用于车辆的控制系统

技术领域

本公开涉及用于车辆的控制系统，特别但非排他地涉及与车辆的悬架系统或者悬架系统的致动器相关联的控制系统。本发明的各方面涉及用于车辆的控制系统、车辆悬架系统、车辆以及控制车辆系统的方法。

背景技术

一些车辆能够在多种使用情况例如通用驾驶场景下使用。这些使用情况可能会对车辆、车辆悬架系统及车辆部件提出不同的要求。因此，在悬架系统的配置中需要折衷，使得悬架系统可以平衡各种要求，例如提供适当的性能而不会不利地影响其耐久性。

一些悬架系统包括主动元件，例如主动侧倾控制系统，该主动侧倾控制系统可操作为以动态方式响应由车辆运动和驾驶地形产生的输入。尽管可操作为提高非主动悬架系统的性能，但是主动悬架系统的复杂性的增加可能会使其在高需要使用情况中更易于降低耐久性。

本发明的目的是至少解决上述问题。

发明内容

本发明的各个方面和实施方式提供了如所附权利要求中要求保护的控制系统、悬架系统、车辆和方法。

根据本发明的一个方面，提供了用于车辆的控制系统，该控制系统包括一个或更多个控制器，该控制系统被配置成：接收车辆动态信号，其中，车辆动态信号指示车辆动态参数；根据所接收的车辆动态信号确定车辆的当前动态使用；至少部分地根据车辆的当前动态使用确定车辆的致动器的控制参数；以及根据控制参数输出用于控制致动器的控制信号。

这提供了如下优点，可以根据车辆的当前运行状况更有效地控制车辆。这允许在多个使用情况下提高致动器的性能。

使用情况可以被理解为车辆的当前驾驶场景。这样的使用情况或驾驶场景可以包括车辆的驾驶方式以及当前驾驶车辆所处的环境。定义使用情况的环境的主要组成部分可以是车辆正在行驶的地形的类型。

根据本发明的一个方面，提供了用于车辆悬架系统的控制系统，该控制系统包括一个或更多个控制器，该控制系统被配置成：接收至少一个车辆动态信号，其中，该至少一个车辆动态信号指示至少一个车辆动态参数；根据所接收的该至少一个车辆动态信号确定车辆的当前动态使用；至少部分地根据车辆的当前动态使用确定车辆悬架系统的致动器的控制参数的操作极限；以及根据操作极限输出用于控制致动器的控制信号。

在本发明的实施方式中，一个或更多个控制器可以包括：被配置成接收该至少一个车辆动态信号的电输入；存储有用于确定控制参数的指令的存储设备；被配置成访问该存储设备并且执行存储在其上的指令的处理器；以及被配置成输出控制信号的电输出。

致动器可以是与车辆的悬架系统相关联的致动器。

致动器可以是与主动侧倾控制系统相关联的致动器。主动侧倾控制系统可以形成悬架系统的一部分。

有利地，可以控制主动侧倾控制系统的致动器，以针对各种使用情况为车辆提供改进的行驶和操纵特性。

从与车辆悬架系统相关联的部件接收该至少一个车辆动态信号。

可选地，该至少一个车辆动态信号可以包括指示车辆悬架系统的一个或更多个部件的运动的干扰信号。干扰信号可以提供指示移动频率、移动速度、干扰加速度或以上各项的组合的数据。

可选地，该至少一个车辆动态信号可以指示防侧倾扭矩需求或车身侧倾扭矩。车身侧倾扭矩是由于车辆运动而导致的车身侧倾。防侧倾扭矩需求是抵消车身侧倾扭矩所需的扭矩。可选地，根据车身侧倾扭矩确定防侧倾扭矩。

