车辆垂向振动控制方法和装置

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1.本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种车辆垂向振动控制方法和一种车辆垂向振动控制装置。

背景技术：

2.随着环境问题和能源危机的加剧，新能源汽车迎来了前所未有的发展机遇，电动汽车或将成为新能源发展的一个主流方向。由轮毂电机驱动的电动汽车由于取消了传动轴等结构，而且将轮毂电机、减速机构制动器等布置在车轮内，因此简化了底盘结构，从而提高了传动效率。一般情况下，轮毂电机的定转子的几何中心与车轮几何中心是同心的，但是在不同路面激励、车速等因素下会造成电机气隙沿圆周分布不均，从而产生电机激励影响到车辆的平顺性。

技术实现要素：

3.本发明为解决上述技术问题，提供了一种车辆垂向振动控制方法和装置，能够减少车身振动，从而提高车辆行驶过程中的平顺性和安全性。
4.本发明采用的技术方案如下：
5.一种车辆垂向振动控制方法，所述车辆采用轮毂电机驱动且所述车辆的悬架系统采用磁流变阻尼器，所述方法包括以下步骤：获取所述轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量；根据所述转子的转角位置和所述定转子的偏心量计算所述轮毂电机的电机激励；获取所述车辆的车身运动速度和车轮运动速度；根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度确定所述磁流变阻尼器的阻尼力；以所述电机激励对所述轮毂电机进行控制，并以所述阻尼力对所述磁流变阻尼器进行控制。
6.根据所述转子的转角位置和所述定转子的偏心量计算所述轮毂电机的电机激励，具体包括：根据所述定转子的偏心量和所述轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离计算所述轮毂电机的偏心率；根据所述轮毂电机的偏心率、所述轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离和所述转子的转角位置计算所述电机激励。
7.所述轮毂电机的偏心率根据以下公式计算：
8.ε＝r/δ09.其中，ε为所述轮毂电机的偏心率，r为所述定转子的偏心量，δ0为所述轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离。
10.所述电机激励根据以下公式计算：
[0011][0012]
其中，f为所述电机激励，k
μ
为磁路饱和系数，k
en
为等效电磁刚度，θr为所述转子的转角位置。
[0013]
采用双曲正切模型对所述磁流变阻尼器进行控制。
[0014]
根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度确定所述磁流变阻尼器的阻尼力，具体包括：根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度计算所述悬架系统的相对速度；如果所述车身运动速度与所述车轮运动速度同向且所述悬架系统的相对速度为负，则将所述磁流变阻尼器的阻尼力确定为第一阻尼力，否则将所述磁流变阻尼器的阻尼力确定为第二阻尼力，其中，所述第二阻尼力大于所述第一阻尼力。
[0015]
一种车辆垂向振动控制方法还包括：当所述车身运动速度、所述车轮运动速度和所述悬架系统的相对速度发生预设变化时，根据对乘坐舒适性和对车轮动载荷的需求延迟或提前进行阻尼力的切换。
[0016]
所述预设变化包括：所述车身运动速度始终为正，而所述悬架系统的相对运动速度由正变为负；所述车身运动速度由正变为负，而所述悬架系统的相对运动速度始终为负。
[0017]
一种车辆垂向振动控制装置，所述车辆采用轮毂电机驱动且所述车辆的悬架系统采用磁流变阻尼器，所述装置包括：第一获取模块，所述第一获取模块用于获取所述轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量；计算模块，所述计算模块用于根据所述转子的转角位置和所述定转子的偏心量计算所述轮毂电机的电机激励；第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述车辆的车身运动速度和车轮运动速度；确定模块，所述确定模块用于根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度确定所述磁流变阻尼器的阻尼力；控制模块，所述控制模块用于以所述电机激励对所述轮毂电机进行控制，并以所述阻尼力对所述磁流变阻尼器进行控制。
