專利名稱：一種估計車輛懸架行程的方法及實現(xiàn)該方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種估計車輛懸架^f呈的方法及實現(xiàn)該方法的裝置。
背景技術：
4^f呈是懸架的電子控制的必需量。
^^呈是用線性電位計測量的，該線性電位計作為傳感器存在易碎
和^高的故泉，并且因jtb^以按工業(yè)^^莫應用。
jH^卜，甚至不ffeAUt懸架產(chǎn)生的力的測量中輕易g導出行程來。作為懸 架的壓縮的函數(shù)，由懸架產(chǎn)生的力實際上能夠^A^解成三個J^4ail部分由 減震器引起的消散型的且與懸架拉伸ii^比例的力；由螺放彈簧引起的且與 懸架的拉伸成比例的彈性力；以及，絲在與螺旋彈簧并列放置的氣彈簧的情 況下，由該氣彈#拉伸的非線性函數(shù)引起的萍性力。
這些癥M部分對于可能的懸架^f^呈的估計是沒有用的。第一種1^部* 僅提供拉伸速度的指示通過積分加或減一，移，那么就能由此獲得位置。
螺炎彈簧的與該位置成比例的舉魁誠部分能夠提供其直接測量但是這 種解決方案也不實用，因為不易測"f^目關力的分量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的^J^it^t故泉，找到相對于《吏用電位計而言更強的和M 價的械確^r案。
本發(fā)明的另一目的是提#-~種估計懸架^^呈的方法，該方法是高度準確的 且因jl^目對于總可用行程而言保證可忽略的估"Hi^差。
本發(fā)明的進一步的目的是實現(xiàn)一種能動態(tài)地適于車輛的工作條件的懸架行 考呈的估計方法。
本發(fā)明的重要目的是制造能實現(xiàn)前i^法的懸架^f呈的估計裝置。 通過實現(xiàn)如權利要求l中所述的^^呈估計的方法，以及如權矛J^求11的裝
置，實現(xiàn)了本發(fā)明的這些和頭池目的。
該方法和裝置的進一步特征是^4權利要求的目的。


根據(jù)本發(fā)明的懸架行程的估計方法和相關裝置的特征和優(yōu)點通過參考所 附原理圖，將從下面的示范性的且非限制性的描述中變得更清楚，在附圖中
-圖1圖解地示出關于行程在減震器內(nèi)跟隨應力的壓力的時間變化的實 驗數(shù)據(jù)；
-圖2是把行程和壓力的變化進行關聯(lián)的曲線-圖3是對行程和壓力之間的關系建模的框-圖4圖解地闡明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定的變化性規(guī)律;
-圖5圖解地示出在沒有動態(tài)塊時實際的和估計的行程之間的對照；
-圖6圖解地示出在有動態(tài)塊時實際的和估計的行程之間的對照；
-圖7是標稱條件的校準的框-圖8圖解地示出在沒有再校準步驟時實際的和估計的行程之間的對照； -圖9圖解地示出M再校準步驟時實際的和估計的行程之間的對照。
M實施方式
參考附圖，以一種完整示范性的方式，通過其MM前輪的懸架的應用， 闡述了車輛的懸架行程的估計方法。
申請人已經(jīng)確定，通過發(fā)掘存在于懸架的減震器內(nèi)的壓力與其行程之間的 聯(lián)系，能夠基于對檢測到的/獲得的壓力數(shù)據(jù)的適當?shù)奶幚韥砉烙嫅壹艿膲嚎s等 級。
為此，可以采用比至今在行程的直接測量中使用的電位計強得多的且更廉價的壓力傳感器。
因此，申請人已經(jīng)識別出把懸架的減震器內(nèi)的壓力和其行程之間進行關聯(lián)的模
型10。
為了清除來自減震器中存在的流體的絕熱建模的系統(tǒng)誤差，申請M黑盒 模型開始。通過提前了解入口 (壓力)和出口 (拉伸)，這種方式允許獲得它們 之間的聯(lián)系，而忽略支配它們的物理規(guī)律。
由itb^得的模型的有效'W艮大程^Ji絲于要被識別的系統(tǒng)所經(jīng)受的^^力 類型；所以，申請人認為有必要引入一種可重復測試，該測試能夠;f^感興趣 的變量所具有的值的整個區(qū)間。
因為不可肯^中獲得足夠大d、的可重復測試信號，因jtb^棄了在路上進行 的測試。
特別地，以一種示范性的方式，通itfe^M前輪綁定到一面墻JiiL在兩 個半把手Ji^加周期性的力以完4^te縮其叉(fork)，扭/f亍可重復測試。 在圖1中，示出了拉伸的過考沐因》b^得的壓力。 由于其后尋求測得的壓力和對應的拉伸之間的聯(lián)系，因jth^已獲得的數(shù)據(jù)
開始，申請AJ^^a這兩個量表示^Dt匕的函數(shù)(如圖2中所示)。 ^il種表示中，申請人示出在a縮和延伸階段之間存在的滯后行為。 因此，申請人認為恥4的是還識別對滯后作用建模的動態(tài)過濾器20，并把