控制系统可以被配置成根据该至少一个车辆动态信号来确定防侧倾扭矩需求，并且可以至少部分地根据所述防侧倾扭矩需求来确定车辆的当前动态使用。

控制系统可以被配置成根据该至少一个车辆动态信号来确定干扰特性值，并且可以至少部分地根据干扰特性值来确定车辆的当前动态使用。

控制系统可以使用车辆动态参数，其中，该至少一个车辆动态参数可以包括以下中的至少一个：防侧倾扭矩需求和干扰特性值。

可以有两个或更多的车辆动态信号。车辆动态信号可以包括干扰信号以及指示防侧倾扭矩需求的车辆动态信号。

控制系统可以确定车辆的当前动态使用，这可以包括：根据车身侧倾扭矩来确定防侧倾扭矩需求。

防侧倾扭矩需求和/或干扰信号的使用有利地允许重新使用已经提供给控制系统用于一般控制而不是特定于使用情况确定的数据。

确定车辆的当前动态使用情况可以包括：选择多个预定动态使用情况之一。

使用情况可以对应于地形类型以及这些地形类型上的车辆速度和运动。

在本发明的实施方式中，确定车辆的当前动态使用可以包括：确定至少一个车辆使用索引，以及将该至少一个车辆使用索引与多个先前确定的车辆使用索引进行比较。

可选地，确定至少一个车辆使用索引包括：确定在持续时间内接收到的防侧倾扭矩需求的平均防侧倾扭矩需求。

可选地，确定平均防侧倾扭矩需求包括：确定在持续时间内接收到的防侧倾扭矩需求的浮动均方根值。

确定至少一个车辆使用索引还可以包括或者替选地包括：确定车辆悬架系统的一个或更多个部件在持续时间内的运动的平均运动值。

可选地，确定平均运动值包括：确定车辆悬架系统的一个或更多个部件在持续时间内的运动的浮动均方根值。

在本发明的实施方式中，控制参数可以包括以下中的至少一个：干扰特性、最大电动机速度、最大消耗电流、电动机扭矩和最大再生电流。

干扰特性可以是干扰速度和/或干扰加速度。

在本发明的实施方式中，确定控制参数可以包括：确定至少一个比例因子，以及将该至少一个比例因子应用于致动器的默认控制参数。

该至少一个比例因子可以包括根据车辆动态参数确定的使用情况比例因子。

该至少一个比例因子可以包括根据致动器的温度确定的降额比例因子以及使用情况比例因子或者包括降额比例因子而不包括使用情况比例因子。

在本发明的实施方式中，确定当前动态使用情况可以包括公路使用情况或越野使用情况，并且其中，所确定的操作极限对于公路使用情况可以比对于越野使用情况更高。

在本发明的实施方式中，控制系统预定使用情况可以包括越野使用情况，并且控制系统可以被配置成控制致动器，使得悬架系统的耐久性可以在越野使用情况中被优先考虑。在本发明的实施方式中，控制系统预定使用情况可以包括公路使用情况，并且控制系统可以被配置成控制致动器，使得悬架系统的性能可以在公路使用情况中被优先考虑。

根据本发明的另一方面，提供了车辆悬架系统，该车辆悬架系统包括致动器以及根据先前方面所述的控制系统。

致动器可以与车辆的悬架系统相关联。

致动器可以与主动侧倾控制系统相关联。主动侧倾控制系统可以形成悬架系统的一部分。

致动器可以是旋转致动器。

根据本发明的另一方面，提供了车辆，该车辆包括根据先前方面所述的控制系统或车辆悬架系统。

根据本发明的另一方面，提供了控制车辆悬架系统的方法，该方法包括以下步骤：至少部分地根据车辆动态参数来确定用于车辆的致动器的控制参数，其中，车辆动态参数指示车辆的当前动态使用；以及根据控制参数来控制致动器。

根据本发明的另一方面，提供了包括计算机可读指令的非暂态计算机可读介质，该计算机可读指令在由处理器执行时使得执行根据先前方面所述的方法。

根据本发明的另一方面，提供了悬架控制系统，该控制系统被配置成：接收指示环境温度的信号，并且根据指示环境温度的信号来控制部件的工作。

根据本发明的另一方面，提供了用于车辆悬架系统的控制系统，该控制系统包括一个或更多个控制器，该控制系统被配置成：接收指示车辆的悬架部件的动态参数的车辆动态信号，并且根据车辆动态信号确定当前的车辆使用情况。

本文描述的任何一个或更多个控制器可以适当地包括具有一个或更多个电子处理器的控制单元或计算设备。因此，系统可以包括单个控制单元或电子控制器，或者替选地，控制器的不同功能可以包含在或托管在不同的控制单元或控制器中。如本文所使用的，术语“控制器”或“控制单元”将被理解为包括单个控制单元或控制器以及共同操作以提供任何所述控制功能的多个控制单元或控制器。为了配置控制器，可以提供适当的指令集，该指令集在被执行时使所述控制单元或计算设备实现本文指定的控制技术。指令集可以适当地包含在所述一个或更多个电子处理器中。可替选地，指令集可以作为保存在与所述控制器相关联的一个或更多个存储器上的软件来提供，以在所述计算设备上执行。第一控制器可以以在一个或更多个处理器上运行的软件来实现。一个或更多个其他控制器可以以在一个或更多个处理器上运行的软件来实现，可选地，以在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。也可以使用其他合适的布置。

根据本发明的一个方面，提供了用于车辆悬架系统的控制系统，该控制系统包括一个或更多个控制器，该控制系统被配置成：接收至少一个车辆动态信号，其中，所述至少一个车辆动态信号该信号可以指示至少一个车辆动态参数，其中，所述至少一个车辆动态参数可以包括以下中的至少一个：防侧倾扭矩需求和干扰特性值；根据所接收的该至少一个车辆动态信号来确定车辆的当前动态使用；至少部分地根据车辆的当前动态使用来确定车辆悬架系统的致动器的控制参数的操作极限，其中，控制参数包括以下中的至少一个：干扰特性、电动机速度、消耗电流、电动机扭矩和再生电流；以及根据操作极限输出用于控制致动器的控制信号。

