CN116507511A - 使车轮-地面的法向力根据牵引力变化 - Google Patents

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赛义德·阿萨德·阿利
卢克·伯奇
威廉·布尔多克
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Abstract

一种用于对车辆(100)的主动悬架系统(104)进行控制的控制系统(300),该控制系统包括一个或更多个控制器(301),其中,该控制系统配置成:获得(908)指示车辆的不同车轮(FL,FR,RL,RR)之间的相对牵引力水平的信息;以及根据该信息,将主动悬架系统控制(912)成使通过车辆的与车辆的一个或更多个其他车轮(FL,RL,RR)相比具有相对高牵引力的车轮(FR)的法向力增大,并且使通过车辆的与车辆的一个或更多个其他车轮(FR,RL,RR)相比具有相对低牵引力的车轮(FL)的法向力减小。

Description

使车轮-地面的法向力根据牵引力变化
技术领域
本公开涉及使车轮-地面的法向力根据牵引力变化。特别地,但非排他地,本公开涉及通过车辆的主动悬架系统使车轮-地面的法向力根据牵引力变化。
背景技术
如果车辆的各个车轮位于提供不同摩擦系数μ的地面上,则使牵引力最大化的选择是有限的。限滑差速器或锁定差速器是这样的机构,该机构防止或限制车轮之间的差速打滑以使通过具有最低μ的车轮与地面的接触面的牵引力损失减轻。
牵引力控制系统可以检测车轮打滑,并且可以通过施加制动或减小扭矩来降低打滑车轮的速度。由于差速器内的机械作用,对打滑车轮进行制动将导致扭矩传递至具有更大牵引力的车轮。
发明内容
本发明的目的是解决与现有技术相关联的缺点中的一个或更多个缺点。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于对车辆的主动悬架系统进行控制的控制系统,该控制系统包括一个或更多个控制器,其中,该控制系统配置成:获得指示车辆的不同车轮之间的相对牵引力水平的信息;并且根据该信息,将主动悬架系统控制成使通过车辆的与车辆的一个或更多个其他车轮相比具有相对较高的牵引力的车轮的法向力增大,并且使通过车辆的与车辆的一个或更多个其他车轮相比、例如与牵引力相对较高的车轮相比具有相对较低的牵引力的车轮的法向力减小。
在一些示例中,控制系统配置成:接收车辆牵引力损失的指示;并且响应于牵引力损失的指示而获得指示相对牵引力水平的信息。
在一些示例中,获得指示相对牵引力水平的信息包括:将主动悬架系统控制成改变通过第一子组的一个或更多个车轮的法向力;确定被施加已知扭矩的车轮的第一子组的车轮中的每个车轮处的牵引力相关的变量;将主动悬架系统控制成改变通过第二子组的一个或更多个车轮的法向力;以及确定被施加已知扭矩的车轮的第二子组的车轮中的每个车轮处的牵引力相关的变量,其中,牵引力相关的变量指示相对牵引力水平。
在一些示例中,牵引力相关的变量包括车轮速度。
在一些示例中,第一子组的车轮包括车辆的第一对角线上相反的拐角处的第一对车轮,并且其中,第二子组的车轮包括车辆的第二对角线上相反的拐角处的第二对车轮。
在一些示例中,第一子组是车辆的第一拐角处的第一车轮,并且其中,第二子组是车辆的第二相邻拐角处的第二车轮。
在一些示例中,第一拐角位于车辆的第一横向侧部处且位于车辆的第一纵向端部处,并且其中,第二拐角位于车辆的第二横向侧部处且位于第一纵向端部处。
在一些示例中,获得指示相对牵引力水平的信息包括:
将主动悬架系统控制成改变通过第三车轮的法向力,第三车轮位于车辆的第二横向侧部处且位于第二纵向端部处;确定被施加已知扭矩的第三车轮处的牵引力相关的变量;将主动悬架系统控制成改变通过第四车轮的法向力,其中,第四车轮位于第一横向侧部处且位于第二纵向端部处;以及确定被施加已知扭矩的第四车轮处的牵引力相关的变量,其中,第三车轮处的牵引力相关的变量和第四车轮处的牵引力相关变量指示相对牵引力水平。
在一些示例中,改变法向力以获得指示相对牵引力水平的信息包括:使通过第一子组的车轮的法向力以第一相位重复地进行脉动,并且使通过第二子组的车轮的法向力以第二相位重复地进行脉动。
在一些示例中,改变法向力以获得指示相对牵引力水平的信息包括:使法向力以介于约0.25Hz与约15Hz之间的速率重复地进行脉动。
在一些示例中,根据指示相对牵引力水平的信息来对主动悬架系统进行控制包括:使通过位于车辆的第一对角线上相反的拐角处的车轮、包括具有相对高牵引力的车轮的法向力增大;以及使通过位于车辆的第二对角线上相反的拐角处的车轮、包括具有相对低牵引力的车轮的法向力减小。
在一些示例中,法向力的增大包括法向力的稳态增大。
在一些示例中,控制系统配置成使通过一个或更多个车轮的法向力以这样的频率重复地进行脉动,该频率具有在约8Hz至约15Hz的范围内的第一值以及/或者在约0.25Hz至大约3Hz的范围内的第二值。
在一些示例中,根据指示相对牵引力水平的信息继续对主动悬架系统进行控制,直到不再接收到车辆牵引力损失的指示或该指示低于阈值为止。
在一些示例中,控制系统配置成根据指示相对牵引力水平的信息将扭矩源和/或制动器控制成使车辆的车轮以不同的速度和/或变化率旋转。
在一些示例中,控制系统配置成根据指示相对牵引力水平的信息来改变一个或更多个可转向车轮处的转向角度。
在一些示例中,控制系统配置成接收地面信息并根据该地面信息:使得能够获得指示相对牵引力水平的信息;根据指示相对牵引力水平的信息,启用主动悬架系统的控制;以及/或者确定用于控制主动悬架系统的一个或更多个脉动特性。
在一些示例中,地面信息取决于下述各者中的一者或更多者:车辆的选定的地形模式;以及从一个或更多个传感器获得的信息。
根据本发明的另一方面,提供了一种主动悬架系统,该主动悬架系统包括所述控制系统。
根据本发明的另一方面,提供了一种车辆,该车辆包括所述控制系统或所述主动悬架系统。
