车辆悬架控制器制造技术

一种车辆悬架控制器，具有每个车轮（１１），通过流体调控延伸元件（１３、１９）而得到车辆底盘的支撑；该控制器包括：一个调节装置（２７），多个传感器（２１、２３、２５、２７、３０、３２），一个流体调节装置（２９）；一个第一传感器（２１），用于探测轮子（１１）和底盘之间的相对位置，向调节装置提供第一输出信号，一个第二传感器（２３），用于探测每个延伸元件（１３、１９）中的流体压力，向调节装置（２７）提供第二输出信号，该调节装置用于接收来自每个轮子上的每个传感器（２１、２３）的输出信号、处理输出信号并向每个轮子的流体调节装置（２９）提供轮子输出信号，延伸元件（１３、１９）在底盘和轮子之间所施加的力会使底盘相对于平面的姿态稳定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制车辆悬架系统的车辆悬架控制器。
技术介绍
传统的车辆悬架系统大多是被动的，一般包括配有减震器的金属卷簧，减震器具有阻尼功能。悬架系统一般用于在崎岖不平的地形上使车辆驾驶保持平稳。也就是说车辆根据路况而改变姿态，车辆底盘相对于水平面的姿态和移动是支撑底盘的四个车轮位置的函数。因此如果一个车轮掉到坑里或者爬到高处，车辆会循着同样的路径。传统类型悬架的表现可以根据路面(平坦地形)或路面外(非平坦地形)而进行优化，但不能对两种情况同时进行优化。由于悬架系统的性能，所以通常必须牺牲一部分路面外的车辆性能，和限制安全速度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种主动悬架系统，该系统采用与车辆连接的传感器，以及控制器，其对该传感器的值作出响应，向车辆的悬架单元发出信号，对底盘动态进行主动控制。在本说明书中的术语“流体”包括可压缩的流体，比如气态流体。本专利技术提供一种车辆悬架系统控制器，其中每个车轮通过流体调控延伸元件而得到车辆底盘的支撑，该元件能控制车轮和底盘之间一定程度的相对位移，该延伸元件使车辆和底盘之间能发生相对弹性移动，该控制器包括一个调节装置；多个传感器，与每个车轮连接；一个流体调节装置，包括流体输送装置和与每个延伸元件连接的流体排放装置； 一个第一传感器，用于探测轮子和底盘之间的相对位置，并向调节装置提供第一输出信号；一个第二传感器，用于探测每个延伸元件中的流体压力，并向调节装置提供第二输出信号；调节装置用于接收来自每个轮子上的每个传感器的输出信号，处理输出信号并向每个轮子的流体调节装置提供轮子输出信号以控制流体的传输或从各个延伸元件中的排出，由此每个延伸元件中的流体压力发生变化，这样延伸元件在底盘和轮子之间所施加的力会使底盘相对于平面的姿态稳定。根据本专利技术优选的特征，该平面是车辆驶过的地面的总平面。根据本专利技术优选的特征，每个轮子的轮子输出信号包括来自各个轮子上每个传感器的第一输出信号，以及来自相邻轮子上传感器的第一输出信号。根据一个实施例，相邻轮子包括沿着底盘横轴最接近的轮子，和沿着底盘纵轴最接近的轮子。根据本专利技术优选的特征，调节装置包括在一个车辆上提供一个第三传感器，其用于提供第三输出信号，该信号代表底盘相对于自由空间在地面上垂直方向的移动。根据本专利技术优选的特征，调节装置包括一个第四传感器，其用于提供第四输出信号，该信号代表底盘的横向加速度。根据本专利技术优选的特征，调节装置包括一个第五传感器，其用于提供第五输出信号，该信号代表方向盘的转向角。根据本专利技术优选的特征，调节装置包括一个第六传感器，其用于提供第六输出信号，该信号代表底盘在地面上方的速度。根据本专利技术优选的特征，轮子的轮子输出信号包括来自各个轮子第一传感器的第一输出信号和来自每个相邻轮子上第一传感器的第一输出信号，以及来自各个轮子第二传感器的第二输出信号的总和。根据本专利技术优选的特征，各个轮子的第一输出信号和每个相邻轮子的第一输出信号的加权比为2∶1。根据本专利技术优选的特征，调节装置包括一个连接到调节装置上的可调节的控制器，该控制器提供的控制信号能够调节以改变每个第一传感器的第一输出信号的加权或偏差，以便确定轮子输出信号，从而控制底盘相对于平面的姿态变化的容许范围。根据本专利技术优选的特征，在包括第二信号以产生最终信号之前，将第一信号的总和用控制信号来偏置。根据本专利技术优选的特征，最终信号和第二信号在产生轮子输出信号中的加权比10∶1。根据本专利技术优选的特征，可调控的控制器提供的控制信号包括斜度(pitch)控制、摇摆(roll)控制和高度控制。根据本专利技术优选的特征，控制信号包括用于控制底盘相对于轮子高度的第一控制信号。根据本专利技术优选的特征，控制信号包括用于控制底盘相对于平面摇摆的允许范围的第二控制信号。根据本专利技术优选的特征，控制信号包括控制底盘相对于平面斜度变化允许范围的第三控制信号。