[0018]
本发明的有益效果：
[0019]
本发明通过获取轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量计算电机激励，并通过获取车辆的车身运动速度和车轮运动速度确定磁流变阻尼器的阻尼力，以电机激励对轮毂电机进行控制和以阻尼力对磁流变阻尼器进行控制，由此，能够减少车身振动，从而提高车辆行驶过程中的平顺性和安全性。
附图说明
[0020]
图1为本发明实施例的车辆垂向振动控制方法的流程图；
[0021]
图2为本发明一个实施例的对轮毂电机进行控制的示意图；
[0022]
图3为本发明一个实施例的对悬架系统进行控制的示意图；
[0023]
图4为本发明实施例的车辆垂向振动控制装置的方框图。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
本发明实施例的车辆采用轮毂电机驱动，且车辆的悬架系统采用磁流变阻尼器，是一种半主动悬架，即车辆驱动控制系统的控制对象为轮毂电机，车辆悬架控制系统的控制对象为磁流变阻尼器。
[0026]
如图1所示，本发明实施例的车辆垂向振动控制方法包括以下步骤：
[0027]
s1，获取轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量。
[0028]
在本发明的一个实施例中，可通过轮毂电机内部的信息采集系统对车辆的轮毂电机信息进行实时采集，由此可获取轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量。其中，轮毂电机可以是永磁同步电机或异步电机或开关磁阻电机。
[0029]
s2，根据转子的转角位置和定转子的偏心量计算轮毂电机的电机激励。
[0030]
在本发明的一个实施例中，可根据定转子的偏心量和轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离计算轮毂电机的偏心率，并根据轮毂电机的偏心率、轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离和转子的转角位置计算电机激励。
[0031]
具体地，可在轮毂电机的转子和定转子所在位置安装位置传感器，通过位置传感器可获取轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离，由此，可得到轮毂电机的偏心率，其中，轮毂电机的偏心率可根据以下公式计算：
[0032]
ε＝r/δ0[0033]
其中，ε为轮毂电机的偏心率，r为定转子的偏心量，δ0为轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离。
[0034]
在通过上述公式计算出轮毂电机的偏心率后，可根据轮毂电机气隙电磁解析模型计算出电机激励，电机激励的计算公式如下：
[0035][0036]
其中，f为电机激励，k
μ
为磁路饱和系数，k
en
为等效电磁刚度，θr为转子的转角位置。
[0037]
s3，获取车辆的车身运动速度和车轮运动速度。
[0038]
在本发明的一个实施例中，可通过在车身和车轮上安装速度传感器来对车辆的车身运动速度和车轮运动速度进行实时采集。
[0039]
s4，根据车身运动速度和车轮运动速度确定磁流变阻尼器的阻尼力。
[0040]
具体地，首先，可根据车身运动速度和车轮运动速度计算悬架系统的相对速度。其中，悬架系统位于车身和车轮之间，由于通过速度传感器可采集到车身运动速度xs和车轮运动速度xt，所以根据车身和车轮运动速度可间接计算出悬架系统的相对速度，即悬架系统的相对速度为xs-xt。
[0041]
然后，可设定第一阻尼力c
fmin
和第二阻尼力c
fmax
两个阻尼力供选择，悬架控制单元可根据车辆垂向振动状态选择合适的阻尼力。如果车身运动速度与车轮运动速度同向且悬架系统的相对速度为负，则将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第一阻尼力c