在本申请的范围内，明确地旨在，在前面段落中、权利要求中和/或下面的描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案以及特别是其各个特征可以被独立地采用或者以任意组合采用。也就是说，所有的实施方式和/或任何实施方式中的特征可以按任何方式和/或组合来进行组合，除非这些特征不可兼容。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或者相应地提交任何新的权利要求的权利，包括对任何原始提交的权利要求进行修改以从属于任何其他权利要求和/或并入任何其他权利要求的任何特征(尽管最初并非以该方式要求保护)的权利。

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示出了具有悬架系统的车辆的简化示意性平面图；

图2示出了主动侧倾稳定器的简化示意图。

图3示出了用于图1的车辆中的控制系统的简化示意图；

图4a示出了根据本发明的实施方式的框图；

图4b示出了根据本发明的实施方式的另一框图；

图4c示出了根据本发明的实施方式的另一框图；

图4d示出了根据本发明的实施方式的另一框图；

图4e示出了根据本发明的实施方式的另一框图；

图5示出了部件温度相对于时间的图；

图6示出了根据本发明的实施方式的流程图；

图7示出了用于本发明的实施方式的数据结构；

图8示出了用于本发明的实施方式的另一数据结构；

图9示出了防侧倾扭矩相对于时间的图的比较；以及

图10示出了防侧倾扭矩相对于时间的图的进一步比较。

具体实施方式

本文中参照附图描述根据本发明的实施方式的用于车辆的控制系统。

参照图1，提供了具有多个车轮103的车辆100。车辆还包括悬架系统101，即车辆悬架系统101。悬架系统101可操作为将来自车辆的非簧载质量的干扰与来自车辆的簧载质量的干扰进行分离。非簧载质量包括至少车轮103，簧载质量包括至少车身(未示出)。悬架系统101被配置成在车辆的道路操纵特性(也称为操纵)中的至少一些与行驶品质(也称为行驶)之间提供优选的折衷。行驶和操纵主要是相互对立的，因此调整悬架系统以满足两者的要求需要某种形式的折衷。悬架系统101的性能可以由悬架系统101为车辆100提供的行驶和操纵特性以及悬架系统101如何有效地管理这些竞争特性之间的折衷来表征。悬架系统101的耐久性还受到在传递行驶和操纵要求时系统101的输入以及系统对所述输入的响应的影响。输入或者系统对所述输入的响应越大或越持续，对系统101的耐久性的影响就越大。

图1所示的悬架系统101是主动悬架系统。与非主动悬架系统相比，主动悬架系统101有利地提供了更大的机会来减少行驶与操纵之间的折衷。主动悬架系统可以响应于测量的输入进行调整。通过使用由主动悬架系统的控制系统102控制的致动器104，减少了行驶与操纵之间的折衷。

尽管关于轮式车辆100描述了本发明的示例，但是本发明也适用于包括其他地面接合设备(例如，履带或滑雪板)的车辆100。还应当理解，车辆100可以包括各种类型的地面接合设备的混合或组合。

影响行驶和操纵的一个特性是车辆100的车身侧倾。车身侧倾可以由一个或若干因素的组合引起，这些因素可以包括通常由于高速转弯而引起的高的横向加速度。车身侧倾可以由侧倾扭矩即车身侧倾扭矩定义，该侧倾扭矩是绕车辆100的纵轴即侧倾轴的扭矩的量。本发明的示例包括可操作为提供防侧倾扭矩的系统。防侧倾扭矩可以被定义为在与侧倾扭矩相反的方向上施加的扭矩。因此，施加防侧倾扭矩以减轻或减小侧倾扭矩的影响。

影响行驶和操纵的另一个特征是车轮干扰。车轮干扰的主要原因是车轮103对车辆100当前行进的地形的响应。车轮干扰的大小取决于地形。车轮干扰的速度和频率取决于地形以及车辆100当前正在该地形上行进的车速。车轮干扰被传递到悬架系统101的其他部件，因此可以从系统101内的各个点进行指示干扰的测量。

悬架系统101包括电子防侧倾控制系统1040、104。电子防侧倾控制系统1040、104可操作为减少车辆中的侧倾量。电子防侧倾控制系统1040、104包括一个或更多个主动侧倾稳定器1040a、1040b。一个或更多个主动侧倾稳定器1040a、1040b均包括致动器104a、104b。使用一个或更多个主动侧倾稳定器1040a、1040b代替被动稳定器，该被动稳定器包括没有任何致动的防侧倾杆。致动器104a、104b由控制系统102控制。控制系统102可以独立地控制致动器104a、104b以改进车辆的行驶和操纵特性。控制系统102控制致动器104a、104b以施加防侧倾扭矩以抵消车辆中的侧倾扭矩。控制系统102可以根据确定的防侧倾扭矩需求来控制致动器。控制信号1021从控制系统102输出并且由致动器104a、104b接收。控制信号1021携带要由致动器104a、104b执行的控制指令。一个或更多个主动侧倾稳定器1040a、1040b包括与车辆的前轴相关联的前主动侧倾稳定器1040a。一个或更多个主动侧倾稳定器1040a、1040b包括与车辆的后轴相关联的后主动侧倾稳定器1040a。一些车辆可能仅配备后主动侧倾稳定器1040b。

