控制车辆悬架的设备和方法技术

一种控制车辆悬架的设备和方法，可以包括：可变阻尼器，设置在车身与车轮之间；传感器，测量车身垂直加速度和车轮垂直加速度；以及控制器，基于车身垂直加速度和车轮垂直加速度估计路面粗糙度，基于估计的路面粗糙度预测路面等级，并调整与预测的路面等级对应的可变阻尼器的阻尼力。阻尼器的阻尼力。阻尼器的阻尼力。

【技术实现步骤摘要】
控制车辆悬架的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年7月30日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0095339的优先权，该专利的全部内容为了所有目的通过引用合并于此。


[0003]本专利技术涉及一种用于控制车辆悬架的设备和方法。

技术介绍

[0004]车辆设置有悬架，该悬架吸收车身和车轮(车轴)之间的冲击并保持轮胎的路面接触。悬架(系统)包括控制车轮运动的臂或连杆、吸收并调整冲击的弹簧以及减振器，也称为减震器。因为弹簧和减振器仅在物理上限定的特定范围内操作并且在车身和车轮之间被动地移动，所以弹簧和减振器影响车辆的乘坐舒适性、操纵和/或转向响应。因此，已经研究了用于调整悬架特性(例如，弹簧特性、减振器特性等)的技术以向车辆驾驶员提供最佳的乘坐舒适性、操纵和/或转向响应。
[0005]在本专利技术的
技术介绍
部分中公开的信息仅用于增强对本专利技术的一般背景的理解，并且不能被视为对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的认可或任何形式的建议。

