普锐斯α簧上质量减振控制与电装估计技术

2011-06-02 18:44:19来源: 技术在线 关键字:普锐斯α  簧上减振控制  电装

  丰田透露“普锐斯α”配备的“簧上减振控制”采用了日本电装公司的技术。电装开发的是根据车轮的转数(车轮速度)判断车身纵摇速度的技术。根据该推测值控制混合动力系统的马达扭矩,从而减少车身的纵摇(图1)。车身控制技术由丰田负责。通过减小弹簧上1~2Hz的纵摇速度,来提高乘坐舒适度和操作稳定性。

图1:推测车辆的纵摇

  根据前轮的车轮速度传感器的输出来推测轮胎接地面的前后力。只要知道了前后力,即可计算出悬挂和车辆的结合部所承受的力,并推测出车辆的纵摇速度。例如,如果车身的后轮侧下陷,就可以稍微加大车辆前部配备的马达的扭矩,使其不下陷。车轮速度传感器使用的是防抱死制动系统(Antilock Brake System,ABS)和车辆稳定控制系统(Vehicle Stability Control,VSC)等制动控制装置配备的产品。所以并没有因为采用簧上减振控制而追加部件。“追加软件只提高了很少的成本,却可以提高乘坐舒适度及操作稳定性”(丰田)。软件安装在控制混合动力系统马达的ECU(电子控制单元)上。

  采用簧上减振控制功能后,无论驾驶员是否踩踏油门踏板,马达的扭矩都会改变。这样可能会引起驾驶员的不适应。不过,簧上减振控制所产生的马达扭矩变动量,远远小于驱动车辆的扭矩大小,“簧上减振控制带来的扭矩变动所产生的前后加速度,控制在了驾驶员感觉不到的水平”(丰田)。

  减小纵摇速度后,还能提高操作稳定性。这是因为“车轮的载荷变化减小,轮胎能够充分工作”(丰田)的缘故。

  丰田从2007年开始在“Avensis”的柴油发动机车型上采用簧上减振控制系统。柴油发动机的扭矩响应性较高,通过计算弹簧上的动作,控制柴油发动机的扭矩,“可充分减少”车身纵摇。不过用于汽油发动机时,发动机的扭矩响应性一般较低,这是“今后存在的课题”(丰田)。

  普锐斯α改进了Avensis采用的技术。可减少没有踩踏油门时的纵摇。使用柴油发动机时,不踩踏油门扭矩就不会改变,无法使用簧上减振控制。而如果使用马达,即使没有踩踏油门踏板,也可控制扭矩。

  另外,普锐斯α还追加了新功能,驾驶时车辆以对角线为轴控制其动作。减速并操作方向盘转弯时,车身会向前俯冲并横摇(Roll)。比如,向右转弯时,车轮前部下陷、转弯车轮侧翘起,车辆以右前轮和左后轮的直线为轴倾斜。沿对角线的动作会使翘起的一个车轮的接地负荷减小,影响转弯性能。所以在转弯时,通过控制马达扭矩,配合横摇的角度来减小纵摇速度,就可以减轻对角线上产生的横摇和纵摇变化。

关键字:普锐斯α  簧上减振控制  电装

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0602/article_3812.html
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