fmin
，否则将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第二阻尼力c
fmax
。其中，第二阻尼力c
fmax
大于第一阻尼力c
fmin
。也就是说，当车身运动速度与车轮运动速度同向且悬架系统的相对速度为负时，可控制磁流变阻尼器产生一个较小的阻尼力；当车身运动速度与车轮运动速度反向或者悬架系统的相对速度为正时，可控制磁流变阻尼器产生一个较大的阻尼力。
[0042]
由于车辆在做垂向运动，所以可按照速度传感器采集来的车身和车轮运动速度的方向和大小进行分类。可规定车身和车轮运动速度的方向为上、下，并记录车身运动速度和车轮运动速度相等时的速度大小，同时，可根据车身运动速度与车轮运动速度的大小关系定义二者的大小，若此时车身运动速度大于车轮运动速度，则车身运动速度为大、车轮运动
速度为小；若此时车身运动速度小于车轮运动速度，则车身运动速度为小、车轮运动速度为大。例如，车身运动速度为xs，车轮运动速度为xt，可根据xs的方向和大小将其分成上小、上大、下小、下大四种状态，同时，可根据xt的方向和大小将其分成上小、上大、下小、下大四种状态。
[0043]
结合上述车身运动速度和车轮运动速度状态的划分，可规定xs上小xt下大为r1，xs上大xt下小为r2，xs上大xt上小为r3，xs上小xt上大为r4，xs下大xt上大为r5，xs下大xt上小为r6，xs下大xt下小为r7，xs下小xt下大为r8，即可根据车身和车轮的运动状态，可将车辆的垂向振动分为r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8共八种状态。当车身运动速度与车轮运动速度同向且悬架系统的相对速度为负时，即车辆的垂向振动状态为r1、r2、r3、r5、r6和r7时，可将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第一阻尼力c
fmin
，当车辆的垂向振动状态为r4和r8时，可将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第二阻尼力c
fmax
。
[0044]
s5，以电机激励对轮毂电机进行控制，并以阻尼力对磁流变阻尼器进行控制。
[0045]
图2为电机激励对轮毂电机进行控制的示意图。由图2可知，轮毂电机连接车身与车轮，通过轮毂电机内部的信息采集系统对车辆的轮毂电机信息实时采集，可获取定转子的偏心量，并通过轮毂电机气隙电磁解析模型计算出电机激励，以电机激励控制轮毂电机。其中，车轮运动速度xt和车身运动速度xs可通过速度传感器获取。
[0046]
在本发明的一个实施例中，如图3所示，可通过轮毂电机内部的信息采集系统对轮毂电机信息进行采集并计算出轮毂电机的电机激励，通过电机激励对模型车辆的轮毂电机进行控制。具体地，可通过车身和车轮上的速度传感器获取车身运动速度和车轮运动速度，根据车身和车轮的运动速度可计算出悬架系统的相对速度，然后，悬架控制单元可通过控制电流i来确定磁流变阻尼器的阻尼力，并以阻尼力对磁流变阻尼器进行控制，进而控制模型车辆。
[0047]
在本发明的一个实施例中，可采用双曲正切模型对磁流变阻尼器进行控制。由于双曲正切模型的结构较为简单，调节因子较少，拟合参数过程实现较容易，并且可以较好的描述滞回曲线特性，所以基于此模型对磁流变阻尼器进行控制也较为容易实现，并且双曲正切模型在逆模型求解时更方便。磁流变阻尼器的双曲正切模型的数学表达式为f＝αtanh(βta+δsgn(x))+cx+kx+f0，其中，α为滞环比例因子，β为滞环斜率的比例因子，δ为滞环的半宽度，c为屈服后阻尼系数，k为刚度系数，f0为偏置力。
[0048]
在上述磁流变阻尼器的双曲正切模型的数学表达式中，由于参数β、δ和f0之间没有直接的函数关系，因此需要在不同控制电流下对三个参数进行拟合。通过使用拟合装置在不同控制电流下对三个参数进行拟合，得出以下拟合关系式：
[0049][0050]
经过拟合后的磁流变阻尼器的阻尼力的数学表达式可转变为：
[0051]
f＝(1101i+59.14)tanh(0.04 9(x+0.4607sgn(x)))+(6.926i+8.37)x+(-3.172i+0.64)x-30.89