根据本发明的另一方面,提供了一种控制车辆的主动悬架系统的方法,该方法包括:获得指示车辆的不同车轮之间的相对牵引力水平的信息;以及根据该信息,将主动悬架系统控制成使通过车辆的与车辆的一个或更多个其他车轮相比具有相对高牵引力的车轮的法向力增大,并且使通过车辆的与车辆的一个或更多个其他车轮相比具有相对低牵引力的车轮的法向力减小。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机软件,该计算机软件布置成在被执行时执行所述方法。根据本发明的另一个方面,提供了一种非暂态计算机可读介质,该非暂态计算机可读介质包括计算机可读指令,这些计算机可读指令在被处理器执行时使本文中所述的方法中的任何一个或更多个方法被执行。
所述一个或更多个控制器可以共同包括:至少一个电子处理器,所述至少一个电子处理器具有用于接收信息的电输入部;以及至少一个电子存储器装置,所述至少一个电子存储器装置电联接至所述至少一个电子处理器并具有存储在其中的指令;并且其中,所述至少一个电子处理器被配置成访问所述至少一个存储器装置并执行其上的指令,以使控制系统执行该方法。
在本申请的范围内,明确意指的是,可以单独地或以落入所附权利要求范围内的任何组合的方式采用在前述段落、权利要求和/或以下描述和附图中所阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案以及特别是所述各个方面、实施方式、示例和替代方案的各个特征。也就是说,可以以落入所附权利要求范围内的任何方式和/或组合来组合所有实施方式和/或任何实施方式的各特征,除非这些特征是不可兼容的。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利,包括将任何原始提交的权利要求修改成从属于和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利,尽管最初没有以该方式要求保护。
附图说明
现在将参照附图,仅通过示例的方式来描述本发明的一个或更多个实施方式,在附图中:
图1图示了示例车辆和坐标系;
图2A、图2B图示了作用在车轮和道路上的力;
图3图示了示例控制系统;
图4图示了非暂态计算机可读存储介质的示例;
图5图示了车辆的主动悬架系统的示例;
图6A、图6B、图6C图示了用于估计相对牵引力水平的对角异相法向力变化的示例;
图7A、图7B、图7C、图7D、图7E图示了用于估计相对牵引力水平的90度异相法向力变化的示例;
图8A、图8B、图8C、图8D、图8E图示了使通过具有相对高牵引力的车轮的法向力增大的示例;以及
图9图示了示例方法。
具体实施方式
图1图示了可以实现本发明的实施方式的车辆100的示例。在一些但不一定是所有示例中,车辆100是客运车辆,也被称为客车或汽车。在其他示例中,本发明的实施方式可以实现为用于其他应用、比如工业车辆或商用车辆。车辆100具有由悬架支承的车辆车身102(簧载质量)。
图1还图示了坐标系。x轴为纵向轴线。车辆车身围绕x轴的旋转“R”为侧倾。y轴为横向轴线。车辆车身围绕y轴的旋转“P”为俯仰。z轴为竖向轴线。车辆车身围绕z轴的旋转“Y”为横摆。
图2A示意性地图示了车轮和道路地面以及作用在车轮和道路上的力。FT为牵引力,其取决于由扭矩源比如内燃发动机或电机施加的扭矩Tq,并且取决于可用牵引力。FF为摩擦力。FW为由车轮支承的车辆100的重量,如果车辆100在每个拐角处都具有一个车轮,则FW被称为拐角重量。FN为与重量FW相等且相反的法向力。法向力在本文中也被称为车轮与地面的接触面力。
图2B是其中y轴上为牵引力FT并且x轴上为所施加的扭矩Tq的曲线图。图2B中的实线图示的是,对于给定的法向力FN1,牵引力FT与所施加的扭矩Tq成比例地增加,直至可用牵引极限。高于该极限,由于车轮开始打滑,因此扭矩Tq的进一步增加将提供较小的附加牵引力FT。随着扭矩的增加以及因此车轮打滑率的增加,牵引力FT将开始下降,这是因为动摩擦力比静摩擦力小。
然而,如果法向力增大到FN2(虚线),则可用牵引力极限增大。因此,如果在行驶期间法向力FN可以通过使施加至该车轮的车辆重量的比例增加而增大,则由此产生的可用牵引力的增加可以帮助车辆100保持牵引或脱离卡住。
在本发明的至少一些实施方式中,车辆100的悬架是主动悬架系统,该主动悬架系统能够暂时地使通过车辆100的特定车轮的法向力FN增大,以增加这些车轮处的牵引力。主动悬架系统104是这样的系统,可以在控制系统300、比如图3中所示的控制系统的控制下向该系统提供能量,以改变车辆的车轮处的法向力。通过增加能量以相对于其他拐角增加车辆100的一个拐角处的致动器力(用于增大车轮与车身的距离的力),使车辆100的重量平衡转移,从而使得车辆100的更多的重量由除了其他车轮之外的一些车轮支承。如果可以将更多的重量施加至具有最高牵引力的从动车轮上,则这些车轮由于由此产生的法向力FN的增加而将具有更大的可用牵引力。
因此,车辆100的重量可以被认为是一种“货币”,其可以用于管理在接触面处施加至每个轮胎的法向力,其中,使由给定车轮支承的车辆重量的比例增加将在用于整个车辆的牵引力方面给出最大回报。如果控制系统300能够测量每个接触面处的牵引μ,则可以计算出针对每个车轮的理想重量变化。例如,哪个接触面具有最高的牵引μ的信息可以用于向该接触面提供附加的法向力,从而产生更大的牵引力。类似地,哪个接触面具有最低的μ的信息可以用于通过减少经由该接触面的法向力来减轻该接触面的重量,这腾出了附加的“质量货币”以用于具有最高牵引μ的接触面。
上述构思在本文中被称为“牵引力探测器”,并且可以用于保持车辆100移动或帮助被卡住的车辆100脱离卡住,而不需要外部辅助。
首先将描述主动悬架系统104和控制系统300。
图3的控制系统300包括控制器301。在其他示例中,控制系统300可以包括位于车辆100上和/或位于车辆100外的多个控制器。在一些示例中,控制系统300或控制器301可以作为主动悬架系统104的一部分提供。
图3的控制器301包括:至少一个处理器304;以及至少一个存储器装置306,所述至少一个存储器装置306电联接至电子处理器304并具有存储在其中的指令308(例如计算机程序),所述至少一个存储器装置306和指令308配置成通过所述至少一个处理器304执行本文中所述的方法中的任何一个或更多个方法。处理器304可以具有接口302、比如电输入/输出I/O或者用于接收信息并与外部部件、比方说主动悬架系统104进行交互的电输入部。
