具有全面俯仰稳定性控制的悬架系统的制作方法

1.示例性实施例总体上涉及车辆悬架，并且更具体地涉及一种能够通过提供自动生成的推进和制动干预来改善在具有重复起伏的环境中行驶的俯仰稳定性和加速能力的悬架系统。


背景技术：

2.车辆通常采用悬架系统，所述悬架系统包括振动吸收器(或简称为“减振器”)或其他振动阻尼设备，其被设计成使车轮与路面尽可能多地接触，同时还改善乘坐质量。减振器通常利用在活塞杆的一定行程范围内施加的阻尼力来抵抗压缩和回弹。俯仰(即，围绕车辆的横向轴线的振荡)是使用减振器来解决的一种现象。
3.一旦设计了典型的车辆并且已经选择了阻尼部件，所述部件就通常被动地操作以提供它们被设计用于的阻尼。一些悬架系统可以结合有所谓的主动悬架，所述主动悬架可以基于不同的路况改变振动吸收器的坚固性，或者在每个车轮处独立地物理地升高或降低底盘。然而，特别是在提供使得驾驶员能够动态地响应不同的驾驶状况并维持高度自信和驾驶体验享受的能力方面，车辆悬架技术仍然是感兴趣的领域。


技术实现要素：

4.根据示例性实施例，可以提供一种用于改善车辆的牵引的车辆控制系统。所述车辆控制系统可以包括：多个传感器，所述多个传感器确定车辆的行驶高度信息；传感器，所述传感器确定所述车辆的俯仰信息；以及控制器，所述控制器基于车辆速度、所述俯仰信息和所述行驶高度信息选择性地向所述车辆的车轮施加牵引扭矩和制动扭矩。
5.在另一个示例性实施例中，可以提供一种针对车辆的悬架系统自动地施加牵引控制的方法。所述方法可以包括基于所述车辆的俯仰信息、行驶高度信息和车辆速度来确定与俯仰谐振的接近度。所述方法还可以包括确定要施加以增加与俯仰谐振的接近度的牵引扭矩或制动扭矩，以及响应于抵消俯仰而向所述车辆的选定车轮施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。
附图说明
6.已经如此概括地描述了本发明之后，现在将参考附图，所述附图不一定按比例绘制，并且在附图中：
7.图1示出了根据示例性实施例的遇到起伏地形的车辆和车辆的悬架系统的某些部件的透视图；
8.图2示出了根据示例性实施例的牵引控制系统的框图；
9.图3是根据示例性实施例的牵引控制系统的各种部件的更详细框图；
10.图4示出了根据示例性实施例的一定范围的车轮绝对位置和相对于所述范围的某些参考点；
11.图5a示出了根据示例性实施例的插入制动干预以进行牵引控制的场景；
12.图5b示出了根据示例性实施例的插入推进干预以进行牵引控制的场景；
13.图6示出了可以在其中实践示例性实施例的俯仰与速度以及对应的启用范围的曲线图；以及
14.图7示出了根据示例性实施例的针对悬架系统自动地施加牵引控制的方法的框图。
具体实施方式
15.现在将在下文参考附图更完整地描述一些示例性实施例，其中示出了一些但并非所有示例性实施例。实际上，本文描述和描绘的示例不应被解释为限制本公开的范围、适用性或配置。而是，提供这些示例性实施例使得本公开将满足适用的法律要求。相同的附图标记始终指代相同的元件。此外，如本文所使用的，术语“或”应被解释为逻辑运算符，每当其操作数中的一个或多个为真时，其结果为真。如本文所使用的，可操作的联接应被理解为涉及直接或间接连接，在任何一种情况下，所述连接能够实现可操作地彼此联接的部件的功能互连。
16.重复组的相对较大起伏(有时称为“颠簸路段”)可以将振动吸收器或阻尼器置于其中周期性地施加的阻尼力可以向系统中提供一种形式的反馈或激励的范围内，所述反馈或激励可以在某些速度下建立谐振点。这可以产生一定的速度或甚至一定范围的速度，在所述速度或速度范围中，可以接近俯仰谐振以经过颠簸路段。操作员将倾向于通过手动地大幅降低速度直到感觉不到其影响来响应倾向于俯仰谐振的任何体验。然而，非常有经验或专业的驾驶员可以以最大程度地提高他们维持通过颠簸路段的速度的能力的方式来开发手动控制车辆速度的技能。这些技能超出了大多数驾驶员的能力，并且通常在任何情况下都用于赛车或专门设计的越野车辆中。
17.同时，示例性实施例可以提供一定程度的电子俯仰稳定性控制，所述电子俯仰稳定性控制可以消除驾驶员手动采取动作以避免俯仰谐振或二阶俯仰谐振的任何需要，所述二阶俯仰谐振也可能在发生俯仰谐振的速度的两倍速度下发生，并且因此可能具有类似影响。在这方面，在二阶俯仰谐振下，车轮可能不与道路接触，因此轮胎在该时间段内无法将任何载荷传递到悬架中。出于本公开的目的，术语“俯仰谐振”应当被理解为是指一阶俯仰谐振和二阶俯仰谐振两者。