兩個模型10、 20串聯(lián)，如圖3所示。
關于把懸架的減震器內(nèi)的壓力與^^f呈關^來的模型10的識別，申請人
使用了適當次多項式，伏i^^是三次多項式，該多項式的系凝:通過應用到可用
的實驗數(shù)據(jù)"的最小平方法的方式確定。
另外，該關系能夠從可用的實驗數(shù)據(jù)"開始通朋來識別變化'l"m^的錄
的^f封可M方法，比如內(nèi)插、訓練神經(jīng)網(wǎng)絡或小波等iMl造。
通fc次^RJt多項式為懸架的減震器內(nèi)的壓力與其^f呈之間的關系的建模
產(chǎn)生的結果如圖4和5所示，據(jù)》傳導了實際系統(tǒng)中存在的滯后引起的估i"W差。
這種估i"H^通^t滯后行為建模的動態(tài)塊20而被減小。 為此，申請人已經(jīng)識別出一種適當?shù)囊蚬麛?shù)字系統(tǒng)，例如根據(jù)下面的傳遞 函數(shù)的一種以#增益、極泉和零點為特征的一階、時間不變線性系統(tǒng)
通過一種例如最小平方法的識別方法來識別相關的M。引入的塊的, Ai午^y尋最佳結果，以併:ii估i"m差的凈減小，如圖6所示。
減震器腔的壓力和周圍環(huán)境的溫度之間的聯(lián)系把估計的可能的變化性作為 工作##的函數(shù)；這種變化性是通過作為車輛狄和剎車狀態(tài)的函數(shù)的估計的
動態(tài)再校準而被消除的。
因此，除了壓力傳感器以外，縱向車輛動態(tài)棒f生也需辨感器。縱向車輛 動態(tài)特性是指車輛的:^A和剎車狀態(tài)。
再校準30始自平面(x^,p)中的至少一個點的定義具體來說，坐標 ("血J)能夠^M目同空檔(neutral)位置狀態(tài)下對壓力和拉伸l^亍平均運算 1得?？諜n位XA指幾乎完全沒有加:^1，無論正或負的(剎車)還是^f^ 零就
在該兩個量中，",血是任意固定的31而另一個^是在控制單元中從可用的 壓力P的測量33開始的實時計算32。
在獲得這個點以后，接下來就能通過下面描述的過程，即，以預先確立的 間隔重復，保證估計過程的連續(xù)的再校準，來設置特征曲線的重疊 (superposition )。
從任意固定的朽程值乙。k開始，把在懸架的減震器內(nèi)的壓力與行程之間的 關系的建模步驟期間所識別出的特征反演(invert),相應的##壓力值^。 被 獲得35:
Ai〃c^e "3 尸rt譜 "2 , worn "I r worn 0
接下來，在控制單元中計^空檔位置的參考拉伸值；一相應的平均壓力 值；32。
然后^ ^^"點獲^^移-兩條曲線之間的3巨離36:
然后，從瞬時壓力值p中減去計算得到的偏移，以通過下面的關系返回標 稱她<formula>formula see original document page 7</formula>
實踐中，該曲線以與計算得到的偏移相等的值沿著壓力軸平移。 以這種方式，可以4尋到呈的正確估計。
M地，為了獲得最好的結果并避免誤差估計的突跳，該偏移值可以通過 因果數(shù)字&慮、例如低過濾而與先前的銜目關聯(lián)。
為了樣真實糾下驗證有效功能，該估計算法在控制單元中被實現(xiàn)并
在測試運轉轉中被測試。
圖8示 的估計。
系統(tǒng)誤差通常是由靠近熱組的叉套的加熱引起的。
如圖9所示，再校準系統(tǒng)能夠動態(tài)船H嘗這種變化，以保證絲減小所產(chǎn)
生的M。同樣的圖9還示出了再校準過程的動態(tài)稀，呈現(xiàn)出所估計的偏移 的時間過程，該偏移通it^每^H5先確立的間隔被修改，^f呆"ii^t每個間隔的實 際的和##的特征的正確重疊。
所呈現(xiàn)的結果證實估計的準確性，能夠提供相對于總的可用行程而言可忽
略的估^m^。
類^m,相同的估計方法"^it用于i^可M懸架類型的行程的估計。 AUi述描述中，該裝置的特征、本發(fā)明的目的是清楚的，同樣相關的優(yōu)點 也是清楚的。
才Mt本發(fā)明的懸架^^呈的估計方法J^上包括基于實驗數(shù)據(jù)確定合適的變
化小m^10的第一步驟，該^u^G懸架的^f灘與懸架的減震器內(nèi)的壓力關,
來；基于所確定的變化'^JW^對與被測量的壓力銜目關聯(lián)的^ff^呈值進行估計的
第二步驟；和縱向車輛動態(tài)特性的重復讀取步驟，通過該步驟，考慮到車輛的 ,條件，確定^#呈估計的變化〗皿律的再校準30。
^i^，才娥本發(fā)明的懸架^^呈的估計方法還包滅過動態(tài)ii^慮器20對第 二步驟的估iHU:的B步驟。
因此，對于實船Mt本發(fā)明的懸架行程的估計方法，下i^KA夠的， 該裝置包括處S^置比如車輛的控制單元自身，其與要被安裝在減震器上的壓 力傳感器相連接，并與縱向車輛動態(tài)特性的傳感器相連接以確定該牟輛是否在 加速或剎車階段。
