车辆悬架系统及方法技术方案

控制系统（１２２）与车辆（ＶＨＣ）的悬架系统操作关联。相关的悬架系统包括在相关的流体压力下工作的相关的流体弹簧（１０２）和具有相关的可电子改变的阻尼率的相关的阻尼率可变的阻尼器（１０４）。该控制系统包括：压力传感器（１２６），其可操作为产生指示相关的流体弹簧的相关的流体压力的压力传感器信号；和控制器（１２４），其与压力传感器和相关的阻尼率可变的阻尼器通信。控制器可操作为接收压力传感器信号，并至少部分地基于压力传感器信号来产生阻尼器调整信号以调整相关的阻尼率可变的阻尼器的相关的可电子改变的阻尼率。车辆悬架系统（１００）包括该控制系统，此外，还包括控制车辆悬架系统的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术广泛地涉及车辆悬架(suspension)系统领域，更特别地， 涉及基于空气弹簧压力利用可电子改变阻尼的车辆悬架系统、和使用 该车辆悬架系统控制车辆悬架的方法。本专利技术发现了与有轮车辆的悬架系统相结合的特别应用和使用， 并且将在本文中具体参照有轮车辆的悬架系统来说明本专利技术。然而， 应当理解，本专利技术还可用于其它用途和环境中，本文中示出和说明的 具体应用仅是示例性的。
技术介绍
众所周知，大多数类型的陆地车辆都装有在车辆的簧下质量(例 如，车轴或与车轮接合的构件)上支承车辆的簧上质量(例如，车体 或底盘)的悬架系统。已知的悬架系统典型地包括多个弹簧元件(例 如，螺旋弹簧、板簧、扭力弹簧和/或空气弹簧)，这些弹簧元件响应 于作用在车辆的簧上和/或簧下质量上的力和/或负载。另外，已知的 悬架系统通常包括多个阻尼构件，这些阻尼构件用于耗散能量输入， 例如耗散作用在车辆的簧上和/或簧下质量上的力和/或负载。然而，众所周知，阻尼部件不期望地将道路及其它输入传递到车 辆的簧上质量，并且阻尼构件的阻尼作用的程度与通过阻尼构件被传 递到车辆的簧上质量的道路输入的量或大小有关。通常，阻尼构件的 阻尼作用越强，传递到车辆的簧上质量的道路或其它输入的量越大。 因此，经常利用较低的相对阻尼率来实现更舒适的乘坐。然而，还能 理解，车辆性能受到悬架系统的阻尼作用的程度的影响，并且通常在较高的阻尼率下实现较好的操纵和/或性能。结果，在很多情况下，车 辆制造者会在性能和乘坐质量二者之间作出折衷，以避免由于使用太低的阻尼率而不期望地降低性能，或由于使用过大的阻尼率而不期望 地造成乘坐不舒适。为了提高车辆的性能和/或乘坐质量，已经开发了响应于作用在 车辆上的输入而工作以改变阻尼构件的阻尼率的悬架系统和/或该系 统的部件。适用于这样的悬架系统的阻尼率可变的阻尼器的 一个例子 是众所周知的空气比例阻尼器，该空气比例阻尼器通常包括作为悬架 系统的工作弹簧构件的空气弹簧。 一般地，空气比例阻尼器包括阀(valving)，调节该阀以与空气弹簧的空气压力的变化成比例的方式 改变阻尼构件的阻尼率。也就是说，该阀与空气弹簧流体关联，使得 空气弹簧的压力变化直接改变阻尼器的阀，从而，直接改变阻尼构件 的阻尼率。然而，空气比例阻尼器及其使用带来一些问题和/或缺点，这些 问题和缺点导致其至少在某些应用方面用得很有限。 一个缺点是空气 比例阻尼器包括多个流体体积、零件和连接器，可由于在或沿着许多 部件的相互连接处的密封不完整而导致流体泄漏。另一缺点是这些附 加的体积和部件占用了车辆上的宝贵空间。这对于较小的或致力于美 观的车辆来说可能尤其成问题，这些车辆例如乘用车、皮卡和运动型 车辆，在这些车辆中可用于这些部件的空间非常少。作为机械可变的阻尼构件的替代方案，已开发出电控阻尼器。该 装置被普遍使用，并且可包括使用磁致流变阻尼液或电致流变阻尼液 的阻尼器，还包括使用可由电动机调节的大小可变的孔的阻尼器。这 些装置普遍在利用基于道路输入条件而连续地调整阻尼构件的阻尼率 的主动或半主动阻尼控制的悬架系统中被采用。也就是说，主动和半 主动阻尼控制方案基于对应于道路和/或驾驶条件的传感器信号实时 或接近实时地调整阻尼器的阻尼率。 一般地，主动和半主动阻尼控制 方案的目的和目标是即时感测和抵消道路或其它输入，从而避免该输 入到达车辆的簧上质量，或者至少实质上减少到达车辆的簧上质量的 道路输入的量。然而，为了能够感测道路输入(例如，路面凹坑对车轮的沖击)，接收和处理与道路输入有关的来自各种传感器的数据和/或信号，然后 即时对电气可调的阻尼器作出相应的调整，使得道路输入在到达车辆 的簧上质量之前被抵消，通常需要很强的处理能力和复杂的控制方案。 因此，这样的系统通常连续或接近连续地工作，并且通常非常复杂和 昂贵。结果，这些系统不太适合用在更经济型的车辆型号上。还已知调整一个或多个阻尼构件的阻尼率的其它系统。在us专利No. 5，582，385(，385)中公开了这种系统的一个例子，其涉及使用可调 的阻尼器控制运动的方法。然而，从该，385专利可知，这种系统常常 与那些用于主动或半主动控制系统的系统一样复杂。例如，，385专利 使用许多部件和控制算法，这些部件和控制算法一起用于计算作用在 质量上的输入力的值。该系统然后利用连续力控制型阻尼器即时产生 4氐消响应。因此，理想的是开发一种克服了前述及其它问题和缺点的车辆悬 架系统及控制该车辆悬架系统的方法。