18.本文描述的一些示例性实施例可以提供一种改善的悬架系统，所述悬架系统采用能够自动采取避免俯仰谐振的动作的控制系统。具体地，示例性实施例可以施加旨在与俯仰谐振反相的策略性地定时推进和/或制动干预(通常统称为扭矩干预)。通过施加与俯仰谐振相反或异相的扭矩干预，可以避免俯仰谐振。通过避免俯仰谐振，即使在最具挑战性的背景下，诸如驶过颠簸路段，也可以增加车轮与地面之间的接触。结果，还可提高车辆性能和驾驶员满意度。在这方面，例如，可以在颠簸路段或其他具有挑战性的地形上最大程度地增加速度和操纵。
19.图1示出了采用示例性实施例的悬架系统110的车辆100的透视图。悬架系统110包括与地面接触的多个车轮120，以及设置在车轮120中的每一者与车辆100的车身140或底盘之间的阻尼器130(例如，振动吸收器或减振器)。在一些情况下，车轮120可以经由转向节
150可操作地联接到阻尼器130。还可以在底盘与转向节150之间提供附加的连杆以稳定车轮120，但是这种连杆在示例性实施例的范围之外。
20.如图1所示，车辆100可能会遇到本质上重复的起伏地形160(或颠簸路段)。当穿越起伏地形160时，车辆100的车身140可能倾向于循环地上下俯仰移动，如双箭头170所示。当阻尼器130试图减弱运动时，俯仰可以对应地引起悬架系统110的阻尼器130的循环压缩和伸展。因为阻尼器130对于其中的活塞杆必须具有有限的线性行程量，所以当在任一端处达到极限时可能会遇到一定程度的不平顺性。为了减少这种不平顺性并为乘客提供更平稳的乘坐，阻尼器130可在相应的极限附近提供附加的液压力。然而，附加的液压力可能将正反馈提供到系统中。如上所述，在某些速度下，正反馈可能会朝向俯仰谐振激励系统，这将导致在对应速度或遇到俯仰谐振的速度范围内的较差乘坐质量和稳定性。
21.为了避免俯仰谐振并使能力最大化，示例性实施例可以采用牵引控制系统200。图2示出了一个示例，其示出了牵引控制系统200的框图。如图2所示，车辆底盘210可以设置有车轮212。车轮212以及用于车轮212中的每个相应车轮的阻尼器214的对应实例可以形成其上部署有牵引控制系统200的车辆的悬架系统的一部分。
22.在示例性实施例中，牵引控制系统200可以包括与每个车轮212和阻尼器214相关联的行驶高度传感器220。在这方面，行驶高度传感器220的实例可以设置在底盘210的每个拐角(例如，右前(fr)拐角、左前(fl)拐角、右后(rr)拐角和后左(rl)拐角)中或附近。行驶高度传感器220可以被配置为确定底盘210(或车辆上的另一个参考点)相对于地面或通常被假设为与地面相对应的参考位置的高度。行驶高度传感器220可以以多种不同方式中的任一种体现，包括经由使用激光器或其他光学感测装置来体现。然而，可以采用任何合适的行驶高度传感器。
23.行驶高度传感器220可以可操作地联接到控制器230，所述控制器可以是车辆的电子控制单元(ecu)，或者可以是包括处理器和存储器的处理电路的单独实例。控制器230可以被配置为(例如，经由硬件、软件或硬件和软件配置或编程的组合)从行驶高度传感器220(并且有时也从其他部件)接收俯仰信息，并且策略性地(例如，单独地、成对地或成组地)向车轮212施加扭矩干预(例如，制动扭矩干预和/或推进扭矩干预)，如下面更详细描述的。
24.如图2所示，车轮212中的每一者可以可操作地联接到扭矩控制器240。扭矩控制器240可以被配置为向车轮212施加制动扭矩干预242和/或推进扭矩干预244(也称为牵引扭矩)，如下面更详细描述的。在这方面，例如，扭矩控制器240可以从控制器230接收扭矩控制信号245，并且基于扭矩控制信号245(例如，单独地、成对地或成组地)向车轮212施加制动扭矩干预242和推进扭矩干预244中的一者或两者。
25.在示例性实施例中，扭矩施加信号245可以在车辆俯仰期间由控制器230基于车辆速度250和由行驶高度传感器220生成的行驶高度信息(rhi)255来生成。在一些情况下，控制器230还可以使用由俯仰传感器265生成的俯仰信息260。即，在一些情况下，俯仰信息260也可以从行驶高度信息255导出，因此在一些实施例中，行驶高度传感器220可以充当俯仰传感器265(或增强俯仰传感器265的操作)。
26.在一些示例中，可以在特定的驾驶员选择的操作模式(例如，越野牵引控制(otc)模式)下生成扭矩施加信号245。因此，例如，用户界面(或驾驶员界面270)可以设置在方向盘、仪表板、中央控制台、扶手或驾驶员可方便地接近的任何其他控制台或位置处。用户界
面可以包括按钮、开关、操纵杆、钥匙(软或硬)或可以被致动以在otc模式下激活控制器的其他可操作构件。当otc模式被激活时，控制器230可以被启用以自动监测状况以确定是否(以及何时)施加扭矩施加信号245，如本文所述。