[0052]
其中，x为阻尼器拉杆位移，f为阻尼力，i为控制电流。
[0053]
上述磁流变阻尼器的阻尼力的数学表达式中的控制电流为磁流变阻尼器的输入，阻尼力为磁流变阻尼器的输出，可通过位置传感器获取阻尼器拉杆位移，由此，在确定阻尼力后，可根据双曲正切模型计算出相应的控制电流，从而以相应的控制电流控制磁流变阻尼器。
[0054]
另外，在本发明的一个实施例中，还可根据当车身运动速度、车轮运动速度和悬架系统的相对速度发生预设变化时，根据对乘坐舒适性和对车轮动载荷的需求延迟或提前进行阻尼力的切换来控制车辆的垂向振动。其中，预设变化包括：车身运动速度的方向始终向上，而悬架系统的相对运动速度由正变为负；车身运动速度的方向由上变为下，而悬架系统的相对运动速度始终为负。具体地，当车身运动速度xs的方向始终向上时，而悬架系统的相对运动速度由正变为负时，磁流变阻尼器的阻尼力也由c
fmax
变为c
fmin
，此时若考虑作用力对车轮动载荷的影响，则需要延迟阻尼的变化，即当xs略大于xt时，再使阻尼减小，此时，车辆的垂向振动状态由r1或r2或r3变为r4。当车身运动速度xs的方向由上变为下时，而悬架系统的相对运动速度xs-xt始终为负时，磁流变阻尼器的阻尼力由c
fmin
变为c
fmax
，车辆的垂向振动状态由r1或r4变为r6或r7，而此时如果考虑作用力对乘坐舒适性的影响，则需要提前改变阻尼，即当xs未减小到零时，就使阻尼增大，如果考虑作用力对车轮动载荷的影响，则需要延迟阻尼器阻尼的变化。因此，悬架控制单元会根据乘坐舒适性或载荷等要求及时对磁流变阻尼器进行切换，从而可提高车辆行驶过程中的平顺性。
[0055]
根据本发明实施例的车辆垂向振动控制方法，通过获取轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量计算电机激励，并通过获取车辆的车身运动速度和车轮运动速度确定磁流变阻尼器的阻尼力，以电机激励对轮毂电机进行控制和以阻尼力对磁流变阻尼器进行控制，由此，能够减少车身振动，从而提高车辆行驶过程中的平顺性和安全性。
[0056]
为实现上述实施例的车辆垂向振动控制方法，本发明还提出一种车辆垂向振动控制装置。
[0057]
如图4所示，本发明实施例的车辆垂向振动控制装置包括：第一获取模块10、计算模块20、第二获取模块30、确定模块40和控制模块50。其中，第一获取模块10用于获取轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量；计算模块20用于根据转子的转角位置和定转子的偏心量计算轮毂电机的电机激励；第二获取模块30用于获取车辆的车身运动速度和车轮运动速度；确定模块40用于根据车身运动速度和车轮运动速度确定磁流变阻尼器的阻尼力；控制模块50用于以电机激励对轮毂电机进行控制，并以阻尼力对磁流变阻尼器进行控制。
[0058]
在本发明的一个实施例中，第一获取模块10可通过车辆内部的轮毂电机信息采集系统获取轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量。其中，轮毂电机可以是永磁同步电机或异步电机或开关磁阻电机。
[0059]
在本发明的一个实施例中，计算模块20可根据定转子的偏心量和轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离计算轮毂电机的偏心率，并根据轮毂电机的偏心率、轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离和转子的转角位置计算电机激励。
[0060]
具体地，可在轮毂电机的转子和定转子所在位置安装位置传感器，通过位置传感器可获取轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离，由此，可得到轮毂电机的偏心率，其中，轮毂电机的偏心率可根据以下公式计算：
[0061]
ε＝r/δ0[0062]
其中，ε为轮毂电机的偏心率，r为定转子的偏心量，δ0为轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离。
[0063]
在通过上述公式计算出轮毂电机的偏心率后，可根据轮毂电机气隙电磁解析模型计算出电机激励，电机激励的计算公式如下：