根据本专利技术优选的特征，调节装置包括回转装置，用于提供指示基准面的信号。根据本专利技术优选的特征，基准面倾斜度可以变化。根据本专利技术的另一方面，本专利技术包括车辆的减震控制器，其包括一个在每个轮子和底盘之间的流体控制减震器，每个减震器都能提供不同程度的减震，每个减震器由减震控制器来控制，该控制器包括一套第一传感器，该传感器提供指示轮子和底盘之间相对位置的第一输出信号，一套第三传感器，用于提供指示轮子和底盘之间相对移动的第三输出信号，该控制器还包括一个第二控制器，该控制器接收来自每个轮子的第一和第三传感器的信号，并向每个减震器的减震控制器输出减震输出信号，以改变减震器的减震程度，这种改变与第三输出信号成比例，其中来自第三传感器的信号受第一传感器的相对移动输出信号所允许或限制。减震控制器的作用是，如果轮子向底盘移动而且底盘加速度向上，则没有信号进入减震器，然后，如果轮子背离底盘移动而且底盘加速度向上，则有信号提供给减震器。当轮子向底盘方向移动而且底盘加速度向下时，则有信号提供给减震器。但是如果轮子背离底盘移动而且底盘加速度向下，则没有信号提供给减震器。根据本专利技术的一个优选实施例，底盘相对于总地平面将保持稳定的姿态。根据本专利技术的一个优选实施例，底盘相对于水平面将保持稳定的姿态。根据本专利技术优选的特征，本专利技术包括具有上述形态的车辆悬架控制器，以及上述形态的减震控制器，其中，车辆悬架控制器的第一传感器、第一输出信号、第三传感器和第三输出信号包括减震控制器的第一传感器、第一输出信号、第三传感器和第三输出信号。根据本专利技术的又一方面，本专利技术的车辆悬架系统包括一个底盘和至少前后车轴，支撑车辆的旋转移动的轮子，其中，悬架系统包括从底盘对每个车轮进行弹性支撑的弹性支撑部件，该弹性支撑部件由调节装置控制，以改变每个轮子和底盘之间的相对位移；其中，该调节装置接收来自传感器的控制信号，传感器与该悬架系统连接以提供指示轮子和底盘之间的相对位移的信号；该调节装置对信号作出响应，进一步向每个弹性支撑部件输出信号以控制每个轮子和底盘之间的相对位移，从而使底盘姿态保持平行于车轴的平均连接平面；其中，该平面包括一平面，平分第一和第二平面所成的角，该第一平面是通过车辆前轴的平面，该第二平面是通过车辆后轴的平面。优选地，提供给每个弹性支撑部件的控制信号源于与弹性支撑部件连接的各个轮子的相对位移，以及与相邻弹性支撑部件连接的相邻轮子的相对位移。优选地，该控制信号源于各个轮子相对位移和相邻轮子相对位移的总和。优选地，该各个轮子与相邻轮子的加权比为2∶1，每个相邻轮子的加权为1。优选地，该系统包括至少一个用于输出横向加速度信号的传感器，该信号指示车辆的横向加速度，该控制器根据横向加速度信号控制轮子相对于底盘的位移，从而补偿底盘的摇摆，使底盘姿态保持与车轴的平均连接平面平行。优选地，该系统用于提供垂直加速度信号，该信号指示每个轮子的横垂直加速度，该控制器根据垂直加速度信号控制轮子相对于底盘的位移，使底盘姿态保持与车轴的平均连接平面平行。优选地，该系统包括弹性支撑部件，用于容纳流体以提供弹性支撑，该系统通过提供在压力下的流体来启动弹性支撑部件，该系统还包括传感器，向调节装置输出来自每个弹性部件中的流体压力信号，该系统控制每个弹性部件中的流体压力，使每个弹性支撑部件中的流体压力相同。优选地，相对位移和流体压力的加权比的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆悬架控制器，其特征在于，每个车轮通过流体调控延伸元件而得到车辆底盘的支撑，所述元件能控制车轮和底盘之间一定程度的相对位移，所述延伸元件能使所述车辆和底盘之间发生有弹性的相对移动，所述控制器包括：一个调节装置；多个传感器，与所述车辆的每个车轮连接；一个流体调节装置，包括流体输送装置，及与每个延伸元件连接的流体排放装置；一个第一传感器，用于探测所述轮子和所述底盘之间的相对位置，向所述调节装置提供第一输出信号；一个第二传感器，用于探测每个延伸元件中的流体压力，向所述调节装置提供第二输出信号；所述调节装置用于接收每个轮子上的每个所述传感器的输出信号，处理所述输出信号并向每个轮子的流体调节装置提供轮子输出信号，以控制流体的所述传输或来自各个延伸元件的流体的所述排出，使每个延伸元件中的所述流体压力变化，以便所述延伸元件施加在所述底盘和轮子之间的力会使所述底盘相对于一平面的姿态足够稳定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯艾伯特威廉菲尔德，
申请(专利权)人：快速气垫有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]