悬架系统101可以包括不同形式的主动悬架系统以及包括如上所述的主动侧倾稳定器1040a、1040b的防侧倾控制系统或者代替该防侧倾控制系统。其他形式的主动悬架系统101还包括可能易于过热的致动器104a、104b，因此可以类似地应用本文所述的控制系统或方法。致动器104a、104b可以是能够传递阻尼力和静力二者的完全主动致动器。可以根据所测量的车辆的横向加速度和速度以及预定的车辆重量来确定静力。每个致动器可以形成与主动悬架系统相关联的主动减震器的一部分。包括主动减震器的主动悬架系统101将在配装有主动悬架系统101的车辆100的每个车轮103处具有主动减震器。

控制系统从多个传感器107接收输入信号1071。多个传感器107包括与悬架系统101相关联的一个或更多个传感器107。传感器107中的至少一些可以与车辆的其他系统(未示出)相关联。传感器107被布置成测量与车辆100及其操作相关联的各个变量。致动器104a、104b从系统电源106汲取电力。系统电源106可以是用于悬架系统101的专用电源。系统电源106可以是48V电源。系统电源106可以包括超级电容器，其中，超级电容器可以从车辆电源汲取其电力。在车辆电源与系统电源106(例如12V电源)的电压不同的示例中，可以使用DC-DC转换器。根据系统101所属的车辆100的类型，可以使用其他电源106。例如，在非混合动力车辆中，可以使用12V电源。

在图2中示出了主动侧倾稳定器1040的示例，该主动侧倾稳定器1040是形成悬架系统101的一部分的模块并且包括致动器104。图2被简化并且示出了与侧倾稳定器1040相关联的主要部件。主动侧倾稳定器1040包括致动器104、控制器1022、齿轮箱1041和隔离单元1042。致动器104是电动机，该电动机由控制器1022控制，使得主动侧倾稳定器1040的第一侧1043相对于主动侧倾稳定器1040的第二侧1044旋转，从而产生扭矩。所产生的扭矩提供防侧倾扭矩以抵消车身中的侧倾扭矩。

致动器104具有确定致动器性能的多个控制参数。控制参数可以包括以下中的一个或更多个：电动机速度、电动机扭矩、消耗电流、再生电流、干扰速度和干扰加速度。特别地，控制参数可以通过致动器可操作地被控制为的最大值来表征。例如：消耗电流和再生电流的最大值可以小于50A，更具体地，消耗电流和再生电流的最大值可以为大约40A；最大电动机速度可以小于500rad/s，更具体地，最大电动机速度可以在400至450rad/s的范围内，最大电动机速度可以为大约420rad/s。将理解的是，可以使用其他值。

致动器104被配置成提供直至最大扭矩的扭矩。根据致动器规格，可以应用不同的最大扭矩，该致动器规格可以根据车辆100的类型和尺寸来确定。例如，SUV型车辆可以具有比紧凑型车辆大的致动器104。在一些示例中，最大扭矩可以在900Nm与2000Nm之间。在一些示例中，最大扭矩可以为大约1400Nm。

图3提供了用于图1中所示的车辆100中的控制系统102的系统图。控制系统102耦合到多个传感器107(具体为107a-107c)以及相应的前后主动侧倾稳定器1040的致动器104。控制系统102包括至少一个控制器201，并且可以包括多个控制器。在该示例中，控制系统102包括主控制器201和两个致动器控制器1022。主控制器201包括存储器203和处理器204。处理器204被配置成访问存储器203以执行存储在存储器203中的计算机可读指令。存储器203还可以存储与控制系统101有关的信息和参数。

在一些示例中，控制系统102包括主控制器201和多个致动器控制器202a、202b。在所示示例中，控制系统102包括第一致动器控制器202a和第二致动器控制器202b，每个致动器控制器均与相应的致动器104a、104b相关联。在其他示例中，控制系统102可以包括单个控制器或者更多的多个控制器。控制系统102被配置成将控制信号1021输出到致动器104a、104b。在一些示例中，第一部分控制信号1021a从主控制器201的电输出2012发送并且在致动器控制器202的电输入2021处被接收。然后，在每个致动器控制器202a、202b中进一步处理第一部分控制信号1021a，然后从每个致动器控制器202a、202b的电输出2022将第二部分控制信号1021b输出到相应的致动器104a、104b。