图4图示了包括指令308(计算机软件)的非暂态计算机可读存储介质400。
图5图示了主动悬架系统104的示例实现方式。主动悬架系统104包括用于左前车轮FL的左前主动悬架106、用于右前车轮FR的右前主动悬架116、用于左后车轮RL的左后主动悬架108和用于右后车轮RR的右后主动悬架118。用于车辆100的每个车轮(例如侧围车轮/拐角车轮)的主动悬架可以是可单独控制的。
图5还图示了用于驱动车辆车轮中的至少一些车辆车轮的扭矩源103、比如内燃发动机或电机。
用于车辆100的每个拐角的主动悬架包括致动器502。致动器502可以是液压致动器、比如容纳活塞的充满液压流体的腔室。致动器502的一个端部联接至车辆车轮,并且另一端部联接至车辆车身102。弹簧504(例如螺旋弹簧或气动弹簧)可以处于平衡状态并且可以与致动器502并行地作用。
当车辆悬架未受到干扰时,液压致动器502的活塞在腔室中位于特定的中性位置处。活塞可以在腔室内部沿任一方向移动,例如由于将致动器502压缩的道路干扰而在腔室内沿任一方向移动。活塞可以使流体从腔室移出以进入液压回路(未示出)。流体施加抵抗活塞的运动的恢复力。可以通过泵送流体和/或对阀进行控制以调节活塞的任一侧的流体压力而将能量添加至致动器502以及/或者从致动器502提取能量。
因此,控制系统300可以对抵抗移位活塞的恢复力进行动态地控制。该力等同于螺旋弹簧抵抗移位的弹簧力。动态控制使得力-位移的关系能够发生改变,以适应驱动场景。能量可以快速地、例如在几十毫秒内被添加或移除。为了控制弹簧力,控制系统300可以输出力请求,该力请求取决于感测到的车轮行程(车轮至车身的位移/铰接)。
致动器502的动态阻尼特性可以通过控制收缩处的流体阀来修改,该流体阀对流体通过活塞的运动而被转移到致动器502中和从致动器502被移出的速率进行调节。
此外,可以向致动器502添加能量或者从致动器502移除能量,以改变施加至与该致动器505相关联的轮胎接触面的法向力。这种力的变化可能导致致动器502的伸出或缩回。在图5中,这使得车轮至车身的距离能够在车辆100的不同端部处和/或不同拐角处独立地变化。
上述示例涉及液压致动器502,并且在其他实施方式中,致动器可以是电磁致动器或气动致动器等。
在图5中但不一定是所有示例中,弹簧504包括能够控制行驶高度的主动弹簧、比如气动弹簧。控制系统300可以配置成将气体(例如,空气)泵入或泵出气动弹簧504以控制行驶高度。控制系统300的空气调节功能试图在不考虑车辆负载的情况下保持设定的行驶高度,并且通过改变空气体积并且因此改变空气压力来保持设定的行驶高度来实现这一点。
可以向气动弹簧504添加能量或者从气动弹簧504移除能量,以增大或减少气动弹簧504的体积。增大体积可以将车辆车身102沿z轴提升。在图5中,这使得车轮至车身的距离能够在车辆100的不同端部处和/或不同拐角处独立地改变。另外地或替代性地,弹簧504包括被动弹簧(例如螺旋弹簧)或被完全省去。
主动悬架系统104的控制依赖于一个或更多个传感器。例如,车轮行程可以由车轮至车身的位移传感器514(基于悬架位移的传感器)感测。车轮至车身的位移传感器514置于主动悬架上的某处,并且可以对车轮沿着由悬架几何形状限定的弧线的位置进行感测。车轮至车身的位移传感器514的示例是附接至杠杆的旋转电位计,其中,杠杆的一个端部联接至车辆车身102,并且另一端部联接至悬架连杆。
在一些示例中,控制系统300通过将来自车轮至车身的位移传感器514的信息与来自轮毂加速度计的信息融合来更精确地确定车轮行程和/或其相关联的衍生物。
可以对气动弹簧504中的压力进行感测以指示车轮上的重量。
在至少一些示例中,控制系统300配置成通过向主动悬架或该主动悬架的低级控制器发送力请求来对主动悬架系统104进行控制。力请求可以是基于来自各种请求者的请求和来自各种传感器的信息的经仲裁的力请求。
图5图示了可以与控制系统300进行交互以影响力请求计算的附加可选特征。这些附加可选特征包括以下各者中的一者或更多者:
-用于每个车轮的车轮速度传感器512。在示例实现方式中,车轮速度传感器512是防抱死制动系统(ABS)的一部分。
-用于每个车轮的安装在轮毂上的加速度计516,该加速度计516联接至车辆100的非簧载质量件。
人机接口(HMI)520。该人机接口520是指驾驶员可用的各种输入装置和输入/输出装置、比如触摸屏、显示器、硬件开关/滑块/选择器等中的任一者。
-至少一个车辆车身加速度计522,所述至少一个车辆车身加速度计522联接至车辆车身102(簧载质量件)。特定示例包括3DOF惯性测量单元(IMU)或6DOF惯性测量单元(IMU)。该单元可以包括加速度计或一组多轴加速度计。
-轮胎压力监测系统(TPMS)524,该轮胎压力监测系统524包括用于每个车轮的轮胎压力监测器。
图6A至图9图示了牵引探测器的示例实现方式:
-图6A至图7E图示了确定相对牵引力水平——例如哪个车轮(拐角/接触面)具有最大的抓地力(牵引力)——的估计功能的示例。估计功能将主动悬架系统控制成使法向力改变(例如脉动/振荡),并且测量该变化对牵引力指示器、比如车轮速度(打转)的影响。
-图8A至图8E图示了使通过具有由估计功能确定的最高牵引力的一个或多个车轮法向力增大的实施功能的示例。出于稍后解释的原因,实施功能可以包括稳态悬架偏转,并且/或者可以包括脉动/振荡部件。
-图9图示了示例控制方法。
首先参照各种实施方式对估计功能进行描述。
用于估计相对牵引力水平的第一技术基于从车轮速度传感器512检测到的车轮打滑。如果第一车轮以比其他车轮高的速度旋转、例如以比车轮速度的平均值快的速度旋转,则在考虑了其他变量之后,第一车轮可能具有较低的牵引力。其他变量包括例如车轮之间的已知扭矩分配以及不同车轮的已知的不同的动力系损失。
