2示出了用于"反饋式"閉環(huán)控制的示意圖。運(yùn)包含也被稱為PID控制器的"比 例-積分-微分控制器"。"零"值作為W垂直的方式相對于車輛1的高度軸線Z'延伸的橫 向加速度a,'的引導(dǎo)變量（期望值）。在運(yùn)方面，橫向加速度a,'用作相比于引導(dǎo)變量"零" 的控制變量（實(shí)際值）。任何可能的控制偏差被引導(dǎo)到PID控制器，PID控制器根據(jù)需要形 成作為調(diào)節(jié)力F的調(diào)節(jié)變量。相關(guān)的調(diào)節(jié)力F可W是例如必須通過驅(qū)動器產(chǎn)生的所需的傾 斜力矩。
[0076] 圖3示出了W"前饋式"開環(huán)控制的形式的另一個示意圖。運(yùn)同樣包含PID控制 器。根據(jù)檢測到的與驅(qū)動動力學(xué)有關(guān)的數(shù)據(jù)，例如車輛1的速度和另一個因子S，預(yù)測最初 預(yù)期的行駛情況4。預(yù)期的離屯、加速度a,從此假設(shè)，所述預(yù)期的離屯、加速度被用作預(yù)先計(jì) 算被假設(shè)的理想的傾斜角化的基礎(chǔ)。當(dāng)前檢測到的傾斜角斬被用作引導(dǎo)變量（期望值）。 在運(yùn)方面，理想的傾斜角化被用作相比于作為引導(dǎo)變量的當(dāng)前檢測到的傾斜角恥的控制 變量（實(shí)際值）。任何可能的控制偏差被引導(dǎo)到PID控制器，PID控制器根據(jù)需要形成作為 調(diào)節(jié)力F的調(diào)節(jié)變量。相關(guān)的調(diào)節(jié)力F可W是同樣地例如必須通過驅(qū)動器產(chǎn)生的所需的傾 斜力矩。
[0077] 附圖標(biāo)記列表： 陽〇7引 1 車輛（擺式車輛） 陽0巧]2 1的傾斜行走機(jī)構(gòu)
[0080] 3 地面
[0081] 4 2的車輛輪軸，多軌 陽0間 5 2的車輪
[0083] 6 2的車輪
[0084] 7 4上的懸掛左側(cè) 陽0化]8 4上的懸掛右側(cè)
[0086] 9 1的車身
[0087] ay 離屯、加速度 陽0蝴 a/ 橫向加速度
[0089] F 調(diào)節(jié)力
[0090] g 重力加速度
[0091] P 旋轉(zhuǎn)軸線
[0092] S 重屯、
[0093] 5 因子
[0094] 聲 Z和Z'之間的傾斜角 陽0河 聰當(dāng)前傾斜角
[0096] 啦理想傾斜角
[0097] 駕駛情況 陽09引 V 1的速度
[0099] X 總體縱向軸線
[0100] X' 車輛縱向軸線 陽101] y 總體橫向軸線 陽102] y' 車輛橫向軸線 陽103] Z 總體垂直軸線
[0104] z' 車輛垂直軸線
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于操作非軌支撐車輛（I)的傾斜行走機(jī)構(gòu)（2)的方法，所述傾斜行走機(jī)構(gòu) (2)具有至少一個驅(qū)動器，其中由于相對于全局坐標(biāo)系（x，y，z)的離屯、加速度（ay)，至少部 分通過可W由所述驅(qū)動器產(chǎn)生的調(diào)節(jié)力（巧來設(shè)定所述車輛（1)在彎道上所需的繞旋轉(zhuǎn)軸 線（巧的傾斜角（(P)， 其特征在于 根據(jù)所述離屯、加速度（Sy)的當(dāng)前值和重力加速度（g)W橫向加速度（<)關(guān)于車輛 坐標(biāo)系（x'，y'，z'）的所得值等于零運(yùn)樣的方式來計(jì)算所述傾斜角（(6),所述車輛坐標(biāo)系 (X'，y'，Z'）相對于所述全局坐標(biāo)系（X，y，Z)傾斜約所述傾斜角（q>)，其中所述驅(qū)動器是電 動馬達(dá)或包含電動馬達(dá)，通過所述電動馬達(dá)來加速和/或減速所述車輛（1)W便設(shè)定繞所 述旋轉(zhuǎn)軸線任）的所述傾斜角（(6)并且在所述傾斜過程的減速期間可用的動能用于通過 所述電動馬達(dá)來產(chǎn)生電能，其中設(shè)置制動裝置并且通過至少部分驅(qū)動所述制動裝置來至少 部分防止所述車輛（1)繞所述旋轉(zhuǎn)軸線任）傾斜，并且一旦計(jì)算出的傾斜角（巧）已被設(shè)定， 就停用所述驅(qū)動器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于 在所述離屯、加速度（Sy)變化的情況下，通過"反饋式"閉環(huán)控制來計(jì)算保持所述橫向加 速度（a/ )的零值所需的新的傾斜角（9)，其中所述新的傾斜角（9)至少部分通過激活所 述驅(qū)動器W便產(chǎn)生為此目的所需的調(diào)節(jié)力（巧來設(shè)定。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其特征在于 由于所述離屯、加速度（Sy)假設(shè)的理想的傾斜角（化）通過"前饋式"開環(huán)控制來預(yù)先計(jì) 算并且在預(yù)測的行駛狀況（(6)之前進(jìn)行設(shè)定，其中新的傾斜角（?。┦歉鶕?jù)預(yù)先計(jì)算的理 想的傾斜角（(Pi)和當(dāng)前實(shí)際所需的傾斜角（(Pa)之間的偏差來計(jì)算，其中所述新的傾斜角 (<p)至少部分通過激活所述驅(qū)動器W便產(chǎn)生為此目的所需的調(diào)節(jié)力（巧來設(shè)定。