输入信号1071包括指示各种车辆动态参数的一个或更多个车辆动态信号。换言之，输入信号1071中的至少一些与同车辆的运动相关联的参数相关联。这可以非穷举地包括车辆100、车辆100的系统和各个部件的位移、速度和加速度。在示例中，传感器107包括以下中的至少一个：悬架高度传感器107a、车轮103处的加速度计107b和横向加速度传感器107c。前述传感器107可以有多个。例如，在车辆100的四个拐角的每个拐角处可以有例如高度传感器107a和/或加速度计107b。可以有两个横向传感器107c。第一横向加速度传感器可以被定位在车辆100中的较低处，而第二横向加速度传感器可以被定位在车辆100中的较高处。替选地，可以从与车辆相关联的单个单元例如惯性测量单元(IMU)测量加速度。车辆动态参数指示车辆的当前动态使用。动态使用被表征为该使用对车辆100的运动的影响。可以使用以下六个轴中的至少一个来定义车辆100的运动：纵向轴、横向轴、竖直轴、偏航轴、侧倾轴和俯仰轴。优选地，使用所有六个运动轴。与控制系统102通信的一个或更多个致动器104a、104b还提供车辆动态信号1071。这些信号可以指示致动器104a、104b或者主动侧倾稳定器1040和/或其组成部件的运动或干扰。车辆动态信号可以包括干扰信号1071a。

从电源系统106汲取的电力的量取决于防侧倾扭矩需求和干扰控制需求。

可以使用运动方程式来确定防侧倾扭矩需求。例如，可以使用在车辆某个点处测得的横向加速度和车辆的质量来计算横向力。然后，可以将从测量横向加速度的点到车辆100的侧倾轴的距离连同横向力一起用于计算侧倾扭矩。诸如侧倾图的数据结构提供了与测得的横向加速度对应的侧倾扭矩的值。数据结构被存储在控制系统102可访问的存储器203中。可以根据多个车辆特性来确定该图。车辆特性可以包括车辆100和/或悬架系统101的几何形状和运动学、悬架系统部件中的一个或更多个的弹簧刚度和车辆质量。控制系统102计算要由致动器104提供的防侧倾扭矩，以满足从侧倾图确定的侧倾扭矩。

影响防侧倾扭矩需求的横向加速度变化频率通常小于3Hz。更具体地，大多数横向加速度频率通常小于2Hz。横向加速度频率主要在通常大约1Hz的范围内。

根据车轮103处的输入来确定干扰控制需求。根据从动表面的粗糙度来产生车轮103处的输入即车轮干扰。从动表面的粗糙度可以被定义为从动表面的轮廓。更具体地，从动表面的粗糙度可以由从动表面的表面变化的幅度和/或频率定义。干扰取决于车辆的速度。特别地，干扰取决于车辆速度和从动表面的粗糙度。粗糙表面引起被转换到主动侧倾稳定器1040的车轮输入。为了减轻或减少不期望的扭矩产生，致动器104被供电和控制以对抗干扰。

确定干扰控制需求，以抵消干扰特性值。干扰特性值由控制系统102确定。干扰特性值可以指示主动侧倾稳定器1040或其组成部件之一例如致动器104的干扰特性。干扰特性值根据一个或更多个车辆动态信号1071来确定。车辆动态信号1071包括车轮103中的至少一些的位移值加速度值。车轮位移与侧倾稳定器1040的位移成比例。车轮位移可用于推断竖直速度。侧倾稳定器位移可用于推断旋转速度。干扰特性值被确定为从侧倾稳定器1040的第一侧1043和第二侧1044确定的速度之间的差。干扰控制需求可以由控制系统102配置，以使致动器104运转直到最大操作速度、最大操作频率、最大操作加速度或上述的组合，以抵消干扰特性值。

干扰特性可以包括各种干扰特性。干扰特性可以包括悬架系统101的部件的运动。更具体地，干扰特性值可以包括主动侧倾稳定器1040的部件的干扰速度或干扰加速度。在主动侧倾稳定器1040的部件是电动机104的示例中，干扰特性值可以包括电动机104的角速度或角加速度。

在一些示例中，可以将干扰特性值提供为从车辆100的不同控制器或系统接收的车辆动态信号1071。

干扰控制需求是前馈需求，因为干扰由控制系统102独立于防侧倾扭矩需求来确定和说明。控制系统102可以将比例因子应用于干扰特性值以确定干扰控制需求。因此，可以将干扰控制需求确定为干扰特性值的100％以下。例如，所确定的干扰特性可以是干扰速度。如果将干扰控制需求配置成干扰特性值的100％，则致动器104的受控干扰响应速度将等于干扰速度。

干扰信号1071a可以包括指示车轮干扰的频率的频率信息。车轮干扰的频率可以大于3Hz。车轮干扰可以主要在12Hz的区域中。

在一些示例中，动态使用可以分解为离散或交叠的使用情况。这些使用情况通过其对车辆运动的影响来定义。例如，在赛道上驾驶车辆100可以被表征为高的横向加速度和车身侧倾，这是由以高速但相较低的频率转弯产生的。越野驾驶车辆100可以被表征为在相对高的频率下大量车轮输入以及地形引起的低频车身侧倾事件。为了车轮输入，可以将高频定义为大于10Hz。特别地，高频可以是大约15Hz。当车辆100在不平坦的地形上通过时，车辆100的循迹性(Articulation)可能会导致高的车轮输入频率。在碎石路(metalled road)上的正常道路驾驶会导致主要为低频的低车轮输入和适度的横向加速度。