[0064][0065]
其中，f为电机激励，k
μ
为磁路饱和系数，k
en
为等效电磁刚度，θr为转子的转角位置。
[0066]
在本发明的一个实施例中，第二获取模块30可通过在车身和车轮上安装速度传感器来对车辆的车身运动速度和车轮运动速度进行实时采集。
[0067]
确定模块40根据车身运动速度和车轮运动速度确定磁流变阻尼器的阻尼力具体包括以下步骤：首先，可根据车身运动速度和车轮运动速度计算悬架系统的相对速度。其中，悬架系统位于车身和车轮之间，由于通过速度传感器可采集到车身运动速度xs和车轮运动速度xt，所以根据车身和车轮运动速度可间接计算出悬架系统的相对速度，即悬架系统的相对速度为xs-xt。
[0068]
然后，可设定第一阻尼力c
fmin
和第二阻尼力c
fmax
两个阻尼力供选择，悬架控制单元可根据车辆垂向振动状态选择合适的阻尼力。如果车身运动速度与车轮运动速度同向且悬架系统的相对速度为负，则将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第一阻尼力c
fmin
，否则将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第二阻尼力c
fmax
。其中，第二阻尼力c
fmax
大于第一阻尼力c
fmin
。也就是说，当车身运动速度与车轮运动速度同向且悬架系统的相对速度为负时，可控制磁流变阻尼器产生一个较小的阻尼力；当车身运动速度与车轮运动速度反向或者悬架系统的相对速度为正时，可控制磁流变阻尼器产生一个较大的阻尼力。
[0069]
由于车辆在做垂向运动，所以可按照速度传感器采集来的车身和车轮运动速度的方向和大小进行分类。可规定车身和车轮运动速度的方向为上、下，并记录车身运动速度和车轮运动速度相等时的速度大小，同时，可根据车身运动速度与车轮运动速度的大小关系定义二者的大小，若此时车身运动速度大于车轮运动速度，则车身运动速度为大、车轮运动速度为小；若此时车身运动速度小于车轮运动速度，则车身运动速度为小、车轮运动速度为大。例如，车身运动速度为xs，车轮运动速度为xt，可根据xs的方向和大小将其分成上小、上大、下小、下大四种状态，同时，可根据xt的方向和大小将其分成上小、上大、下小、下大四种状态。
[0070]
结合上述车身运动速度和车轮运动速度状态的划分，可规定xs上小xt下大为r1，xs上大xt下小为r2，xs上大xt上小为r3，xs上小xt上大为r4，xs下大xt上大为r5，xs下大xt上小为r6，xs下大xt下小为r7，xs下小xt下大为r8，即可根据车身和车轮的运动状态，可将车辆的垂向振动分为r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8共八种状态。当车身运动速度与车轮运动速度同向且悬架系统的相对速度为负时，即车辆的垂向振动状态为r1、r2、r3、r5、r6和r7时，可将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第一阻尼力c
fmin
，当车辆的垂向振动状态为r4和r8时，可将磁流变阻尼器的阻尼力确定为第二阻尼力c
fmax
。
[0071]
在本发明的一个实施例中，可通过轮毂电机内部的信息采集系统对轮毂电机信息
进行采集并计算出轮毂电机的电机激励，控制模块50通过电机激励对模型车辆的轮毂电机进行控制。具体地，可通过车身和车轮上的速度传感器获取车身运动速度和车轮运动速度，根据车身和车轮的运动速度可计算出悬架系统的相对速度，然后，控制模块50中悬架控制单元可通过控制电流i来确定磁流变阻尼器的阻尼力，并以阻尼力对磁流变阻尼器进行控制，进而控制模型车辆。
[0072]
在本发明的一个实施例中，控制模块50可采用双曲正切模型对磁流变阻尼器进行控制。由于双曲正切模型的结构较为简单，调节因子较少，拟合参数过程实现较容易，并且可以较好的描述滞回曲线特性，所以基于此模型对磁流变阻尼器进行控制也较为容易实现，并且双曲正切模型在逆模型求解时更方便。磁流变阻尼器的双曲正切模型的数学表达式为f＝αtanh(βta+δsgn(x))+cx+kx+f0，其中，α为滞环比例因子，β为滞环斜率的比例因子，δ为滞环的半宽度，c为屈服后阻尼系数，k为刚度系数，f0为偏置力。
[0073]