基于打滑的牵引力估计可以检测哪个或哪些车轮具有较低的牵引力,这使得能够实现本公开的方法。然而,如果具有最高牵引力的一个或多个车轮是可识别的,则牵引力探测器将更加有效。图6A至图7E提供了这样的实施方式,该实施方式通过改变车辆100的重量平衡以获得指示相对牵引力水平的信息而使得具有最高牵引力的一个或多个车轮能够被识别。该实施方式包括:
-将主动悬架系统104控制成使通过第一子组的一个或更多个车轮的法向力改变(例如,使致动器的伸出和缩回进行振荡);
-在改变法向力的同时确定施加已知扭矩(例如,所测量的恒定扭矩请求或可变扭矩请求)的第一子组的车轮中的每个车轮处的牵引力相关的变量(例如,车轮速度);
-将主动悬架系统104控制成使通过第二子组的一个或更多个车轮的法向力改变(例如,使致动器的伸出和缩回进行振荡);以及
-在改变法向力的同时确定施加已知扭矩(例如,所测量的恒定扭矩请求或可变扭矩请求)的第二子组的车轮中的每个车轮处的牵引力相关的变量(例如,车轮速度)。
然后,控制系统300可以对法向力的已知变化(已知的致动器力请求)对车轮速度的影响进行评估。如果法向力的变化导致车轮以不同的速度打滑或在发生打滑与不发生打滑之间过渡(中断牵引或重新获得牵引),则车轮速度将以指示该车轮的可用牵引力的方式相对于其他车轮速度进行变化。
只要不同车轮的相对牵引力水平是可确定的,就不一定需要知道确切的牵引力。例如,控制系统300可以基于车轮速度受影响的程度而在最佳与最差之间对车轮牵引力水平进行排序。方法包括但不限于对每个车轮的平均车轮速度或最大车轮速度进行比较。
存在可以改变法向力以实现相对牵引力估计的多种方式。所述改变方式可以为:
-通过将车轮朝向车辆车身102提升来使稳态减小;
-通过将车轮推离车辆车身102来使稳态增大;或者
-在减小与增大之间进行振荡(脉动),如图6A至图7E中所示,现在将对其进行描述。
图6A至图6C图示了基于致动器的牵引力估计的第一示例。图6A、图6B是不同时刻的车辆车轮FL、FR、RL、RR和车辆车身102的示意性图示。
在该示例中,致动器502被控制成使车辆100的第一对角线上相反的拐角处的第一子组(第一对)的车轮以第一相位竖向地脉动,并且使车辆100的第二对角线上相反的拐角处的第二子组(第二对)的车轮以第二相位竖向地脉动,在这种情况下,该第二相位大约180度异相。因此,一个车轮被提升/拉动(减重/卸载),而另一车轮被推动(增重/加载)。
图6A图示了车轮在第一时刻t1的状态,其中,右前车轮FR和左后车轮FL作为对角线对被向上拉动,而左前车轮FL和右后车轮RR作为对角线对被向下推动。
图6B图示了车轮在第二时间t2的状态,其中,右前车轮FR和左后车轮FL作为对角线对被向下推动,而左前车轮FL和右后车轮RR作为对角线对被向上拉动。
在一些但不一定是所有的示例中,图案的平滑度近似为正弦的,如图6C的振幅(A)-时间(t)的曲线图中所示。在其他示例中,波形是不同的或者是不连续脉动序列。
在一些示例中,图案具有预定频率。图6C示出的是,一个对角线对的车轮FR、RL以第一频率f(FR,RL)进行脉动,并且另一个对角线对的车轮以与第一频率大致相同的频率f(FL,RR)进行脉动。然而,应当理解,该频率不必相匹配。
图6C还示出,波形为180度异相,因此一对车轮处于最大负重/加载,而另一对车轮处于最大减重/卸载。应当理解,尽管力由致动器502改变,但是在许多情况下仍然希望在所有拐角处都保持轮胎与地面的接触。因此,车轮至车身的位移变化可以相对较小,这是有利的,因为这倾向于不会在车身运动中引起不舒适的干扰或者不会对供车辆行驶的地面造成损坏。
在示例中,估计期间的频率(第一频率)至少为约0.25Hz。该频率可以不超过约15Hz。
适当的振荡幅度是可以被控制的另一参数。至少如果车辆100正在移动,则可以将频率和振幅控制成在引起车轮跳动的范围之外。因此,车轮保持与地面连续接触。
对角线对的选择和180度的相位偏移一起有助于在估计期间保持车辆车身稳定,以使车辆车身的侧倾或俯仰最小化。
该估计可以包括测量车轮打滑(相对车轮速度)以确定哪个对角线对具有最大的总体牵引力。该估计还可以包括测量每个对角线对内的相对车轮速度,以识别具有最佳牵引力的车轮。该估计可以识别具有最佳牵引力的车轮或车轮的子组。
对于每个振荡/脉动周期,该估计可以重复进行。多于一个的脉动提高了置信度,例如提高了平均车轮打滑/平均峰值车轮打滑的置信度。脉动在所需数量的脉动周期之后结束。
图6A至图6C的替代性实现方式是将第一对角线对的车轮向下推动,而不将另一对向上拉动,并且然后将另一对车轮向下推动,而不将第一对向上推动。也就是说,该估计是相继执行的,而不是同时执行的。
在另一实施方式中,在车辆100的相反横向侧部处的横向车轮FL、FR相继地或以180度异相的方式同时地进行脉动,并且在车辆100的另一纵向端部处的车轮RL、RR不进行脉动。在另一实施方式中,例如如果车辆100构造成用于后车轮驱动,则后车轮RL、RR进行脉动,而前车轮FL、FR不进行脉动。在另一实施方式中,车辆100通过同时或以异相振荡/脉动的模式改变车轮处的法向力而左右侧倾或上下俯仰。所图示的对角线模式对于车辆车身的稳定性而言是最有利的。
图7A至图7E图示了另一种估计的实施方式,其中,各个车轮围绕车辆顺时针或逆时针地以旋转万向节模式或按顺序地进行脉动。
在图7A中,在时刻t1,第一车轮FR以第一相位进行脉动,其中,第一车轮位于车辆100的第一横向侧部(右侧部)且位于车辆100的第一纵向端部(前部)处。
在图7B中,在时刻t2,第二车轮FL以落后于第一相位的第二相位进行脉动,其中,第二车轮位于车辆100的第二横向侧部(左侧部)处且位于第一纵向端部(前部)处。
在图7C中,在时刻t3,第三车轮RL以落后于第二相位的第三相位进行脉动,其中,第三车轮位于车辆100的第二横向侧部(左侧部)且位于第二纵向端部(后部)处。
在图7D中,在时刻t4,第四车轮RR以落后于第三相位的第四相位进行脉动,其中,第四车轮位于第一横向侧部(右侧部)处且位于第二纵向端部(后部)处。
如图7E中所示,第一相位至第四相位可以彼此落后约90度,以围绕车辆提供均匀旋转的接触面力的变化。频率f(FR)、f(FL)、f(RL)、f(RR)可以是彼此大致相同的一个或多个频率。