27.在示例性实施例中，控制器230可以被配置为执行存储在控制器230处或可由该控制器访问的牵引控制算法。在这方面，例如，控制器230可以被配置为接收来自行驶高度传感器220中的每一者的行驶高度信息255连同车辆速度250以及俯仰信息260。然后，控制器230可以基于此类信息执行牵引控制算法。牵引控制算法可以将控制器230配置为通常确定俯仰运动，但是也可以在此类俯仰运动可能接近谐振时确定俯仰运动。然后，控制器230可以经由扭矩施加信号245发起推进或制动扭矩以抵消俯仰谐振。因而，例如，控制器230可以确定是否以及何时施加扭矩施加信号245(例如，逐车轮地、针对一对车轮或针对整组车轮212)。换句话说，牵引控制算法可以包括用于在车辆的总体情况的背景下实时或近实时地确定车轮212中的每个相应车轮处的状况的编程，并且以制动和/或推进扭矩干预的形式向车轮212中的成组/成对车轮或各个相应车轮提供牵引控制输入，以便相对于避免俯仰谐振使稳定性和牵引最大化。因而，提供给制动控制器240的扭矩施加信号245可以指示车轮212中的哪个单独车轮将被施加制动力或推进力以便抵消原本经历的俯仰运动。
28.基于行驶高度信息、俯仰信息、车轮速度和加速度，控制器230还可以被配置为做出关于回弹位置和对应车轮无法与道路接触的时间量的预测。控制器230还可以被配置为针对在前悬架、后悬架或两者中采用的特定类型的悬架系统考虑运动学效应。例如，车身的俯仰和/或横摆加速度可以通过制动或推进扭矩干预来抵消，所述制动或推进扭矩干预可以从左到右和/或从前到后不同，以便在发生俯仰谐振时使车辆在横摆和/或俯仰中稳定。当车轮与道路之间没有接触时，正常的动态稳定性控制(dsc)系统可能太慢而无法进行干预。然而，控制器230可以被配置为预测无接触时段的事实可在响应时间方面产生显著优势。因此，例如，控制器230可以基于关于何时可能发生车轮与道路之间无接触的时段(例如，行驶高度传感器颠簸数据可能表明车轮进入颠簸缓冲器中太深而导致回弹阻尼不能充分抑制回弹运动，由此导致车轮离开道路)的预测来执行干预。
29.图3更详细地示出了示例性实施例的控制器230和扭矩控制器240的框图。如图3所示，控制器230可以包括处理器310和存储器320。存储器320可以存储查找表330。查找表33可以例如包括车轮212中的每一者的速度值、俯仰值和行驶高度值，以及对是施加制动力还是推进力以及可能还有施加多少制动力或推进力(例如，经由扭矩施加信号245)的对应指示。因此，例如，可以基于行驶高度信息255、俯仰信息260和车辆速度250来输入查找表330，以确定是否以及何时(以及针对哪个(些)车轮212)生成扭矩施加信号245。在一些示例中，控制器230可以被配置为检查根据与行驶高度传感器220相关联的行驶高度信息255和俯仰信息260进行的俯仰计算的定相。俯仰计算相对于来自车辆的俯仰的定相可以由控制器230计算以便确定俯仰谐振。
30.如图3所示，扭矩控制模块240可以包括被配置为与车辆的推进系统345对接的推进扭矩模块340和被配置为与车辆的制动系统355对接的制动扭矩模块350。推进扭矩模块340可以被配置为向推进系统345生成推进扭矩干预244，以使推进扭矩以由控制器230基于在查找表330中提供的信息而确定的量和时间施加到一个车轮212、多对车轮(前轮或后轮)或所有车轮以抵消俯仰谐振。
31.在一些示例中，车轮212中的每一者可以具有作为制动系统355的一部分的对应制动器。制动器可以是摩擦制动器、再生制动器或任何其他形式的制动装置，并且可以可操作地联接到扭矩控制器240(或更具体地，制动扭矩模块350)。制动扭矩模块350可以被配置为与制动器对接以提供制动信号以用于由制动器在制动器的各个实例中的任一或全部实例处(例如，在每个车轮212处)施加制动力。在示例性实施例中，制动扭矩模块350可以响应于一个或多个触发或发起事件而操作。尽管许多不同的触发或发起事件可以激活制动扭矩模块350以使制动控制器向制动器提供制动信号，但是示例性实施例提供了至少一个此类触发或发起事件是从控制器230接收到扭矩施加信号245(并且更具体地，从制动扭矩模块350接收到制动扭矩干预242)。在一些情况下，控制器230还可以对由行驶高度传感器220提供的数据(例如，车轮竖直速度和车轮加速度)执行进一步的后处理。因此，制动扭矩干预242可以是到制动系统355的信号(机械、电气或其他信号)以激活对应(或选定的)车轮212的制动器。值得注意的是，操作员或驾驶员可以独立地操作制动踏板365，并且如果是这样，则手动提供的制动踏板365的输入可以与由扭矩控制模块240提供的任何自动制动叠加。
