。作为校准和控制侧倾角的这种最小化的一部分，可均衡每个空气弹簧中的监测或估计的空气质量或空气摩尔数，或者可使空气摩尔数之间的差值低于阈值差值。所公开的调平事件的这种控制可表示为基于减小纵向侧倾角以及均衡多个空气弹簧内的空气的摩尔数的控制。基于所估计的空气摩尔数来操作调平事件可包括控制车辆悬架系统以在每个空气弹簧中具有相等的估计空气摩尔数。在另一个实施例中，基于所估计的空气摩尔数来操作调平事件可包括控制车辆悬架系统以使空气弹簧内的空气摩尔数在彼此的期望范围内。如果空气体积和空气压力在左侧和右侧之间是相同的，则所得的空气摩尔数或空气质量将相同。根据一个实施例，过程目标或最终结果是控制侧倾角以保持左右空气弹簧体积相等。在一个实施例中，基于由车轴进行的调平过程，车轴的左右空气弹簧内的压力相等。
参考附图，在可能的情况下，相似的参考标号指类似的部件。图1示意性地示出了车辆10，其包括在每个车轮处的空气弹簧和ARC系统，该ARC系统包括可操作以通过调平事件来控制车辆纵向侧倾的计算机化控制器40。需注意，车辆10被高度示意性地示出，并且被包括以仅用于说明控制和改变车辆10或其他车辆中的相对侧倾转矩的方法的基本操作原理。
车辆10包括车身12，该车身骑跨在大体限定后车轴16的两个后轮胎14以及大体限定前车轴20的两个前轮胎18上。车身12通过多个悬架元件22悬挂，该悬架元件被示意性示出并且可各自具有一个或多个弹簧元件和一个或多个阻尼器元件。需注意，悬架元件22是高度示意性地示出的并且不表示整个悬架系统。悬架元件22各自包括空气弹簧设备，该空气弹簧设备采用气动压力来调节施加在每个悬架元件22内的弹簧力。
后主动横向稳定杆28改变后车轴16的侧倾力矩或由后车轴16承载的侧倾力矩，并且前主动横向稳定杆30改变前车轴20的侧倾力矩或由前车轴20承载的侧倾力矩。横向稳定杆中的任一个可替代地称为抗侧倾杆、侧倾杆、抗摆杆、稳定器杆、抗扭梁或本领域技术人员可认识的其他术语。后主动横向稳定杆28和前主动横向稳定杆30包含致动器，并且分别相对于后车轴16和前车轴20连接与左轮胎和右轮胎相关联的悬架点。需注意，许多悬架元件22也可以是主动的，并且后车轴16和前车轴20的侧倾转矩特性除了后主动横向稳定杆28和前主动横向稳定杆30之外还可能受到主动悬架元件22的影响。
计算机化控制器40可操作地与车辆10的所有必要部件通信。计算机化控制器40包括具有预编程的数字计算机或处理器的非通用电子控制设备、用于存储数据（诸如控制逻辑、指令、查找表等）的存储器或非暂时性计算机可读介质，以及多个输入/输出外围设备或端口。计算机化控制器40被配置为实现或执行本文描述的控制逻辑或指令。
此外，计算机化控制器40可包括多个传感器或与多个传感器通信，诸如用于感测车辆10的位置、移动和/或负荷状况的那些传感器。计算机化控制器40可专用于本文所述的车辆10的特定方面，或者计算机化控制器40可以是管理车辆10的许多功能的较大控制系统的一部分。
本文介绍的附图和图形未按比例绘制并且仅用于指导目的。因此，附图中所示的任何特定或相对尺寸都不应解释为限制性的。车辆10可表示任何侧倾平台，包括但不限于：摩托车、拖拉机、公共汽车、活动房屋、露营车和履带式车辆。此外，本文描述的部件还可用于各种其他行业和应用，包括但不限于：航空应用、消费品、工业和建筑装备、农用装备或重型机械。
尽管可相对于特定的应用或行业来说明本公开，但是本领域技术人员将认识到本公开的更广泛的适用性。本领域普通技术人员将认识到，诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”等的术语用于描述图，并且不表示对本公开范围（如所附权利要求定义）的限制。任何数字名称，诸如“第一”或“第二”仅是说明性的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
一个图中所示的特征可与任何图中所示的特征组合、由其替换或修改。除非另有说明，否则没有特征、元素或限制与任何其他特征、要素或限制互斥。此外，没有特征、元素或限制对于操作是绝对需要的。图中所示的任何特定配置仅是示例性的，并且所示的特定配置不限制权利要求或说明书。
当在本文中使用时，术语“基本上”是指理想地完美或完整的关系，但其中制造现实阻止了绝对完美。因此，基本上表示与完美的典型偏差。例如，如果高度A基本上等于高度B，则可能优选的是两个高度为100.0%相等，但制造现实可能导致与这种完美不同的距离。技术人员会认识到可接受的偏差量。例如但非限制，针对实质等同性，覆盖范围、面积或距离通常可在完美的10%内。类似地，相对对准（诸如平行或垂直）通常可认为在5%内。