万向节式运动有助于保持车辆车身的稳定性,使得车辆车身运动既不是纯粹的侧倾也不是纯粹的俯仰。
在替代性实施方式中,各个车轮按顺序地进行脉动/移位,而不是以异相的方式同时进行脉动/移位。也就是说,下一个车轮可以在前一个车轮已经返回至其正常目标位置或目标法向力之后进行脉动/移位。
万向节模式使得能够对每个脉动的车轮执行车轮打滑估计并获得相对牵引力水平。
一旦估计完成,则进入实施阶段,在该实施阶段中,主动悬架系统104改变车辆100的重量平衡,以将更大比例的车辆重量转移到具有最高牵引力的一个或多个车轮上。参照图8B至图8E提供了该实施阶段的示例。在一些但不一定是所有示例中,估计过程在进展到图8B至图8E的实施阶段时停止。
首先,图8A示出了未应用本发明的实施方式的示例场景。在图8A中,车轮1(左前车轮FL)和车轮4(右后车轮RR)在具有μ=0.2的低μ地面上,而车轮2(右前车轮FR)和车轮3(左后车轮RL)在具有μ=1的高μ地面上。
力示出为假设车辆质量为约1000kg并且差速器完全锁定。总法向力为FN=10kN。假设到每个拐角的重量相等,则每个拐角处的法向力FN为FN=2.5kN。由于低μ地面,车轮FL和RR的最大可用牵引力为FT最大=μFN=0.5kN。由于高μ地面,车轮FR和RL的最大可用牵引力为FT最大=μFN=2.5kN。因此,假设差速器完全锁定,则所有车轮的总最大可用牵引力合计为FT最大=6kN。
在这种情况下,完全锁定的差速器或限滑差速器将导致低μ车轮FL、RR的过度车轮打转。打开的差速器将导致通过差速器到每个车轮的扭矩相同,而没有充分利用最大可用牵引力。然而,如图8B中所示,本公开的控制方法使得能够更好地利用车轮FR和RL的牵引力。
图8B示出,车辆100的重量分布已经通过下述方式而转移:将主动悬架系统104控制成使通过被确定为具有相对较高牵引力的车轮的法向力增大,同时使通过被确定为具有相对较低的牵引力的车轮的法向力减小。
例如,这能够通过致动器502将高牵引力的一个或多个车轮FR、RL推离车辆车身102并将低牵引力的一个或多个车轮FL、RR朝向车辆车身102拉动来实现。
现在,图8B中的力如下所示。低μ车轮FL、RR处的法向力已经减小至FN=0.5kN。因此,车轮FR、RR的最大可用牵引力减小至FT最大=μFN=0.1kN。高μ车轮FR、RL处的法向力增加至FN=4.5kN。因此,车轮FR、RL的最大可用牵引力增加至FT最大=μFN=4.5kN。因此,所有车轮的总最大可用牵引力合计为FT最大=9kN,大于先前的6kN。
如果牵引力最高的一个或多个车轮替代地为左前车轮FL和右后车轮RR,则车轮FL、RR将被向下推动并且车轮FR、RL将被向上拉动。
每对内的车轮可以被推动/拉动彼此相同的量或者被推动/拉动与它们各自的牵引力水平成比例的不同的量。
在这种情况下,由于车轮以对角线对的方式被拉动和推动,因此保持了车辆车身的稳定性,而不会有过多的俯仰或侧倾。
在另一实施方式中,高μ车轮被向下推动,而不将低μ车轮向上拉动。在另一实施方式中,低μ车轮被向上拉动,而不将高μ车轮向下推动。然而,其中高μ车轮被向下推动,同时低μ车轮被向上拉动的所图示的实施方式提供了更多的控制。
用于推动/拉动的力请求可以包括稳态偏转,并且可以可选地包括附加地使力请求振荡。在一些地面上,抵抗车辆车身惯性的振荡可以提供法向力FN的暂时增加,以进一步辅助牵引。稍后将描述振荡的示例。
在替代性实施方式中,仅增加一个车轮的法向力、比如所图示的右前车轮FR或左后车轮RL的法向力。
图8C图示了仅左前车轮FL遇到低μ地面的情况,其中,其他车轮FR、RL、RR在高μ地面上。在图8C中,左前车轮FL被向上拉动。高μ从动轮中的任何一者或更多者都可以被向下推动,在这种情况下,右前车轮FR可以被向下推动。
图8D图示了车辆100在具有左右不对称的μ的道路地面上的μ分离的场景,在这种情况下,其中,左前车轮FL和左后车轮RL遇到低μ地面,并且右前车轮FR和右后车轮RR在高μ地面上。如果使用图8B的方法,则将法向力加至右前车轮FR可能会使右后车轮RR上的接触面力减小,因此减轻了由此产生的推进力的改进。因此,通过将车辆100向右“倾斜”来改变重心将是仍然获得可用牵引力的改进的方法。
因此,图8D示出了被推动的右车轮FR、RR和被拉动的左车轮FL、RL。如果低μ地面替代地位于右侧,则左车轮FL、RL将被推动并且右车轮FR、RR将被拉动。
图8C和图8D可能由于横向车轮上的牵引力不同而导致车辆的横摆。在一些示例中,控制系统300可以监测来自车身加速度计522的横摆信号,以确定是否超过了横摆极限。控制系统300可以根据所达到的横摆极限来控制力请求,以使左车轮与右车轮之间的法向力(以及因此牵引力)的差异减小。
图8E图示了车辆100位于具有前后不对称的μ的道路地面上的另一种μ分离的场景,在这种情况下,其中,左前车轮FL和右前车轮FR遇到低μ地面,并且左后车轮RL和右后车轮RR在高μ地面上。
因此,图8E示出的是,后车轮RL、RR被向下推动并且前车轮FL、FR被向上拉动。所产生的俯仰变化将更多的重量转移到高μ的后车轮RL、RR上。
图9是图示了由控制系统30实施的用于牵引力探测器的示例控制方法900的流程图。
方法900在操作902处开始,在操作902中,方法900被启用。启用方法900可以根据下述各者中的一者或更多者可选地要求不启用一个或更多个抑制条件:
-车辆制动。例如,当制动踏板被踩下时以及/或者当制动大于阈值时,方法900可以不被启用。
-车辆速度。例如,当车辆100以比阈值速度更快的速度行驶时,方法900可以不被启用,该阈值速度具有介于约5m/s与约20m/s之间的值。
-车辆稳定性系统干预抑制条件。
-能够经由HMI 520手动配置的启用/禁用设置。
-来自主动悬架系统104的控制器的例如指示故障状况或温度过高的故障信号或抑制信号。
-如下所述的地面信息。
与基于速度的抑制条件相关联的混合功能可以允许力请求的幅度随着车辆速度的下降而增大,并且可以使该幅度随着车辆速度的上升而减小,以避免明显的双态行为。混合功能可以使阈值速度作为该混合功能的上限,并且可以具有下限速度,低于该下限速度,方法900被完全启用。在示例中,下限比上限慢每秒1米至每秒10米。