32.推进系统345通常可以从加速踏板360获取输入，所述加速踏板由驾驶员致动以规定要在车轮212处(例如，经由车辆的发动机或马达)施加的推进力的量。然而，当选择otc模式时，控制器230还可以提供推进输入。因此，例如，驾驶员的加速意图因此可以直接地和间接地(例如，经由控制器230和/或扭矩控制模块240)传送到推进系统345。与通常可以从由驾驶员致动的制动踏板365获取输入的制动系统355一样，在otc模式下对推进系统345的任何输入也叠加到由驾驶员提供的手动踏板输入。因此，当控制器230指示时，制动扭矩干预242和推进扭矩干预244可以独立于制动踏板365和加速踏板360的致动或位置而发生。虽然驾驶员可以通过制动踏板365和/或加速踏板360的操作来增强牵引控制系统200，但是当选择otc模式时，牵引控制系统200以其他方式独立于经由制动踏板365和加速踏板360提供的输入来操作。
33.在一些情况下，控制器230可以被配置为对与车辆速度250和行驶高度信息255一样少的信息执行牵引控制算法(例如，因为俯仰信息260可以从行驶高度信息255导出)。然而，在其他情况下，如上所述，俯仰信息260可以由专用传感器(例如，俯仰传感器265)提供。俯仰传感器265可以被体现为传感器，诸如专门被配置为检测车辆围绕横向轴线的旋转(即，俯仰)的陀螺仪。俯仰传感器265还可以使得能够直接感测前悬架或后悬架是与俯仰运动同相还是异相。该附加信息可以进一步向控制器230通知关于提供朝向谐振的激励的易感性，并且可以用于在如本文所述的压缩和回弹中的任一或两个特定阶段处施加制动力和/或推进力。
34.在一些实施例中，还可以使用其他附加信息来向控制器230通知当前情况(从牵引控制稳定性的角度来看)，以使得能够做出关于扭矩施加信号245的施加的更明智或更准确的决策。例如，在一些情况下，可以添加激光雷达检测器370以用于路面检测或其他地形信息。关于车辆在其上操作的路面或地形的信息还可以包括在由控制器230关于确定是否以及何时提供扭矩施加信号245的确定中。在又其他示例中，可以添加横摆传感器380以检测横摆(即，车辆围绕竖直轴线的旋转)。横摆的存在(和程度)可影响车辆的稳定性，因此通过也根据所经历的横摆量来考虑生成扭矩施加信号245，各个车轮212可以接收制动力，所述制动力可倾向于抵消或减小车辆经历的横摆量。
35.在一些实施例中，如上所述，车辆速度250和行驶高度信息255可以用于输入查找表330，或者以其他方式用作控制器230确定是否(以及针对哪些车轮212)生成扭矩施加信号245的基础。然而，在一些示例中，行驶高度信息255可包括或可用于计算或确定可以用作控制器230的活动的基础的某些其他信息。例如，行驶高度信息255可以包括对各个车轮212中的对应一个车轮相对于车轮212的行程范围的绝对位置的指示。在这方面，例如，图4以实线示出了处于正常行驶高度的车轮400。还以虚线示出了处于完全压缩位置400'和处于完全回弹位置400”的相同车轮。因此，可以限定从最大压缩420到最大回弹430的车轮行程范围410。还可以定义运动转变点440以区分压缩区450(其中车轮400的悬架系统和阻尼器处于压缩)和回弹区460(其中车轮的悬架系统和阻尼器处于回弹)。因此，行驶高度信息255可以(瞬间)示出车辆的当前行驶高度或车轮400相对于车轮行程范围410的当前绝对位置470。换句话说，行驶高度信息255可以向控制器230准确地指示每个车轮当前并且瞬间在其自身的运动范围内的位置以及可能位置。然后，控制器230可以被配置为在压缩循环、回弹循环内的策略时间(或位置)处或者基于与运动转变点440或与最大压缩420位置和最大回弹430位置中的任一者的接近度来生成扭矩施加信号245。这使控制器230具有独特的能力来理解每个车轮相对于地面以及彼此的位置以施加制动力来管理对俯仰谐振的避免并且以其他方式使俯仰稳定性最大化。例如，倾向于最大回弹430的位置的车轮可以被施加制动力(例如，经由制动扭矩干预242)以替代地使车轮倾向于压缩，由此抵消回弹力，所述回弹力原本可能在俯仰谐振原本可能成为问题的某个速度下建立谐振。
36.行驶高度信息255也可以或替代地用于确定阻尼器速度、阻尼器加速度，或者阻尼器活塞相对于阻尼器活塞的全运动范围的位置。阻尼器力和弹簧力也可以基于行驶高度信息255来推断，或者可以测量并从阻尼器本身接收。无论如何接收和生成，诸如阻尼器速度、阻尼器加速度、阻尼器力或弹簧力的信息也可以结合输入查找表或修改查找表的此类使用的结果来使用。因此，与当前绝对位置470、运动传递点440(或与此类点的接近度)、阻尼器速度、阻尼器加速度、弹簧力和/或阻尼器力有关的数据可以用作确定发起制动器施加信号245以定义制动力施加的存在、制动力施加的量和/或制动力施加的时间的基础。