制im向車輛動態(tài)特性的傳感器的一種可能的方案是，例如僅月車輪編碼 器，其通常已經(jīng)存在于摩托車中以讀ls^A。在任何情況下M解決方案同樣有效。
僅作為一個例子，圖7的框圖涉及用于車輛逸復以及由此用于加it^的編 碼器的使用，和用于剎車狀態(tài)的剎車閾值傳感器的佳月。
另外，如上所述，才 本發(fā)明的該方法能夠通過已經(jīng)標4)^^在于車輛上 的電子設備(例如車輛控制單元)來實現(xiàn)。
最后，清楚的是，在本發(fā)明的所有部分中，可以對如此構思的該方法做出
許多修姊變化；另外，所有細節(jié)都能夠被技術上等同的部件^#換。
權利要求
1、車輛懸架行程的估計方法，包括以下步驟a)基于實驗數(shù)據(jù)確定變化性規(guī)律(10)，該規(guī)律把懸架的行程與懸架的減震器內(nèi)的壓力關聯(lián)起來；b)基于在步驟a)中所識別的變化性規(guī)律(10)對與被測量的壓力值相關的懸架行程值進行估計；c)檢測/獲得縱向車輛動態(tài)特性；d)基于在步驟c)中檢測到/獲得的縱向車輛動態(tài)特性，對在步驟a)中識別出的變化性規(guī)律(10)進行再校準(30)。
2、 才財居權利要求1所述的懸架^f^呈的估計方法，i^一步包Mit動態(tài)i^慮器(20)對步驟b)的可能的估if^進^m正的步驟。
3、 才M^權利要求1或2所述的懸架^^呈的估計方法，其中確定變化'^￡# 的所述步驟(a )包^t過應用于可用的實驗數(shù)據(jù)的識別方法確定多項式的系數(shù)。
4、 才 權利要求1-3中任意一項所述的懸架作f呈的估計方法，其中枱"測/ 獲得縱向車輛動態(tài)棒性的所述步驟(0包括確定車輛是否#絲剎車過程中。
5、 才 權利要求1-4中任意一項所述的懸架^f呈的估計方法，其中對變 化'I4^進行再校準的所述步驟d)包括-基于與空檔位置糾相關聯(lián)的懸架^^呈值乙^ (31)確定(35)標稱壓力值；穆;-基于所測量的壓力值p (33)和在步驟c)中檢測到的/獲得的縱向車輛動 態(tài)棒性(34)確定平均壓力值^ (32);-橘^(i計算(36)為所述平均壓力^和所1^##壓力^_之間的差； -以與所述計^f到的偏移相等的值沿著壓力軸平移在步驟a)中確定的所述變化'〖m^。
6、 ##權利要求5所述的懸架4辨呈的估計方法，其中所述的偏壽Ki與先前 的偏禾Mii過因果數(shù)字i^慮關W^。
7、 才娥^U']^求2-6中任意一項所述的懸架^^呈的估計方法,其中步驟b) 的可能的估"H^差的所述M步驟包^lit^滯后行為建模的塊(20 )，對所述步驟b)的估計結^J^f亍itiil。
8、 4 權利要求2-7中任意一項所述的懸架作f呈的估計方法，其中所迷 動態(tài)過濾器(20)是因果數(shù)字系統(tǒng)。
9、 4M居權利要求2-8中任意一項所述的懸架行程的估計方法，其中所迷 動態(tài)過濾器(20)的參l!bl通過識別方法來確定的。
10、 用于實船Nt前面任意一項^5U，J要求所述的車輛懸架行程的估計方法 的裝置，包括處^置，并且^#征在于，所皿^^置與壓力傳感器和用于 縱向動態(tài)特性的傳感器相連接。
11、 才財居權利要求io所述的裝置，其中所i^t^^EA/斤述車輛的控制單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛懸架行程的估計方法，包括以下步驟a)基于實驗數(shù)據(jù)確定變化性規(guī)律(10)，該規(guī)律把懸架的行程與懸架的減震器內(nèi)的壓力關聯(lián)起來；b)基于在步驟(a)中所辨識的變化性規(guī)律(10)對關聯(lián)于被測量的壓力值的懸架行程值進行估計；c)檢測/獲得縱向車輛動態(tài)特性；d)基于在步驟c)中檢測到/獲得的縱向車輛動態(tài)特性，對在步驟a)中辨識的變化性規(guī)律(10)進行再校準(30)。本發(fā)明還涉及一種用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的車輛懸架行程的估計方法的裝置。
文檔編號G01C22/00GK101391568SQ200810176940
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權日2007年7月16日
發(fā)明者A·莫內(nèi)塔, C·斯佩爾塔, F·托西, L·法布里, S·M·薩瓦雷斯 申請人:比亞喬股份有限公司;米蘭綜合工科大學