基于地面信息的示例抑制条件对地面信息数据块进行检查904。地面信息可以包括所选择的地形模式和/或来自数据块910的一个或更多个传感器的信息。地形模式在说明书的末尾处定义。在示例中,方法900可以确定车辆100是处于第一地形模式还是第二地形模式。如果车辆100处于第一地形模式,则方法900不继续进行。如果车辆100处于第二地形模式,则方法900继续进行。在一个实施方式中,第一地形模式为道路模式,并且第二地形模式为越野模式。
在操作906处,满足触发条件以开始估计阶段。在示例中,触发条件基于接收车辆100牵引力损失的指示、例如车轮打滑超过阈值或者车辆速度偏离速度设定点。牵引力损失可能是全局性的,或者可能仅限于一个或多个单独的车轮。
另外地或替代性地,触发条件可以要求确定车辆前进与预期车辆前进的偏差。确定与预期前进的偏差可以包括接收指示预期车辆前进的反馈。如果车辆正在被手动驱动,则该反馈可以相对于阈值指示测量到的驾驶员请求的制动的幅度和/或变化率,并且/或者可以相对于阈值指示测量到的驾驶员请求的扭矩的幅度和/或变化率。这是因为驾驶员过度使用制动器/加速器可以表明驾驶员对当前的前进速率不满意。如果车辆正在自主驱动,则该反馈可以指示车辆速度与速度设定点的偏差。
上述示例是反应性的。在一些示例中,附加于反应性触发或代替反应性触发地,可以进行预发(pre-emptive)检查。示例预发检查包括对来自被配置成检测可变形/粒状地面的一个或更多个传感器的地面信息进行评估,所述一个或更多个传感器比如为雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器或可见光相机。
在一些示例中,估计阶段的触发取决于驾驶员的意图。触发条件还可以要求预期车辆运动的指示(例如超过阈值的扭矩请求和/或适当的速度设定点)。
在操作908处,执行估计阶段。在示例实现方式中,控制系统300从基于车轮打滑估计的第一近似开始,并且随后如关于图6A至图7E所描述的那样使车轮脉动以提供附加的置信度。
在操作908处,确定用于估计阶段的脉动模式的特征(振幅/频率)。如果一个或更多个脉动特征是基于诸如来自数据块910的传感器信息的上下文信息计算的,则该可选操作是有用的。
在示例中,确定脉动模式的全局特征和局部特征。全局特征支配针对所有车轮的共同振幅和频率目标。局部特征修改用于单个拐角的力请求,以补偿悬架特征的差异。
当计算用于各个拐角的局部特征时,可以将这些拐角之间的各种差异考虑在内。各个拐角的悬架具有固有频率,该固有频率取决于可变形元件比如致动器502、弹簧和轮胎的刚度,并且还取决于车轮上的簧载质量,该簧载质量在这些拐角之间变化。尽管从左到右的差异可能很小,但是可能存在从前到后的差异。后悬架可以具有比前悬架高的频率,以用于改善车辆车身在速度方面的稳定性。
因此,对每个拐角的力请求可能需要不必与每个拐角的固有频率相匹配的力请求频率,以确保从车轮的角度来看所产生的脉动频率在车辆100的不同拐角处是相同的。
因此,在确定用于各个拐角(各个致动器502)的力请求时,可以将一个或更多个变量考虑在内。
首先,可以测量给定拐角的簧载质量。测量簧载质量的一种方法是测量致动器502或弹簧504中的稳态气动压力/液压压力,该稳态气动压力/液压压力为重量的函数。
其次,由于车轮速率可能受到行驶高度的影响,因此可以将行驶高度相关的参数考虑在内。在示例中,行驶高度相关的参数包括所请求的行驶高度或所测量的行驶高度(例如,由车轮至车身的位移传感器514测量的)。
第三,可以采用来自TMPS 524的轮胎压力监测数据,以考虑轮胎的任何放气和由此产生的固有频率的降低。这在驾驶员已经将一些空气从其轮胎放出以有助于行进的情况下是有用的。用于每个轮胎的轮胎压力指示可以由控制系统300接收。轮胎压力获取功能可以补偿不同轮胎之间的轮胎压力的差异,以确保所产生的波形为如图6C或图7E中所示。
一旦估计阶段完成,则在操作912处执行实施阶段。图8B至图8E的描述提供了可以如何执行实施阶段的示例。估计和实施可能不会同时发生。
可选地,对于一个或更多个场景而言,可以不执行实施阶段。例如,图8D至图8E中的一者或两者的μ分离的场景可以被排除,因为所需的位移导致可感知的车辆车身的侧倾或俯仰。仅能够实现对角推动/拉动的场景可以被启用。因此,控制系统300可以根据相对牵引力水平的模式来确定是否执行实施阶段。
如果车轮的推动/拉动包括脉动/振荡部分,则可以使用与针对操作908所描述的类似的技术来计算力请求的所需频率。
在实现方式中,稳态移位对于一种地面类型或μ在不同车轮上的分布(图8B至图8E)而言可能是有利的,而当在较硬的地面上时,振荡可能更好。当对车辆重量力做出反应时,不同的地面将以不同的方式起作用(例如,牛顿地面与非牛顿地面,或者颗粒地面与固体均质地面)。
在一些示例中,不同的振荡频率可能适合于不同类型的地面或μ在不同车轮上的分布。不同的地形模式可能受益于不同的频率。例如,沙地相关的地形模式可能受益于多个叠加的频率(0.25Hz至3Hz以及8Hz至15Hz)以有助于将松散的沙地压实,而与坚硬地面相关联的另一种地形模式可能仅受益于较低的频率(0.25Hz至3Hz)。
因此,使用稳态移位还是使用振荡或者两者之间的混合程度的决定可以参考如本文中所描述的地面信息来确定。
频率可以是静态的,或者可以在一定范围内扫频。在一些示例中,使用组合的稳态移位和振荡,其中,所述振荡配置成如所描述的那样进一步增大可用牵引力,或者作为抖动/噪声以减少对稳态移位的感知。
在采用稳态移位的一些示例中,如果车轮已经被高度铰接(靠近车辆车身102或接近完全下垂),则可以替代地至少对该车轮使用振荡(例如8Hz至12Hz)。这确保保留一些车轮行程并且所需的力请求不会持续过高。
在一些示例中,在车辆100被卡住的情况下或在车辆100未被卡住的情况下,不同频率的振荡可能是合适的。被卡住的车辆100可以受益于较高的车轮跳动频率(8Hz至15Hz),而较低频率(0.25Hz至3Hz)或者两种频率均适于移动的车辆。尽管有扭矩请求(例如高于阈值的扭矩请求),但当车辆速度和/或车轮速度下降到阈值以下时,也可以确定车辆100被卡住。检测到牵引力损失(车轮打转)可以提供车辆100被卡住的附加的置信度。