横向负荷转移是由于施加在车辆10的重心（CG）上的横向加速度引起的轮胎垂直负荷的变化量。除其他悬架部件外，横向负荷转移还受横向稳定杆的影响，该横向稳定杆通常在横向操纵（诸如转弯或其他避让操纵）期间将内侧车轮的移动与外侧车轮连接。
替代车辆可包括被动（与主动或自适应相反）横向稳定杆，其通过扭转弹簧连接车轮。如果车轮相对于彼此移动，则被动横向稳定杆会受到扭转并被迫扭曲。被动横向稳定杆的每个端部连接到端部连杆，该端部连杆连接到车轮或车轴附近的点。当一个车轮相对于相同车轴上的另一个车轮垂直移动时，被动横向稳定杆将一部分轮胎接触面从负荷车轴的一侧转移到另一侧。
被动横向稳定杆通过材料刚度抵抗扭转，使得扭曲被动横向稳定杆所需的转矩无法更改，并且针对此类车辆预先确定了前车轴和后车轴的侧倾转矩和刚度。在不改变被动横向稳定杆的情况下，无法更改由被动横向稳定杆提供的侧倾梯度。与被动横向稳定杆（其中来自被动横向稳定杆的车轴转矩取决于车轮位移）不同，主动横向稳定杆改变侧倾并使用致动器将侧倾力矩施加到车轴，并且可允许一个轮胎相对于另一个轮胎完全独立地移动。
总横向负荷转移是在轮胎接触面处从前车轴20和后车轴16的横向负荷转移的总和。轮胎横向负荷转移分布（TLLTD）是前车轴20操纵的轮胎横向负荷转移与总量（前车轴和后车轴的总和）的比。剩余量（其可表示为一减去TLLTD）由后车轴16操纵。重要的是，在车辆10中，可通过改变前主动横向稳定杆30和后主动横向稳定杆28的侧倾转矩输出来调整TLLTD。由于车辆10的车身上的侧倾转矩是前后车轴转矩的总和，因此可在不改变转弯中的车辆的稳态侧倾角的情况下调整TLLTD。改变或移动TLLTD更改了总侧倾转矩的相对部分，并且因此更改了由前主动横向稳定杆30和后主动横向稳定杆28承载的横向负荷转移。由于每个横向稳定杆只是由悬架在每个车轴上提供的总侧倾转矩的一部分，因此前主动横向稳定杆30和后主动横向稳定杆28的转矩变化将不是相同的量值（但方向相反）。横向稳定杆转矩中的一个也可能为负。
在车辆10的示例中，变化的TLLTD改变了由前主动横向稳定杆30操纵的总侧倾转矩的部分和由后主动横向稳定杆28操纵的总侧倾转矩的部分。例如，将TLLTD朝前移动（通常TLLTD大于50%）增加了由前主动横向稳定杆30承载的转矩并减少了由后主动横向稳定杆28承载的转矩。换句话说，增加由前主动横向稳定杆30承载的转矩并减少由后主动横向稳定杆28承载的转矩使TLLTD向前移动。具有被动横向稳定杆的车辆在不改变安装在车辆上的被动横向稳定杆的情况下，无法改变对横向稳定杆所提供的TLLTD的影响。
在调平事件期间的附加转矩减小ARC在正常驱动下的能耗（与被动杆相比，DC转矩更少）。
在调平事件期间，可将TLLTD维持在期望或适当的比率。根据一个实施例，TLLTD的这种维护可包括一次调平单个车轴。通过一次调整一个车轴的高度，车辆悬架系统可维持对车辆侧倾的相对稳定控制，其中在对正被调平的车轴的控制减小时不调平车轴。在调平事件期间，控制器可增加ARC系统的扭转控制以补偿被调平的单个车轴的侧倾控制的暂时损失。一次一个车轴地增加ARC系统的扭转控制可包括反复地增加其转矩控制，逐步或以来回方式增量地调整每个车轴以补偿来自空气悬架的每个侧倾刚度损失（即，前、后、前、后、前、后...）。如果将正确的总侧倾力矩和前到后的分流应用于杆，则可一致地进行降低和升高车辆。类似地，如果同时调平两个车轴，则可施加前后车轴之间的转矩比率分流以最小化侧倾角并维持车辆的正确TLLTD。
图2示意性地示出了没有偏移负荷的图1的车辆10的后视图。示出了车辆10包括车身12。示出了车身12相对于水平地面具有零或中性的纵向侧倾的水平状况。因为没有施加到车辆的偏移负荷，所以车辆10的悬架部件能够维持车辆具有零纵向侧倾。
图3示意性地示出了具有导致向左侧的车辆侧倾的偏移负荷的图2的车辆10的后视图。示出了车辆10包括车身12。偏移负荷应用于车辆10的左侧。偏移负荷可以是重物，例如是放置在车辆10的乘客厢内的重物。因此，车身12相对于水平地面的纵向侧倾角50是明显的。在一个示例中，纵向侧倾角50可以是3°侧倾。在所提供的示例中，偏移负荷应用于车辆的左侧。在其他示例中，偏移负荷可作用于车辆的右侧，从而获得向右侧的类似纵向侧倾。在所提供的示例中，偏移负荷作用于与车辆的纵向重心相对应的点，或者偏移负荷位于车辆10的前边缘和车辆10的后边缘之间的位置处，处于与车辆的重心相对应的点（其中偏移负荷从重心向左偏移）。在其他示例中，偏移负荷可作用于车辆重心的前部或后部，从而造成前或后车辆侧倾。