在上述磁流变阻尼器的双曲正切模型的数学表达式中，由于参数β、δ和f0之间没有直接的函数关系，因此需要在不同控制电流下对三个参数进行拟合。通过使用拟合装置在不同控制电流下对三个参数进行拟合，得出以下拟合关系式：
[0074][0075]
经过拟合后的磁流变阻尼器的阻尼力的数学表达式可转变为：
[0076]ff
＝(1101i+59.14)tanh(0.04 9(x+0.4607sgn(x)))+(6.926i+8.37)x+(-3.172i+0.64)x-30.89
[0077]
其中，x为阻尼器拉杆位移，ff为阻尼力，i为控制电流。
[0078]
在上述磁流变阻尼器的阻尼力的数学表达式中，控制电流为磁流变阻尼器的输入，阻尼力为磁流变阻尼器的输出，可通过位置传感器获取阻尼器拉杆位移，由此，在确定阻尼力后，控制模块50可根据双曲正切模型计算出相应的控制电流，从而以相应的控制电流控制磁流变阻尼器。
[0079]
另外，在本发明的一个实施例中，还可根据当车身运动速度、车轮运动速度和悬架系统的相对速度发生预设变化时，根据对乘坐舒适性和对车轮动载荷的需求延迟或提前进行阻尼力的切换来控制车辆的垂向振动。其中，预设变化包括：车身运动速度的方向始终向上，而悬架系统的相对运动速度由正变为负；车身运动速度的方向由上变为下，而悬架系统的相对运动速度始终为负。具体地，当车身运动速度xs的方向始终向上时，而悬架系统的相对运动速度由正变为负时，磁流变阻尼器的阻尼力也由c
fmax
变为c
fmin
，此时若考虑作用力对车轮动载荷的影响，则需要延迟阻尼的变化，即当xs略大于xt时，再使阻尼减小，此时，车辆的垂向振动状态由r1或r2或r3变为r4。当车身运动速度xs的方向由上变为下时，而悬架系统的相对运动速度xs-xt始终为负时，磁流变阻尼器的阻尼力由c
fmin
变为c
fmax
，车辆的垂向振动状态由r1或r4变为r6或r7，而此时如果考虑作用力对乘坐舒适性的影响，则需要提前改变阻尼，即当xs未减小到零时，就使阻尼增大，如果考虑作用力对车轮动载荷的影响，则需要延迟阻尼器阻尼的变化。因此，悬架控制单元会根据乘坐舒适性或载荷等要求及时对
磁流变阻尼器进行切换，从而可提高车辆行驶过程中的平顺性。
[0080]
根据本发明实施例的车辆垂向振动控制装置，通过第一获取模块获取轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量，计算模块计算电机激励，并通过第二获取模块获取车辆的车身运动速度和车轮运动速度，确定模块确定磁流变阻尼器的阻尼力，控制模块以电机激励对轮毂电机进行控制和以阻尼力对磁流变阻尼器进行控制，由此，能够减少车身振动，从而提高车辆行驶过程中的平顺性和安全性。
[0081]
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0082]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0083]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0084]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0085]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0086]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电
连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0087]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0088]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0089]