可以实施混合功能以在卡住车辆策略与非卡住车辆策略之间、或者在地面相关的策略之间提供非双态过渡(例如平滑过渡/阶梯式过渡)。因此,车辆乘员不太容易感知到策略的改变。另外地或替代性地,可以使策略变化以滞后的方式实施。
在实施阶段期间,如果车辆正在移动并且没有被卡住,则控制系统300可以可选地确定前车轮/导向车轮在何处打滑,并且因此在后车轮到达低μ地面之前预发地使后车轮/尾随车轮为低μ地面做准备。该准备工作可以将更多的重量转移到一个或多个后车轮上。预发转移的时间可以基于已知的车辆速度和轮距。在一些示例中,将重量转移包括至少暂时地修改振荡模式的频率。在一些示例中,将重量转移包括至少暂时地修改用于每个车轮的稳态力请求。
在实施阶段和/或估计阶段期间,控制系统300可以使用来自车辆车身加速度计522(例如IMU)的信息来确保不会超过最大侧倾角度阈值和/或最大俯仰角度阈值,并且如果超过了阈值,则终止或减小推动/拉动移位。这在位于斜坡上时是有帮助的。
可选地,牵引力探测器不仅使用主动悬架系统104,而且还控制一个或更多个其他车辆子系统来帮助找到牵引力。
例如,在操作914中,方法900将扭矩源103控制成根据估计阶段的结果使车辆100的车轮以不同的速度和/或变化率旋转。示例实现方式是使车轮旋转进行脉动和/或使车轮旋转减慢。使旋转减慢可以将车轮下方的松散材料压实,而不是使其分散在车轮的前方或后方。使车轮在静止与运动之间脉动有助于找到牵引力,因为低打滑率下的摩擦力更高。车轮速度可以保持在目标恢复速度的范围内,例如对应于≤1km/h或≤5km/h的车辆速度。
可以针对特定的地面、比如沙地(例如沙地地形模式)而不是其他地面——例如这取决于地面信息——执行操作914。
例如,在操作916中,方法900根据指示相对牵引力水平的信息来改变一个或更多个可转向车轮处的转向角度。这适用于车辆100向前移动的情况。改变转向角度可以包括从左到右对转向角度进行锯切,以有助于车轮找到牵引力。电子助力转向系统(EPAS)具有执行该操作的相关的致动器。
在一些示例中,EPAS可以帮助对可转向车轮(例如FL、FR)之间的相对牵引力水平进行评估。控制系统可以在可转向车轮中的一个可转向车轮被卸载时测量EPAS的助力转向马达的扭矩,并且然后在可转向车轮中的另一可转向车轮被卸载时测量该扭矩。
可以针对诸如非草地地面的特定地面——例如这取决于地面信息——执行操作916。例如,操作916可以在针对草地进行优化的地形模式(例如草地-砾石-雪地模式,GGS)中被禁用,在该地形模式下,对转向车轮的这种锯切可能导致主要地面的过度干扰,从而导致不希望的路径侵蚀并最终降低用于后续车辆交通的抓地力。
实施阶段(操作912以及可选地914和/或916)可以继续进行,直到满足退出条件。示例退出条件基于与触发条件相同的下述的所感测的信息:不再接收到车辆100牵引力损失的指示或者该指示低于阈值。只要车辆100沿预定方向向前行进,就可以不需要另一个估计阶段。
在一些示例中,退出条件可以包括确定车辆100停止或正在被制动。当满足退出条件时,方法900可以循环返回至操作906之前。
出于本公开内容的目的,应当理解,本文中所述的一个或多个控制器可以各自包括具有一个或更多个电子处理器的控制单元或计算装置。车辆和/或其系统可以包括单个控制单元或电子控制器,或者替代性地,一个或多个控制器的不同功能可以实施在或托管在不同的控制单元或控制器中。可以提供一组指令,这些指令在被执行时使所述一个或多个控制器或者一个或多个控制单元实现本文中描述的控制技术(包括所描述的方法)。该组指令可以被嵌入一个或更多个电子处理器中,或者替代性地,该组指令可以被提供为将由一个或更多个电子处理器执行的软件。例如,第一控制器可以以在一个或更多个电子处理器上运行的软件来实现,并且一个或更多个其他控制器也可以以在一个或更多个电子处理器、可选地与第一控制器相同的一个或更多个处理器上运行的软件来实现。然而,将理解的是,其他布置也是有用的,并且因此,本公开内容不旨在限于任何特定布置。无论如何,上述的一组指令可以嵌入计算机可读存储介质(例如,非暂态计算机可读存储介质)中,该计算机可读存储介质可以包括用于对呈由机器或电子处理器/计算装置可读的形式的信息进行存储的任何机制,任何机制包括但不限于:磁存储介质(例如软盘);光学存储介质(例如CD-ROM);磁光存储介质;只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);可擦除的可编程存储器(例如EPROM和EEPROM);闪速存储器;或者用于存储此类信息/指令的电介质或其他类型的介质。
对地形模式进行定义。不同的地形模式根据不同的配置集控制一个或更多个车辆子系统。地形模式通常是指针对在特定行驶地面上行驶进行优化的车辆模式。地形模式的示例为布置成针对在越野地形上行驶对车辆100进行优化的越野地形模式,该越野地形模式比如可能在穿越草地、砾石、沙地、泥地的区域或者甚至在岩石上攀爬时需要。地形模式的另一示例是地面车辆优化模式,该地面车辆优化模式布置成针对在低摩擦力地面上、比如在雪或冰覆盖的地面上行驶——无论是在道路上还是在道路外——对车辆100进行优化。车辆100可以包括用于规则地面的基本道路模式和/或基本地面车辆优化模式,并且可以包括用于各种地面和/或地形的多种地形模式。
地形模式和/或对特定地形类型的检测可以对一个或更多个地面牵引力相关的配置、比如差速器锁定设置和/或牵引力控制设置进行配置。另外地或替代性地,可以调节其他配置、比如:悬架设置;行驶高度设置;悬架阻尼器设置;油门响应设置;换挡点设置;锁定/可锁定差速器设置;车辆制动设置或牵引力控制设置;扭矩分配设置;扭矩成形设置;或者转向权重设置。这些配置可以是预定的或可重新配置的。
手动用户选择可以包括使用人机接口输入装置520。在一些示例中,地形模式可以是可自动改变的。