图4示意性地示出了在车辆调平事件之后的图3的车辆10的后视图，其中计算机化控制器40未提供ARC系统的协调计算机化控制。示出了车辆10包括车身12。偏移负荷保持被作用于车辆10的左侧。在没有对ARC系统的协调控制的情况下，对空气弹簧进行单独的气动控制，导致向每个空气弹簧施加不相等的空气质量并且将该不相等的空气质量维持在每个空气弹簧内。因此，示出了无控制的纵向侧倾角50'。无控制的纵向侧倾角可能包括示例性8°侧倾。
图5示意性地示出了在车辆调平事件之后的图3的车辆10的后视图，其中在调平事件期间激活计算机化控制器40并向ARC系统提供控制，其中与图4的车辆相比导致减小的纵向侧倾角50''。示出了车辆10包括车身12。由车辆10的协调的调平产生的转矩由箭头60示出，其导致减小的纵向侧倾角50''。减小的纵向侧倾角可能包括示例性1°侧倾。
图6是示出用于使用主动侧倾控制从偏移负荷校正侧倾的示例性过程（方法）100的流程图。过程100开始于步骤102。在步骤104处，车辆以正常的ARC系统侧倾刚度进行操作。在步骤106处，监测传感器输入，并且确定是否检测到静态偏移侧倾。如果没有检测到静态偏移侧倾，则过程返回到步骤104，其中车辆继续以正常的ARC系统侧倾刚度进行操作。如果检测到静态偏移侧倾，则过程前进到步骤108，其中确定车辆内的系统是否需要或请求调平事件。如果不需要或不要求调平事件，则过程前进到步骤112，其中在没有车辆调平事件的情况下，由调平系统向ARC系统生成对于横向流动的请求。车辆悬架系统可打开必要阀以允许在车轴上产生横向流动，而不会从车轴整体上提供或排出任何空气体积。即左/右空气弹簧被允许在彼此之间流动，但不由泵供应或被排出至排气以进行垂直高度改变。如果需要或请求调平事件，则过程前进到步骤110，其中调平系统从ARC系统请求偏移转矩。在步骤114处，确定调平系统是否是激活或打开的。如果调平系统未打开，则过程在步骤114处重复，其中过程等待与调平事件的开始相对应的调平系统的下一次打开或激活。如果调平系统打开，则过程前进到步骤116，在该步骤中ARC系统施加所请求的偏移转矩。在步骤118处，确定调平系统是否关闭或调平事件是否已经结束。如果调平事件还没有结束，则该过程在步骤118处重复，其中它等待调平事件结束。如果调平事件已经结束，则在步骤120处，ARC系统随时间推移衰减所施加的偏移转矩。在步骤122处，确定系统是否保持激活。如果车辆保持激活，则过程返回到步骤104。如果车辆停止保持激活，则过程前进到步骤124，其中过程结束。提供过程100作为所公开过程的示例性实施例。设想了对于所示步骤的许多附加或替代步骤，并且本公开内容不旨在限于所提供的特定示例。
图7示意性地示出了示例性车辆通信架构210，其包括在图1的计算机化控制器40与车辆40的其他部件之间提供数据和控制的通信总线。示出了车辆通信架构210包括与数据总线设备260进行电子通信的计算机化控制器40。数据总线设备260是本领域中用于实现在附接到该设备的各种设备之间的数据传输的通信设备。如图所示，数据总线设备260包括附加的设备，其包括气动空气弹簧控制器220、前车轴主动横向稳定杆电致动器230、后车轴主动横向稳定杆电致动器240和车辆悬架系统传感器250。附接到数据总线设备260的设备是示例性的。
计算机化控制器40可包括硬件和软件，该硬件和软件可操作以充当车辆调平系统（控制车辆悬架系统的空气弹簧的操作和调整）以及用于ARC系统的控制器。在其他实施例中，可利用一对计算机化控制器40来控制车辆悬架系统和ARC系统，其中数据总线设备260提供两个控制器之间的通信。
虽然已经详细描述了用于执行本公开的最佳模式，但熟悉与本公开相关的领域的技术人员将认识到在所附权利要求的范围内的用于实践本公开的各种替代设计和实施例。

Claims (14)

1.一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的方法，包括：
在使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统的计算机化控制器内，操作编程以：