技术实现思路

[0006]本专利技术的各个方面旨在提供用于控制车辆悬架的设备和方法，该设备和方法利用通过附接到车身和车轮上的垂直加速度传感器的测量值实时估计的路面粗糙度并且利用基于机器学习而预先学习的预测模型，对路面的粗糙度等级进行分类，并基于分类的路面的粗糙度等级控制可变阻尼器的阻尼力。
[0007]本专利技术构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且通过以下与本专利技术的各种示例性实施方式有关的领域的技术人员的描述，将清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题以及本文未提及的任何其他技术问题。
[0008]根据本专利技术的各个方面，用于控制车辆悬架的设备，该设备包括：可变阻尼器，设置在车身和车轮之间；传感器，测量车身垂直加速度和车轮垂直加速度；以及控制器，基于车身垂直加速度和车轮垂直加速度来估计路面粗糙度，基于所估计的路面粗糙度来预测路面等级，并且调整与所预测的路面等级对应的可变阻尼器的阻尼力。
[0009]传感器可以包括：第一加速度传感器，安装在车身的每个角上，以测量车身的每个角的垂直加速度；以及第二加速度传感器，安装在车辆的每个车轮上，以测量每个车轮的垂直加速度。
[0010]控制器在从由传感器测量的车身垂直加速度和车轮垂直加速度中滤除噪声之后，可以通过积分来获取车身和车轮的垂直速度。
[0011]控制器在第一存储时间段内可以通过使用卡尔曼滤波器来估计并累积存储路面粗糙度。
[0012]控制器可以通过频率分析将估计的路面粗糙度转换为频域数据，从估计的路面粗糙度和频域数据中提取特征信息，通过使用特征信息和基于机器学习的预测模型对路面等级进行分类，在第二存储时间段内对分类的路面等级进行累积存储，并且基于所累积的路面等级确定最终路面等级。
[0013]控制器被配置为：基于路面等级来确定天棚控制增益和被动阻尼控制增益，基于与车身相关的重心运动信息和天棚控制增益来确定天棚所需的阻尼力，通过使用车身垂直速度、车轮垂直速度和被动阻尼控制增益来确定被动阻尼力，并且基于天棚所需的阻尼力和被动阻尼力来确定每个角所需的最终阻尼力。
[0014]控制器可以被配置为：通过使用车身垂直速度和车辆规格信息来确定车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度，确定与车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度以及天棚控制增益成比例的天棚所需的阻尼力，并且基于天棚所需的阻尼力分配每个角所需的阻尼力，以减弱车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度。
[0015]控制器可以被配置为：基于每个角所需的最终阻尼力产生电流信号并将电流信号施加到可变阻尼器。
[0016]控制器可以被配置为：基于每个角所需的最终阻尼力和可变阻尼器的特性来确定施加到可变阻尼器的电流量。
[0017]控制器可以考虑可变阻尼器的致动器负载和最小电流来限制施加到可变阻尼器的最大电流和最小电流。
[0018]根据本专利技术的各个方面，控制车辆悬架的方法，该方法包括以下步骤：测量车身垂直加速度和车轮垂直加速度；基于车身垂直加速度和车轮垂直加速度来估计路面粗糙度；基于路面粗糙度来预测路面等级；以及调整与路面等级对应的可变阻尼器的阻尼力。
[0019]该方法还可以包括：从车身垂直加速度和车轮垂直加速度中滤除噪声；以及通过对过滤后的车身垂直加速度和车轮垂直加速度进行积分来获取车身垂直速度和车轮垂直速度。
[0020]估计路面粗糙度还可以包括：通过使用卡尔曼滤波器来估计路面粗糙度。
[0021]估计路面粗糙度还可以包括：在第一存储时间段内对路面粗糙度进行累积存储。
[0022]预测路面等级可以包括：通过频率分析将估计的路面粗糙度转换为频域数据；从估计的路面粗糙度和频域数据中提取特征信息；通过使用特征信息和基于机器学习的预测模型对路面等级进行分类，在第二存储时间段内对分类的路面等级进行累积存储，以及基于所累积的路面等级确定最终路面等级。
[0023]调整可变阻尼器的阻尼力可以包括：基于路面等级来确定天棚控制增益和被动阻尼控制增益；基于与车身相关的重心运动信息和天棚控制增益来确定天棚所需的阻尼力；通过使用车身垂直速度、车轮垂直速度以及被动阻尼控制增益来确定被动阻尼力；以及基于天棚所需的阻尼力和被动阻尼力来确定每个角所需的最终阻尼力。
[0024]确定天棚所需的阻尼力可以包括：通过使用车身垂直速度和车辆规格信息来确定车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度；确定与车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度以及天棚控制增益成比例的天棚所需的阻尼力；以及基于天棚所需的阻尼力分配每个角所需的阻尼力，以减弱车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度。
[0025]该方法还可以包括：基于每个角所需的最终阻尼力产生电流信号并将电流信号施
加到可变阻尼器。
[0026]产生电流信号并施加到可变阻尼器可以包括：基于每个角所需的最终阻尼力和可变阻尼器的特性来确定电流量。
[0027]产生电流信号并施加到可变阻尼器可以包括：考虑可变阻尼器的致动器负载和最小电流来限制施加到可变阻尼器的最大电流和最小电流。
[0028]本专利技术的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点将从附图或在附图中更详细地阐明，这些附图被并入本文以及下面的详细描述中，所述附图和以下详细描述共同用于解释某些本专利技术的原理。
附图说明
[0029]图1是示出根据本专利技术示例性实施方式的控制车辆悬架的设备的框图；
[0030]图2是示出图1所示的控制器的功能配置的框图；
[0031]图3是示出根据本专利技术示例性实施方式的通过空间频率分析的数据转换的示例图；
[0032]图4是示出根据本专利技术示例性实施方式的生成预测模型的过程的流程图；
[0033]图5是示出根据本专利技术示例性实施方式的验证预测模型匹配的结果的图；
[0034]图6是示出根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制车辆悬架的设备，所述设备包括：可变阻尼器，设置在车身和车轮之间；传感器，被配置为测量车身垂直加速度和车轮垂直加速度；以及控制器，包括处理器，所述处理器被配置为根据所述车身垂直加速度和所述车轮垂直加速度来估计路面粗糙度，根据所估计的路面粗糙度来预测路面等级，并且根据所预测的路面等级来调整所述可变阻尼器的阻尼力。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器包括：第一加速度传感器，安装在所述车身的每个角上，以测量所述车身的每个角的垂直加速度；以及第二加速度传感器，安装在所述车辆的每个车轮上，以测量每个车轮的垂直加速度。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为：在从由所述传感器测量的车身垂直加速度和车轮垂直加速度中滤除噪声之后，通过积分来获取与所述车身和所述车轮相关的垂直速度和位移信息。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为：在第一存储时间段内通过使用卡尔曼滤波器来估计并累积存储所述路面粗糙度。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为：通过频率分析将所述估计的路面粗糙度转换为频域数据，从所述估计的路面粗糙度和所述频域数据中提取特征信息，通过使用所述特征信息和基于机器学习的预测模型对所述路面等级进行分类，在第二存储时间段内对分类的路面等级进行累积存储，并且根据所累积的路面等级确定最终路面等级。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为：根据所述路面等级来确定天棚控制增益和被动阻尼控制增益，根据与所述车身相关的重心运动信息和所述天棚控制增益来确定天棚所需的阻尼力，通过使用车身垂直速度、车轮垂直速度和所述被动阻尼控制增益来确定被动阻尼力，并且根据所述天棚所需的阻尼力和所述被动阻尼力来确定每个角所需的最终阻尼力。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述控制器被配置为：通过使用所述车身垂直速度和车辆规格信息来确定车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度，确定与所述车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度以及所述天棚控制增益成比例的所述天棚所需的阻尼力，并且根据所述天棚所需的阻尼力分配每个角所需的阻尼力，以减弱所述车辆重心的垂直速度、俯仰角速度和滚动角速度。8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述控制器被配置为：根据每个角所需的所述最终阻尼力产生电流信号并将所述电流信号施加到所述可变阻尼器。9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述控制器被配置为：根据每个角所需的所述最终阻尼力和所述可变阻尼器的特性来确定施加到所述可变阻尼器的电流量。10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述控制器被配置为：考虑所述可变阻尼器的致动器负载和最小电流来限制施加到所述可变阻尼器的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珍熙，李伯熙，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：