致动器104所需的电力的量取决于车身侧倾以及干扰(由地形产生的车轮输入所引起)。更具体地，致动器104所需的电力的量取决于防侧倾扭矩需求和干扰控制需求。特别是防侧倾扭矩的频率和幅度以及对车轮输入的响应的频率和幅度。防侧倾扭矩需求取决于侧倾扭矩。致动器104的电力使用(或发电，适用于其中致动器可以充当发电机的情况)越大，致动器104产生的废热将更多。致动器104具有最高工作温度，在高于最高工作温度时，致动器104会过热。过热可能会使防侧倾控制系统101的功能劣化。将致动器104暴露于环境条件和空气流中会产生一些冷却效果。然而，致动器104在车辆100内的位置可能意味着这是受限制的。因此，控制系统102被配置成控制致动器104的电力消耗。

在一些示例中，取决于致动器温度达到阈值，使致动器降额，即限制其输出。该阈值是根据致动器104的最高工作温度确定的。然而，仅取决于温度进行降额可能导致对于车辆用户而言不一致的性能。

在一些示例中，根据一个或更多个确定的高电力汲取使用情况和检测到的环境温度来限制对致动器的操作的限制。一个或更多个高电力汲取使用情况是其中悬架系统101的电力需求被确定为最大的使用情况。

在高的环境温度下使致动器104降额可以减小致动器104或者悬架系统101的其他部件达到其各自的最大工作温度的可能性。使致动器104降额可以包括：控制致动器104，使得其功耗减小。降额可以包括：控制致动器104，使得影响其输出的控制参数减小。控制系统102可以接收指示环境温度的温度信号。环境温度可以是外部环境温度，即，车辆100外部的环境的温度。环境温度可以是局部环境温度，即，接近悬架系统101的一个或更多个部件的环境的温度。因此部件环境温度可以是车辆的区域内的温度。车辆的区域可以在车辆100的地板下区域中。

根据测得的环境温度确定降额温度值。降额温度值是在其下使致动器104降额的温度。确定降额温度值，使得环境温度越高，降额温度值就越低。降额温度值是通过将比例因子应用于部件的最大工作温度来确定的。例如，在高环境温度下，降额温度值可以被设置为最大工作温度的60％。在该示例和其他示例中，在低环境温度下，降额温度值可以被设置为最大工作温度的80％。当车辆100外部的环境的温度超过40℃时，可以确定高环境温度，但是可以选择其他温度值。当靠近悬架系统101的一个或更多个部件的环境的温度超过140℃时，可以确定高环境温度，但是可以选择其他温度值。当车辆100外部的环境温度低于20℃时，可以确定低环境温度，但是可以选择其他温度值。当靠近悬架系统101的一个或更多个部件的环境温度低于90℃时，可以确定低环境温度，但是可以选择其他温度值。可以通过对这些值进行内插和外推来确定其他比例因子。比例因子可以被嵌入在控制器的存储器203的数据结构内。该数据结构可以例如是查找表的形式。

替选地，控制系统102使用高电力汲取使用情况和环境温度来预测部件何时可以达到其最大工作温度。如果直到致动器达到其最大工作温度的预测持续时间落在一个时间范围内，则可以控制该致动器以降低的性能水平工作，使得不会达到其最大工作温度。

使致动器104降额可以包括：将比例因子应用于一个或更多个控制参数。

但是，在环境温度较高的所有使用情况下，降额都会在达到最大工作温度的风险较低的情况下使部件的功能劣化。因此，车辆100及其系统的全功能可能不可用。

因此，在环境温度较高的所有使用情况中降额会在比所需要的使用情况更多的使用情况下，限制防侧倾控制系统的性能。例如，在炎热环境中在碎石路上行进的车辆将其系统限制为基于越野驾驶使用情况。如果要求很高的防侧倾扭矩，则与车辆在寒冷环境中行进相比，系统的功能将受到更大的限制。然而，在这种情况下，由于主要的防侧倾扭矩和车轮干扰会较低，致动器104达到其最大工作温度的风险会较低。

在一些示例中，根据车辆100的当前动态使用来控制致动器104。这提供了以下优点：在低电力使用情况下运行的车辆100(例如在碎石路上驾驶)可操作为即使在高功率要求下、发生离散事件的情况下仍提供改进的行驶和操纵特性。高功率要求、离散事件的示例包括驾驶员输入(例如猛烈转向)和道路状况(例如坑洞)。

图4a至图4e提供了描绘由控制系统102执行的各个步骤的框图。这些步骤包括两组步骤：使用情况组41和降额组42。使用情况组41可以在主控制器201内执行。降额组可以在致动器控制器202内执行。

在框430处，根据如下文进一步讨论所确定的控制参数来控制致动器104。

在使用情况组41内：

在框412处，控制系统102确定用于致动器104的控制参数。用于致动器104的控制参数是与致动器104的性能有关的参数。例如，用于防侧倾控制系统中的致动器104的控制参数可以包括以下中的至少一个：干扰特性、最大电动机速度、最大消耗电流和最大再生电流。该确定是根据指示车辆100的当前动态使用的至少一个车辆动态参数来进行的。所述参数由控制系统102的控制器201中的至少一个接收的车辆动态信号1071指示。