一个示例HMI 520是地形模式选择器。在一些实施方式中,地形模式选择器可以被配置成允许用户通过从多个地形模式中选择一个地形模式来提供地面信息,所述多个地形模式包括下述各者中的至少一些:沙地模式;攀爬模式;草地-砾石-雪地模式;泥地车辙模式;通用模式(基本模式)。
在一些实施方式中,地形模式选择器可以配置成允许用户选择“自动化”模式或“自动”模式,在所述“自动化”模式或所述“自动”模式中,车辆100例如在控制系统300处确定在给定时刻的最适合的地形模式。这是通过从一个或更多个传感器获得地面信息来实现的,所述地面信息包括以下各者中的至少一些:滚动阻力;地形粗糙度;倾斜度;车轮打滑;车轮铰接;车辆横摆。合适的传感器包括IMU/加速度计522、516、车轮速度传感器512等。
将理解的是,在不脱离本申请的范围的情况下,可以对本发明做出各种改变和修改。
图9中图示的框可以表示方法中的步骤和/或计算机程序308中的代码段。对框的特定顺序的图示并不一定意味着针对框存在要求的或优选的顺序,并且框的顺序和布置可以改变。此外,可以省略一些步骤。
尽管在前面的段落中已经参考各种示例描述了本发明的实施方式,但是应当理解,在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下可以对给出的示例进行修改。
在前述描述中描述的特征可以以除了明确描述的组合以外的组合使用。
尽管已经参考某些特征对功能进行了描述,但是无论描述与否,那些功能均能够由其他特征来执行。
尽管已经参考某些实施方式对特征进行了描述,但是无论描述与否,那些特征也可以存在于其他实施方式中。
尽管尽力在前面的说明书中引起对被认为特别重要的本发明的那些特征的注意,但是应当理解,本申请人保留要求保护关于在此之前参考的和/或在附图中图示的任何可获专利的特征或特征的组合的权利,无论是否已经对其进行特别强调。

Claims (14)

1.一种用于对车辆的主动悬架系统进行控制的控制系统,所述控制系统包括一个或更多个控制器,其中,所述控制系统配置成:
获得指示所述车辆的不同车轮之间的相对牵引力水平的信息;以及
根据所述信息,将所述主动悬架系统控制成使通过所述车辆的与所述车辆的一个或更多个其他车轮相比具有相对高牵引力的车轮的法向力增大,并且使通过所述车辆的与所述车辆的一个或更多个其他车轮相比具有相对低牵引力的车轮的法向力减小。
2.根据权利要求1所述的控制系统,配置成:
接收所述车辆的牵引力损失的指示;并且
响应于所述牵引力损失的指示,获得指示相对牵引力水平的信息。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统,其中,获得所述指示相对牵引力水平的信息包括:
将所述主动悬架系统控制成改变通过第一子组的一个或更多个车轮的法向力;
确定被施加已知扭矩的所述第一子组的车轮中的每个车轮处的牵引力相关的变量;
将所述主动悬架系统控制成改变通过第二子组的一个或更多个车轮的法向力;以及
确定被施加已知扭矩的所述第二子组的车轮中的每个车轮处的牵引力相关的变量,
其中,所述牵引力相关的变量指示相对牵引力水平,并且可选地,
其中,所述牵引力相关的变量包括车轮速度。
4.根据权利要求3所述的控制系统,其中,所述第一子组的车轮包括所述车辆的第一对角线上相反的拐角处的第一对车轮,并且其中,所述第二子组的车轮包括所述车辆的第二对角线上相反的拐角处的第二对车轮。
5.根据权利要求3所述的控制系统,其中,所述第一子组是所述车辆的第一拐角处的第一车轮,并且其中,所述第二子组是所述车辆的第二相邻拐角处的第二车轮。
6.根据权利要求5所述的控制系统,其中,所述第一拐角在所述车辆的第一横向侧部处且位于所述车辆的第一纵向端部处,并且其中,所述第二拐角在所述车辆的第二横向侧部处且位于所述第一纵向端部处,并且可选地,其中,获得所述指示相对牵引力水平的信息包括:
将所述主动悬架系统控制成改变通过第三车轮的法向力,所述第三车轮在所述车辆的第二横向侧部处且位于第二纵向端部处;
确定被施加已知扭矩的所述第三车轮处的牵引力相关的变量;
将所述主动悬架系统控制成改变通过第四车轮的法向力,其中,所述第四车轮在所述第一横向侧部处且位于所述第二纵向端部处;以及
确定被施加已知扭矩的所述第四车轮处的牵引力相关的变量,
其中,所述第三车轮处的牵引力相关的变量和所述第四车轮处的牵引力相关的变量指示相对牵引力水平。
7.根据权利要求3至6中的任一项所述的控制系统,其中,改变法向力以获得所述指示相对牵引力水平的信息包括:使通过所述第一子组的车轮的法向力以第一相位重复地进行脉动,并且使通过所述第二子组的车轮的法向力以第二相位重复地进行脉动。
8.根据权利要求3至7中的任一项所述的控制系统,其中,改变法向力以获得所述指示相对牵引力水平的信息包括:使法向力以约0.25Hz与约15Hz之间的速率重复地进行脉动。
9.根据任一前述权利要求所述的控制系统,其中,根据所述指示相对牵引力水平的信息来对所述主动悬架系统进行控制包括:使通过所述车辆的第一对角线上相反的拐角处的车轮、包括具有相对高牵引力的车轮的法向力增大,并且使通过所述车辆的第二对角线上相反的拐角处的车轮、包括具有相对低牵引力的车轮的法向力减小。
10.根据任一前述权利要求所述的控制系统,其中,法向力的增大包括法向力的稳态增加。
11.一种主动悬架系统,所述主动悬架系统包括根据任一前述权利要求所述的控制系统。
12.一种车辆,所述车辆包括根据权利要求1至10中的任一项所述的控制系统或者根据权利要求11所述的主动悬架系统。
13.一种控制车辆的主动悬架系统的方法,所述方法包括:
获得指示所述车辆的不同车轮之间的相对牵引力水平的信息;以及
根据所述信息,将所述主动悬架系统控制成使通过所述车辆的与所述车辆的一个或更多个其他车轮相比具有相对高牵引力水平的车轮的法向力增大,并且使通过所述车辆的与所述车辆的一个或更多个其他车轮相比具有相对低牵引力水平的车轮的法向力减小。
14.一种计算机软件,所述计算机软件在被执行时配置成执行根据权利要求13所述的方法。
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