37.随着有效载荷的增加，俯仰惯性也增加。因此，提供调整悬架特性以与当前有效载荷状态匹配的能力可能是有利的。在一些示例中，控制器230可以被配置用于在具有考虑有效载荷的能力的情况下施加策略制动。在此类系统中，行驶高度传感器220还可以提供指示车辆的当前载荷的信息。基于当前载荷，车辆可能已经更接近最大压缩420，并且可以相应地改变俯仰特性。因此，考虑到当前车辆载荷状况，俯仰控制算法可以逐车轮地修改制动力施加。在一些情况下，可以为从空载到满载的多个不同载荷状况范围中的每一者提供查找表的单独实例。
38.从上面的描述可以理解，行驶高度传感器220提供理解行驶高度信息255的能力，所述行驶高度信息指示车轮400(针对每个车轮)在每个时刻的当前绝对位置470。当与来自俯仰传感器265的俯仰信息相结合时，控制器230可能够(例如，基于查找表330中的数据)准确地理解俯仰信息和行驶高度信息255当前如何针对车辆速度250进行交互。此外，控制器230还可以被配置为推断或预测未来车轮位置(例如，包括车轮400何时可以到达运动转变点440或到达最大压缩420和最大回弹430中的任一者(如果未检查的话))。然后，控制器230可以生成扭矩施加信号245以规定扭矩控制模块240的推进扭矩模块340以生成对推进系统
345的推进扭矩干预244，或者规定扭矩控制模块240的制动扭矩模块350以生成对制动系统355的制动扭矩干预242，以抵消或消除原本将使车辆倾向于俯仰谐振的运动。
39.图5a和图5b示出了根据示例性实施例的制动扭矩干预242(在图5a中)和推进扭矩交互244(在图5b中)的施加的示例。在这方面，如图5a所示，车辆500可能正在穿过起伏地形510。车辆500可以接收指示方向的俯仰信息，并且为了抵消向后俯仰运动520并避免俯仰谐振，可能期望插入或引发向前俯仰运动530。因此，控制器230可以确定应当插入制动力540(响应于上述制动扭矩干预242的施加)。制动力540可以生成向前俯仰运动530以消除或至少减少向后俯仰运动520的影响。在该示例中，制动力540被同等地施加到车辆500的前轮和后轮。然而，应当理解，可以分别向前轮502和后轮504中的每一者施加不同的量值，或者制动力540可以仅施加到前轮502和后轮504中的一者，而不施加到另一者。
40.图5b示出了替代(和相反)场景。在这方面，车辆500穿过起伏地形510并且处于俯仰信息和行驶高度信息指示车辆500的向前俯仰运动550的方向和量值的位置(和速度)。为了抵消向前俯仰运动550并避免俯仰谐振，可能期望插入或引发向后俯仰运动560。因此，控制器230可以确定应当插入推进力570(响应于上述推进扭矩干预244的施加)。推进力570可以生成向后俯仰运动560以消除或至少减少向前俯仰运动550的影响。在该示例中，推进力570被同等地施加到车辆500的前轮和后轮。然而，应当理解，可以分别向前轮502和后轮504中的每一者施加不同的量值，或者推进力570可以仅施加到前轮502和后轮504中的一者，而不施加到另一者。
41.控制器230可以连续地监测相对于车辆速度250的俯仰信息260和行驶高度信息255，以确定何时应当响应性地或预测性地施加扭矩施加信号245。因此，例如，控制器可以监测相对于车辆速度250的俯仰信息260和行驶高度信息255，以确定车轮400相对于运动转变点440或相对于最大压缩420和最大回弹430中的任一者的当前接近度，或者确定车轮400相对于运动转变点440或相对于最大压缩420和最大回弹430中的任一者的未来接近度的估计时间。然后，控制器230可以计算旨在避免俯仰谐振的对应的反应性或预测性扭矩施加信号245。
42.图6示出了假设车辆的总俯仰对车辆速度的曲线图600。因此，图6可以被理解为针对假设车辆生成的建模数据。如图6所示，总俯仰在大约40kph(一阶俯仰谐振)和略高于80kph(二阶俯仰谐振)时达到最大水平。控制器230可以仅在其中俯仰信息指示与俯仰谐振接近的可能性的某些操作范围中插入扭矩施加信号245。因此，例如，可以针对速度和俯仰的组合来定义第一操作范围610，控制器230可以在所述第一操作范围内生成扭矩施加信号245可以被计算和/或施加。由于二阶俯仰谐振，可以针对速度和俯仰的组合来定义第二操作范围620，控制器230可以在所述第二操作范围内生成扭矩施加信号245可以被计算和/或施加。在第一操作范围610和第二操作范围620之外，控制器230可以不对扭矩施加信号245执行任何计算，或者至少可不被启用用于自动地施加扭矩施加信号245。
43.当然，当尚未选择otc模式时，控制器230既不计算也不施加扭矩施加信号245。然而，在一些情况下，当车辆不处于越野环境中时，也可以阻止控制器230提供扭矩施加信号245。因此，例如，激光雷达检测器370可以检测车辆在其上操作的路面，并且仅当所述路面是越野路面时启用控制器230来计算或施加扭矩施加信号245。作为又一替代方案，可以(例如，经由全球定位系统(gps)信息)确定当前车辆位置，并且在当前车辆位置不指示车辆处