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 在所需的傾斜角（啤:）的值數(shù)學(xué)上超過最大可能的傾斜角（9)的情況下，所述車輛（1) 保持在所述最大可能的傾斜角（9)，因?yàn)樗鲵?qū)動器被激活W便產(chǎn)生為此目的所需的調(diào)節(jié) 力（巧。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 直到達(dá)到所述車輛（1)傾斜所需的離屯、加速度（Sy)，在所述傾斜角（CP)的零值的情 況下通過驅(qū)動制動裝置將所述車輛（1)鎖止在其直立位置，其中當(dāng)所述傾斜角（9)被鎖止 時(shí)，停用所述驅(qū)動器。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 所述車輛（1)被鎖止在當(dāng)前傾斜角（9)直到通過驅(qū)動制動裝置其當(dāng)前傾斜角（q>)已 根據(jù)需要被設(shè)定為不等于零的值，其中當(dāng)所述傾斜角C巧）被鎖止時(shí)，停用所述驅(qū)動器。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于 在達(dá)到最大傾斜角（9)的情況下和/或在所需的傾斜角（(P)的值數(shù)學(xué)上超過所述最 大傾斜角（9)的情況下，所述車輛（1)通過驅(qū)動制動裝置被鎖止在不等于零的所述最大傾 斜角（q>)，其中當(dāng)所述傾斜角（9)被鎖止時(shí)，停用所述驅(qū)動器。8. -種用于非軌支撐車輛（1)特別用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方 法的傾斜行走機(jī)構(gòu)，所述傾斜行走機(jī)構(gòu)具有至少一個驅(qū)動器，其中由于相對于全局坐標(biāo)系 (x，y，z)的離屯、加速度（ay),所述車輛（1)在彎道上所需的繞旋轉(zhuǎn)軸線（P)的傾斜角（帶） 至少部分通過可W由所述驅(qū)動器產(chǎn)生的調(diào)節(jié)力（巧來設(shè)定是可能的， 其特征在于 所述傾斜角（(P)可W根據(jù)所述離屯、加速度（Sy)的當(dāng)前值和重力加速度（g)W橫向加 速度（<)關(guān)于車輛坐標(biāo)系（x'，y'，z'）的所得值等于零運(yùn)樣的方式來計(jì)算，所述車輛坐標(biāo) 系（X'，y'，Z'）相對于所述全局坐標(biāo)系（X，y，Z)傾斜約所述傾斜角（巧)，其中所述驅(qū)動器是 電動馬達(dá)或包含電動馬達(dá)，所述電動馬達(dá)被設(shè)置W便加速和/或減速所述車輛（1)W便設(shè) 定繞所述旋轉(zhuǎn)軸線（P)的所述傾斜角并且W便使用在所述傾斜過程的減速期間可用的動 能來通過所述電動馬達(dá)產(chǎn)生電能，其中制動裝置被設(shè)置并且所述車輛（1)通過至少部分驅(qū) 動所述制動裝置來至少部分防止繞所述旋轉(zhuǎn)軸線（巧傾斜，并且一旦計(jì)算出的傾斜角（9) 已被設(shè)定，所述驅(qū)動器被停用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于操作非軌支撐車輛(1)的傾斜行走機(jī)構(gòu)(2)的方法，傾斜行走機(jī)構(gòu)(2)具有至少一個驅(qū)動器。為此目的，由于相對于全局坐標(biāo)系(x,y,z)的離心加速度(ay)，車輛(1)在彎道上所需的繞旋轉(zhuǎn)軸線(P)的傾斜角至少部分通過可以由驅(qū)動器產(chǎn)生的調(diào)節(jié)力(F)來設(shè)定。依照本發(fā)明，傾斜角是根據(jù)離心加速度(ay)的當(dāng)前值和重力加速度(g)以橫向加速度(ayˊ)關(guān)于車輛坐標(biāo)系(xˊ,yˊ,zˊ)的所得值等于零這樣的方式來計(jì)算，車輛坐標(biāo)系(xˊ,yˊ,zˊ)相對于全局坐標(biāo)系(x,y,z)傾斜約傾斜角(φ)。驅(qū)動器是電動馬達(dá)或驅(qū)動器可以包含電動馬達(dá)。車輛(1)通過電動馬達(dá)來加速和/或減速以便設(shè)定繞旋轉(zhuǎn)軸線(P)的傾斜角。在傾斜過程的減速期間可用的動能用于通過電動馬達(dá)來產(chǎn)生電能。此外，設(shè)置了制動裝置并且通過至少部分驅(qū)動所述制動裝置來至少部分防止車輛(1)繞旋轉(zhuǎn)軸線(P)傾斜。一旦計(jì)算出的傾斜角已被設(shè)定，就停用驅(qū)動器以便節(jié)省能量。此外，本發(fā)明涉及一種用于實(shí)施該方法的傾斜行走機(jī)構(gòu)(2)。
【IPC分類】B60G21/10, B62K5/10, B62D9/02
【公開號】CN105365522
【申請?zhí)枴緾N201510530682
【發(fā)明人】馬丁·塞杰, 馬克·西蒙, 阿德維特·拉奧·瓦盧里
【申請人】福特全球技術(shù)公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月26日
【公告號】DE102014217386A1, US20160059661