控制供应到所述车辆悬架系统内的多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者；以及
与气动压力的控制同时，利用多个主动横向稳定杆以向所述车辆的车身提供偏移转矩，其中所述多个主动横向稳定杆中的每一个与多个车轴中的一个相关联，并且其中提供所述偏移转矩是基于所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数以及减小纵向侧倾。
2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述偏移转矩是基于均衡所述空气弹簧设备中的每一个内的空气的摩尔数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆包括电动车辆；并且
其中减小所述纵向侧倾能操作以减小所述主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括检测静态偏移侧倾；并且
其中执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
5.根据权利要求1所述的方法，其中一次对所述多个车轴中的一个执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
6.根据权利要求5所述的方法，其中一次对于所述多个车轴中的一个执行的利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供所述偏移转矩包括：以来回方式反复地调整所述多个车轴中的每一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个主动横向稳定杆包括与所述车辆的前车轴相关联的第一横向稳定杆；并且
其中所述多个主动横向稳定杆还包括与所述车辆的后车轴相关联的第二横向稳定杆。
8.根据权利要求7所述的方法，其中首先针对所述前车轴并且随后针对所述后车轴执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
9.根据权利要求7所述的方法，其中首先针对所述后车轴并且随后针对所述前车轴执行控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
10.一种用于在车辆内使用主动侧倾控制从偏移负荷校正纵向侧倾的系统，包括：
车辆悬架系统，所述车辆悬架系统包括：
多个车轴；
对于所述车轴中的每一个的两个车轮；
多个空气弹簧设备，其中所述空气弹簧设备中的每一个与所述车轮中的一个对应车轮相关联；以及
多个主动横向稳定杆，其中所述主动横向稳定杆中的每一个与所述车轴中的一个对应车轴相关联；
计算机化控制器，所述计算机化控制器使用基于车轴的控制来控制车辆悬架系统，所述计算机化控制器操作编程以：
控制供应到所述车辆悬架系统内的所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力以执行车辆调平事件，包括调整所述车辆的高度或维持所述车辆的高度中的一者；以及
与控制气动压力的同时，利用所述主动横向稳定杆以向所述车辆的车身提供偏移转矩，其中提供所述偏移转矩是基于所述多个空气弹簧设备中的每一个中的空气的摩尔数以及减小纵向侧倾。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述计算机化控制器进一步操作编程以基于均衡所述空气弹簧设备中的每一个内的空气的摩尔数提供偏移转矩。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述车辆包括电动车辆；并且
其中所述计算机化控制器操作编程以减小所述纵向侧倾能操作以减小所述多个主动横向稳定杆中的电流消耗并且增加所述电动车辆的操作范围。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述计算机化控制器进一步操作编程以检测静态偏移侧倾；并且
其中执行所述车辆调平事件是基于检测到所述静态偏移侧倾。
14.根据权利要求10所述的系统，其中一次对所述多个车轴中的一个执行所述计算机化控制器操作编程以控制供应到所述多个空气弹簧设备中的每一个的气动压力，以及利用所述多个主动横向稳定杆以向所述车身提供偏移转矩。
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