于越野时，可以不计算或施加扭矩施加信号245。
44.图6的建模数据可以与如上所述的控制器230的操作结合使用。在这方面，例如，控制器230可以包括建模数据(或者查找表330或由控制器230使用的其他信息可以至少部分地在车辆的建模数据中找到其基础)。因此，控制器230可以被配置为执行针对悬架系统自动地施加牵引稳定性控制的方法。图7示出了此类方法的框图。所述方法可以包括在操作700中确定otc模式是开启还是关闭。如果otc模式关闭，则在操作710处可以(例如，经由制动踏板365和加速踏板360)提供正常推进和制动。然而，如果otc模式开启，则可以在操作720处确定路面的类型。如果如在操作730处确定的，道路类型不是越野，则可以在操作710处提供正常推进和制动。如果道路类型是越野，则可以在操作740处基于俯仰信息、行驶高度信息和车辆速度来确定与俯仰谐振的接近度。所述系统可以被进一步配置为仅在与俯仰谐振的某些接近度范围(例如，速度和俯仰的某些组合)内时操作。当在此类范围(其可以被称为启用范围)内时，可以在操作760处进一步确定要施加以增加与俯仰谐振的接近度(或以其他方式防止发生俯仰谐振)的牵引扭矩(例如，推进扭矩干预)或制动扭矩。然而，如果不在启用范围(或启用范围中的一者)内，则可以在操作710处再次提供正常推进和制动。在操作760之后，在操作770处，可以(例如，单独地、成对地或成组地)向选定车轮施加牵引扭矩或制动扭矩以抵消俯仰。
45.一些实施例的方法因此通常可以被表达为包括通用操作，所述通用操作包括基于所述车辆的俯仰信息、行驶高度信息和车辆速度来确定与俯仰谐振的接近度。所述方法还可以包括确定要施加以增加与俯仰谐振的接近度的牵引扭矩或制动扭矩，以及响应于抵消俯仰而向所述车辆的选定车轮施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。这种基本方法可以包括附加步骤、修改、扩充等以实现进一步的目标或增强方法的表现。可以彼此任意组合的方式添加附加步骤、修改、扩充等。下面是各种附加步骤、修改和增强的列表，所述各种附加步骤、修改和增强可以各自单独添加或以彼此任意组合的方式添加。例如，所述方法还可以包括确定路面的类型并且仅当所述路面是越野路面时才使得能够施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。在示例性实施例中，所述方法还可以包括在确定所述牵引扭矩或所述制动扭矩之前确定所述俯仰信息和车辆速度是否在启用范围内。在一些情况下，确定与俯仰谐振的接近度可以包括确定与一个或多个车轮相对于最大压缩位置与最大回弹位置之间的行程范围的绝对位置或者与定义从回弹到压缩的变化或定义最大压缩点或最大回弹点的运动转变点的当前接近度或估计的未来接近度。在示例性实施例中，施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩可以包括基于在查找表中针对所述行驶高度信息和所述俯仰信息定义的值来分别逐车轮地生成推进扭矩干预或制动扭矩干预，所述行驶高度信息和所述俯仰信息在相应的给定车辆速度下与所述选定车轮中的每个相应车轮相关联。
46.示例性实施例可以提供改进的牵引控制并在颠簸路段实现更高的速度，同时享受提高的舒适性和对乘坐感觉的更大信心。示例性实施例还可以提供改进的横摆稳定性并避免接近可以达到俯仰谐振的状况。此外，在可以由操作员选择的某些模式(例如，越野牵引控制模式)中，可以在没有来自驾驶员的进一步输入或交互的情况下自动执行上述方法，以与相对于速度和制动的其它驾驶员输入叠加地操作。在这方面，可以在选择脱离牵引控制模式时从各种传感器收集传感器信息。基于传感器信息，控制器将施加与俯仰谐振反相的制动力和牵引力，因此增加俯仰阻尼并增加加速能力，最终允许车辆尽可能快地加速到俯
仰谐振速度范围之外。
47.因此可以提供一种用于改善车辆的牵引的车辆控制系统。所述车辆控制系统包括：多个传感器，所述多个传感器确定车辆的行驶高度信息；传感器，所述传感器确定所述车辆的俯仰信息；以及控制器，所述控制器基于车辆速度、所述俯仰信息和所述行驶高度信息选择性地向所述车辆的车轮施加牵引扭矩和制动扭矩。