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0090]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种车辆垂向振动控制方法，其特征在于，所述车辆采用轮毂电机驱动且所述车辆的悬架系统采用磁流变阻尼器，所述方法包括以下步骤：获取所述轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量；根据所述转子的转角位置和所述定转子的偏心量计算所述轮毂电机的电机激励；获取所述车辆的车身运动速度和车轮运动速度；根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度确定所述磁流变阻尼器的阻尼力；以所述电机激励对所述轮毂电机进行控制，并以所述阻尼力对所述磁流变阻尼器进行控制。2.根据权利要求1所述的车辆垂向振动控制方法，其特征在于，根据所述转子的转角位置和所述定转子的偏心量计算所述轮毂电机的电机激励，具体包括：根据所述定转子的偏心量和所述轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离计算所述轮毂电机的偏心率；根据所述轮毂电机的偏心率、所述轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离和所述转子的转角位置计算所述电机激励。3.根据权利要求2所述的车辆垂向振动控制方法，其特征在于，所述轮毂电机的偏心率根据以下公式计算：ε＝r/δ0其中，ε为所述轮毂电机的偏心率，r为所述定转子的偏心量，δ0为所述轮毂电机不偏心时定转子间的相对距离。4.根据权利要求3所述的车辆垂向振动控制方法，其特征在于，所述电机激励根据以下公式计算：其中，f为所述电机激励，k
μ
为磁路饱和系数，k
en
为等效电磁刚度，θ
r
为所述转子的转角位置。5.根据权利要求1所述的车辆垂向振动控制方法，其特征在于，采用双曲正切模型对所述磁流变阻尼器进行控制。6.根据权利要求5所述的车辆垂向振动控制方法，其特征在于，根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度确定所述磁流变阻尼器的阻尼力，具体包括：根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度计算所述悬架系统的相对速度；如果所述车身运动速度与所述车轮运动速度同向且所述悬架系统的相对速度为负，则将所述磁流变阻尼器的阻尼力确定为第一阻尼力，否则将所述磁流变阻尼器的阻尼力确定为第二阻尼力，其中，所述第二阻尼力大于所述第一阻尼力。7.根据权利要求6所述的车辆垂向振动控制方法，其特征在于，还包括：当所述车身运动速度、所述车轮运动速度和所述悬架系统的相对速度发生预设变化时，根据对乘坐舒适性和对车轮动载荷的需求延迟或提前进行阻尼力的切换。8.根据权利要求7所述的车辆垂向振动控制方法，其特征在于，所述预设变化包括：所述车身运动速度的方向始终向上，而所述悬架系统的相对运动速度由正变为负；
所述车身运动速度的方向由上变为下，而所述悬架系统的相对运动速度始终为负。9.一种车辆垂向振动控制装置，其特征在于，所述车辆采用轮毂电机驱动且所述车辆的悬架系统采用磁流变阻尼器，所述装置包括：第一获取模块，所述第一获取模块用于获取所述轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量；计算模块，所述计算模块用于根据所述转子的转角位置和所述定转子的偏心量计算所述轮毂电机的电机激励；第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述车辆的车身运动速度和车轮运动速度；确定模块，所述确定模块用于根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度确定所述磁流变阻尼器的阻尼力；控制模块，所述控制模块用于以所述电机激励对所述轮毂电机进行控制，并以所述阻尼力对所述磁流变阻尼器进行控制。

技术总结

本发明提供一种车辆垂向振动控制方法和装置，其中，所述车辆采用轮毂电机驱动且所述车辆的悬架系统采用磁流变阻尼器，所述方法包括以下步骤：获取所述轮毂电机转子的转角位置和定转子的偏心量；根据所述转子的转角位置和所述定转子的偏心量计算所述轮毂电机的电机激励；获取所述车辆的车身运动速度和车轮运动速度；根据所述车身运动速度和所述车轮运动速度确定所述磁流变阻尼器的阻尼力；以所述电机激励对所述轮毂电机进行控制，并以所述阻尼力对所述磁流变阻尼器进行控制。本发明能够减少车身振动，从而提高车辆行驶过程中的平顺性和安全性。安全性。安全性。