在一些示例中，确定控制参数包括：将比例因子应用于预定控制参数。预定控制参数可以是默认控制参数。根据指示车辆100的当前动态使用的至少一个车辆动态参数来确定比例因子。例如，在至少一个车辆参数指示车辆100的高动态使用的情况下，比例因子将低于指示低动态使用的情况。较低的比例因子导致较低的控制参数。降低的控制参数是比未降低的控制参数要求更少功耗的控制参数。例如，较低的电动机最大消耗电流将使得电动机使用少于较高的最大消耗电流的电力。

在框411处，确定可能的当前车辆100使用情况。至少一个车辆动态参数用于进行该确定。可以使用各种车辆动态参数。在一些示例中，至少一个车辆动态参数包括侧倾扭矩或防侧倾扭矩，防侧倾扭矩根据侧倾扭矩来确定。在一些示例中，至少一个车辆动态参数包括车辆的悬架系统101的一个或更多个部件的运动。一个或更多个部件的运动可以通过干扰特性来定义。干扰特性可以是主动侧倾稳定器1040或其组成部件之一的干扰速度和/或干扰加速度。

在一些示例中，在框411处针对车辆动态参数生成一个或更多个索引值。生成索引值包括：对在持续时间内接收到的车辆动态参数的接收值取平均。该索引值包括扭矩需求索引。生成扭矩需求索引包括：确定在前轴和后轴中的每个处的防侧倾扭矩需求的浮动均方根值。索引值包括干扰索引。生成干扰索引包括：确定在前轴和后轴中的每一个处的左手车轮103与右手车轮103之间的速度差的浮动均方根值。然后，在框412处，使用所生成的索引值来选择与特定的预定控制参数有关的合适的使用情况比例因子。可以根据先前执行的特性测试来选择合适的使用情况。特性测试用于按使用情况识别各种使用情况比例因子与功耗之间的关系。在其他示例中，特性测试用于按使用情况识别各种使用情况比例因子与悬架系统101的性能之间的关系。然后可以将特征结果作为映射函数设置在控制系统102内。例如，可以将特征结果嵌入在控制器的存储器203的数据结构内。该数据结构可以是查找表的形式。在其他示例中，可以使用其他映射函数。这样的映射函数可以包括神经网络或其他非线性映射函数。

在框440处，确定防侧倾扭矩需求。防侧倾扭矩需求形成车辆动态参数之一。该确定可以在主控制器201内或在控制系统102内的其他地方进行。该确定根据测量或确定的侧倾扭矩来进行。可以根据从多个传感器107中的至少一个传感器接收到的车辆动态信号1071来确定侧倾扭矩。可以通过使用数据结构来确定防侧倾扭矩需求。数据结构可以是查找表。可以通过使用输入到运动方程式中的车辆运动学特性和车辆质量来确定防侧倾扭矩需求。根据测得的横向加速度确定侧倾扭矩。然后可以将侧倾扭矩提供给查询表，并且根据所确定的侧倾扭矩从中选择防侧倾扭矩。

比例因子在预定的最小值与最大值的范围内，例如在0到1的范围内。其中，比例因子1表示应用了预定控制参数的100％。例如，在公路状况下可以使用在0.9与1之间的比例因子，而在越野状况下，可以使用在0.5与0.7之间的比例因子。

在一些示例中，框411在诸如地形确定系统的单独的车辆系统中执行。然后可以将来自所述单独系统的输出提供给控制系统102内的框412。

在降额组42内：

在框422处，控制系统102根据在框412处先前确定的控制参数和温度值来确定用于致动器104的控制参数。温度值可以指示部件温度。该部件可以是致动器104、致动器控制器1022或系统电源106。根据温度确定控制参数，使得较高的温度提供要确定的较低的功耗控制参数。

框421将温度值与多个温度范围进行比较。多个温度范围包括至少能量管理范围EMR和降额范围DR。如图5所示，可以将降额范围DR划分为另外的多个降额范围DR1、DR2、DR3。每个温度范围可以对应于降额比例因子，该比例因子是小于等于1的比例因子。当系统处于最低范围(能量管理范围EMR)时，比例因子为1。随着温度的升高，落在降额范围DR内，比例因子减小(接近0)。

温度范围可以特定于悬架系统101的每个部件。温度范围可以特定于至少一个部件的组成部分。

例如，对于致动器104的绕组：

能量管理范围EMR可以包括低温和正常温度。低温可以认为是低于-40℃的温度。正常温度可以认为在-40℃至90℃的范围内。

降额范围可以包括超过90℃的温度。更具体地，第一降额范围DR1可以包括在90℃至140℃的范围内的温度，第二降额范围DR2可以包括在140℃至170℃的范围内的温度，以及第三降额范围DR3可以包括在170℃至180℃范围内的温度。超出降额范围的温度可能会导致控制系统提供关闭信号，以防止进一步发热。