48.一些实施例的系统可包括额外特征、修改、扩充等，以达成进一步的目标或增强系统的性能。可以彼此任意组合的方式添加附加特征、修改、扩充等。以下是各种额外特征、修改和扩充的列表，所述各种额外特征、修改和扩充可各自单独地添加或以彼此任何组合的方式添加。例如，所述控制器可以响应于当前确定的与俯仰谐振的接近度或响应于与俯仰谐振的估计未来接近度而施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。可以基于所述车轮中的对应一个车轮相对于最大压缩位置与最大回弹位置之间的行程范围或者相对于定义从回弹到压缩的变化或定义最大压缩点或最大回弹点的运动转变点的绝对位置来确定与俯仰谐振的接近度。在示例性实施例中，所述行驶高度信息可以包括对所述车轮中的对应一个车轮相对于最大压缩位置与最大回弹位置之间的行程范围的绝对位置的指示。在这种示例中，所述控制器可以被配置为基于与所述各个车轮中的对应一个车轮的绝对位置的接近度来提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。在示例性实施例中，所述行驶高度信息可以包括对运动转变点的指示，所述运动转变点定义从回弹到压缩的变化或者定义最大压缩点或最大回弹点。在这种示例中，所述控制器可以被配置为基于与所述运动转变点的接近度来提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。在一些示例中，所述行驶高度信息可以包括对阻尼器速度、阻尼器加速度、弹簧力或阻尼器力的指示。在此类示例中，所述控制器可以被配置为基于所述阻尼器速度、所述阻尼器加速度、所述弹簧力或所述阻尼器力来提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。在示例性实施例中，所述控制器可以包括具有处理器和存储器的处理电路。所述存储器可以存储查找表，并且所述制动扭矩和所述牵引扭矩可以基于在所述查找表中针对所述俯仰信息和所述行驶高度信息定义的值来逐车轮地生成，以抵消所述车辆的俯仰方向(并且有时候也抵消量值或其一部分)，所述俯仰信息和所述行驶高度信息在相应的给定车辆速度下与所述车轮中的每个相应车轮相关联。在示例性实施例中，所述控制器可以被进一步配置为基于确定所述车辆在其上操作的路面的类型来生成所述制动扭矩或所述牵引扭矩。在一些情况下，所述控制器可以被进一步配置为基于来自激光雷达检测器的地形信息或根据所述车辆的gps位置信息来确定所述路面的类型。在一些情况下，所述控制器可以响应于在驾驶员界面处激活牵引控制模式而操作，并且当所述牵引控制模式被激活时，可以自动地且在没有驾驶员输入的情况下提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。在示例性实施例中，所述制动扭矩和所述牵引扭矩分别作为经由制动踏板和加速踏板来自驾驶员的制动和推进输入的补充(例如，与制动和推进输入叠加)而施加。
49.受益于前述描述和相关联附图中呈现的教导的本发明所属领域的技术人员将会想到本文阐述的本发明的许多修改和其他实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管前述描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的背景下描述了示例性实施例，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以通过替代实施例提供元件和/或功能的不同组合。在这方面，例如，如可在所附权利要求中的一些权利要求中阐述的，还设
想了与上文明确描述的那些不同的元件和/或功能的组合。在本文描述了问题的优点、益处或解决方案的情况下，应当理解，此类优点、益处和/或解决方案可以适用于一些示例性实施例，但不一定适用于所有示例性实施例。因此，本文描述的任何优点、益处或解决方案不应被视为对于所有实施例或本文要求保护的实施例是关键的、必需的或必要的。虽然本文采用了特定的术语，但是它们仅用于一般且描述性意义，而不是出于限制的目的。

技术特征：
1.一种车辆控制系统，其包括：多个传感器，所述多个传感器确定车辆的行驶高度信息；传感器，所述传感器确定所述车辆的俯仰信息；以及控制器，所述控制器基于车辆速度、所述俯仰信息和所述行驶高度信息选择性地向所述车辆的车轮施加牵引扭矩和制动扭矩。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器响应于确定与俯仰谐振的当前接近度而施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器响应于确定与俯仰谐振的估计未来接近度而施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述行驶高度信息包括对所述车轮中的对应一个车轮相对于最大压缩位置与最大回弹位置之间的行程范围的绝对位置的指示。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器被配置为基于与所述各个车轮中的所述对应一个车轮的所述绝对位置的接近度来提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述行驶高度信息包括对运动转变点的指示，所述运动转变点定义从回弹到压缩的变化或者定义最大压缩点或最大回弹点。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器被配置为基于与所述运动转变点的接近度来提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述行驶高度信息包括对阻尼器速度、阻尼器加速度、弹簧力或阻尼器力的指示。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所述阻尼器速度、所述阻尼器加速度、所述弹簧力或所述阻尼器力来提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器包括处理电路，所述处理电路包括处理器和存储器，所述存储器存储查找表，并且其中所述制动扭矩和所述牵引扭矩基于在所述查找表中针对所述俯仰信息和所述行驶高度信息定义的值来逐车轮地生成，以抵消所述车辆的俯仰方向，所述俯仰信息和所述行驶高度信息在相应的给定车辆速度下与所述车轮中的每个相应车轮相关联。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制器被进一步配置为基于确定所述车辆在其上操作的路面的类型来生成所述制动扭矩或所述牵引扭矩。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器被进一步配置为基于来自激光雷达检测器的地形信息或根据所述车辆的全球定位系统(gps)位置信息来确定所述路面的类型。13.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制器能够响应于在驾驶员界面处激活牵引控制模式而操作，并且其中当所述牵引控制模式被激活时，自动地且在没有驾驶员输入的情况下提供所述制动扭矩或所述牵引扭矩。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述制动扭矩和所述牵引扭矩分别作为经由制动踏板和加速踏板来自驾驶员的制动和推进输入的补充而施加。15.一种针对车辆的悬架系统自动地施加牵引控制的方法，所述方法包括：基于所述车辆的俯仰信息、行驶高度信息和车辆速度来确定与俯仰谐振的接近度；确定要施加以增加与俯仰谐振的接近度的牵引扭矩或制动扭矩；以及
响应于抵消俯仰而向所述车辆的选定车轮施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。16.根据权利要求15所述的方法，其还包括确定路面的类型并且仅当所述路面是越野路面时才使得能够施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩。17.根据权利要求15所述的方法，其还包括在确定所述牵引扭矩或所述制动扭矩之前确定所述俯仰信息和所述车辆速度是否在启用范围内。18.根据权利要求15所述的方法，其中确定与俯仰谐振的接近度包括确定与以下各项的接近度：一个或多个车轮相对于最大压缩位置与最大回弹位置之间的行程范围的绝对位置，或者运动转变点，所述运动转变点定义从回弹到压缩的变化或者定义最大压缩点或最大回弹点。19.根据权利要求15所述的方法，其中确定与俯仰谐振的接近度包括确定与以下各项的估计未来接近度：一个或多个车轮相对于最大压缩位置与最大回弹位置之间的行程范围的绝对位置，或者运动转变点，所述运动转变点定义从回弹到压缩的变化或者定义最大压缩点或最大回弹点。20.根据权利要求15所述的方法，其中施加所述牵引扭矩或所述制动扭矩包括基于在查找表中针对所述行驶高度信息和所述俯仰信息定义的值来分别逐车轮地生成推进扭矩干预或制动扭矩干预，所述行驶高度信息和所述俯仰信息在相应的给定车辆速度下与所述选定车轮中的每个相应车轮相关联。

技术总结
一种车辆控制系统包括：多个传感器，所述多个传感器确定车辆的行驶高度信息；传感器，所述传感器确定所述车辆的俯仰信息；以及控制器，所述控制器基于车辆速度、所述俯仰信息和所述行驶高度信息选择性地向所述车辆的车轮施加牵引扭矩和制动扭矩。施加牵引扭矩和制动扭矩。施加牵引扭矩和制动扭矩。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：2020.11.05
技术公布日：2023/8/21