可以对悬架系统的各部件中的多于一个部件执行框421。具体地，可以针对致动器104、另一致动器104、致动器控制器1022和系统电源106来执行框421。换言之，每个部件将具有其自己的如图5所示的能量管理范围EMR和降额范围DR。控制系统可以选择具有最高额定范围的部件。例如，如果致动器104的温度在其能量管理范围EMR中，致动器控制器1022的温度在其第一降额范围DR1中，并且系统电源106的温度在其第二降额范围DR2中，则控制系统将选择与DR2对应的比例因子。

在不脱离本发明的范围的情况下，可以对这些框进行各种修改。可以将这些确定组合或分离为本文定义的各个框或进一步限定更高解析步骤的其他框。

在图6中提供了与先前描述的控制系统102对应的方法。该方法包括两个步骤。第一步骤601包括：至少部分地根据车辆动态参数确定用于致动器104的控制参数。第二步骤602包括：根据控制参数控制致动器104的功耗。

在一些示例中，可能的当前车辆使用情况的确定可以代替能量管理或与能量管理一起用于其他目的。例如，在框411处确定的使用情况可以用于确定控制参数，以控制悬架系统101的性能。悬架系统101的性能可以由控制系统102控制，使得可以调整悬架系统101的响应，以针对预定使用情况提供优选的响应。预定使用情况可以被存储在控制系统102可访问的存储器203中。悬架系统101的性能可以由控制系统102控制，使得调整悬架系统101的响应，以针对车辆100当前正在运行的使用情况提供悬架系统101或其部件的提高的耐久性。

图7以查找表的形式提供了可用于确定车辆100的使用情况的数据结构的示例。在该示例中，使用情况被分为A-I这9个离散使用情况。根据防侧倾扭矩和干扰特性确定每种使用情况。查找表可以被存储在控制系统102可访问的存储器203中。

在干扰高的使用情况下，行驶性能和系统耐久性可能会优先于操纵性能。在低干扰使用情况中，操纵性能可以优先于耐久性。

例如，在“路上激情驾驶”的驾驶场景D和“赛道”的驾驶场景H中，对致动器104的控制可以确保致动器104能够传递对快速和/或大幅度转向输入的适当响应。可以进行这样的输入以在高速公路驾驶期间或者作为激情驾驶的一部分改变车道，例如在赛道上以一定速度转弯。这些使用情况需要对防侧倾扭矩需求做出快速响应。为了快速传递所需的防侧倾扭矩，需要高电动机速度。因此，在公路和轨道驾驶使用情况A-D和H中，最大电动机速度被控制为朝向电动机104的能力极限。例如，最大电动机速度可以被控制为绝对最大电动机速度的至少80％，其中，绝对最大电动机速度是电动机104被额定为能够输送的电动机速度。

在车轮输入以及因此干扰控制需求更为普遍的使用情况，例如越野驾驶使用情况E-G中，高电动机转速可能会导致更高的扭矩误差。较高的扭矩误差可能会导致行驶特性下降。较高的扭矩误差可能导致悬架系统101和整个车辆100的部件中的负荷增加。较高的负荷是不希望的，因为它们可能会影响部件或系统的耐久性。因此，在这些使用情况下，较低的最大电动机速度可能是优选的。例如，最大电动机速度可以被控制为不超过绝对最大电动机速度的60％。

图8以查找表的形式提供了数据结构的示例，该查找表包括用于与图7中提供的索引对应的索引的控制参数。在该示例中，控制参数是最大电动机速度。每个控制参数可以具有对应的数据结构。

图9示出了响应于如平滑驾驶表面上的驾驶事件的防侧倾扭矩随时间变化的图的比较。示出了如由控制系统102提供的防侧倾扭矩需求。其余图示出了在各种控制参数下所传递的防侧倾扭矩的测量结果。在该示例中，控制参数是电动机速度和干扰速度。通过应用操作极限来修改控制参数。所应用的操作极限是最大输出的标度值。在第一传递扭矩图中，对最大电动机速度M

如果控制系统102被预设为修改控制参数以适合越野使用情况，则响应将适合由第一传递扭矩图和第二传递扭矩图所示的图。因此，图9清楚地示出了本发明的优点，即能够根据当前的车辆使用情况修改悬架系统101的响应。

图10示出了响应于越野使用的防侧倾扭矩随时间变化的图的比较。示出了如由控制系统102提供的防侧倾扭矩需求。其余图示出了在各种控制参数下所传递的防侧倾扭矩的测量结果。在该示例中，控制参数是电动机速度和干扰速度。通过应用操作极限来修改控制参数。所应用的操作极限是最大输出的标度值。在第一传递扭矩图中，对最大电动机速度M

如果控制系统102被预设为修改控制参数以适合公路使用情况，则响应将适合由第三传递扭矩图和第四传递扭矩图所示的图。因此，图10清楚地示出了本发明的优点，即能够根据当前的车辆使用情况修改悬架系统101的响应。

应当理解，在不脱离本申请的范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。