技术实现思路
提供了用于相关车辆的相关悬架系统的根据本公开的控制系统 的一个实施例。该相关的悬架系统包括在相关的流体压力下工作的相 关的流体弹簧和具有相关的可电子改变的阻尼率的相关的阻尼率可变 的阻尼器。该控制系统包括压力传感器，该压力传感器可操作为产生 指示该相关的流体弹簧的相关的流体压力的压力传感器信号。该控制 系统还包括控制器，该控制器与压力传感器和相关的阻尼率可变的阻 尼器通信。该控制器可操作为接收该压力传感器信号，并且至少部分 地基于压力传感器信号来产生阻尼器调整信号，以用于调整该相关的 阻尼率可变的阻尼器的该相关的可电子改变的阻尼率。提供了用于具有相关的簧下质量和被支承在该相关的簧下质量 上的相关的簧上质量的相关车辆的根据本公开的车辆悬架系统的一个 实施例。该车辆悬架系统包括流体弹簧组件，该流体弹簧组件可操作 地设置在该相关的簧上质量和簧下质量之间，并且在一流体压力下工作。阻尼率可调的阻尼构件可操作地设置在该相关的簧上质量和簧下 质量之间。控制系统包括压力传感器和控制器。该压力传感器与该流 体弹簧組件关联并且可操作为产生与该流体压力对应的压力信号。该 控制器还与该压力传感器通信以接收该压力信号，并且与该阻尼率可调的阻尼构件通信。该控制系统可操作为至少部分地基于该压力信 号来确定用于该阻尼率可调的阻尼构件的阻尼率；产生与确定的阻尼 率对应的阻尼器调整信号；以及将该阻尼器调整信号发送到该阻尼率 可调的阻尼构件。提供了根据本公开的控制车辆悬架系统的示例性方法。该悬架系 统包括阻尼率可调的阻尼器和在空气压力下工作的空气弹簧。该方法 包括设置与该空气弹簧联系的压力传感器，并且利用该压力传感器产 生与该空气弹簧压力有关的压力信号。该方法还包括设置与该压力传 感器和该阻尼率可调的阻尼器通信的电子控制器。该方法还包括将来 自该压力传感器的压力信号发送到该电子控制器，并且至少部分地基 于该压力信号使用该电子控制器确定目标阻尼率。该方法还包括使用 该电子控制器产生与该目标阻尼率有关的阻尼器调整信号，并且将该 阻尼器调整信号发送到该阻尼率可调的阻尼器。该方法还包括使用该 阻尼器调整信号改变该阻尼率可调的阻尼器以大致在该阻尼率下工 作。附图说明图l是在相关车辆上示出的根据本专利技术的悬架系统的一个例子的 示意图。图2是压力相对于阻尼率的图表显示。 图3是负载相对于阻尼率的图表显示。 图4是车辆速度相对于阻尼率的图表显示。 图5是驾驶员选择的性能水平相对于阻尼率的图表显示。 图6是示出根据本专利技术的控制相关车辆的悬架系统的一个示例性 方法的图。具体实施例方式现在看图，这些图示是为了图解本专利技术的示例性实施例，而不是用来限制本专利技术。图1示出悬架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，其用于相关的车辆的相关的悬架系统，该相关的悬架系统包括在相关的流体压力下工作的相关的流体弹簧和具有相关的可电子改变的阻尼率的相关的阻尼率可变的阻尼器，相关的阻尼器具有相关的总的阻尼率范围，在该范围内发生相关的阻尼率可变的阻尼器的基本上所有的操作，并且该范围包括所述相关的阻尼率，所述控制系统包括：　压力传感器，其可操作为产生指示所述相关的流体弹簧的相关的流体压力的压力传感器信号；和　控制器，其与所述压力传感器和所述相关的阻尼率可变的阻尼器通信，所述控制 器包括存储器，该存储器存储第一至第六阻尼率，所述第一至第六阻尼率的值在所述相关的总的阻尼率范围内，　所述控制器可操作为接收所述压力传感器信号，至少部分地基于所述压力传感器信号来判别所述第一至第六阻尼率中的一个阻尼率，并且产生与所述第一 至第六阻尼率中的被判别出的所述一个阻尼率对应的阻尼器调整信号，以用于调整所述相关的阻尼率可变的阻尼器的相关的可电子改变的阻尼率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-21 11/507,1411. 一种控制系统，其用于相关的车辆的相关的悬架系统，该相关的悬架系统包括在相关的流体压力下工作的相关的流体弹簧和具有相关的可电子改变的阻尼率的相关的阻尼率可变的阻尼器，相关的阻尼器具有相关的总的阻尼率范围，在该范围内发生相关的阻尼率可变的阻尼器的基本上所有的操作，并且该范围包括所述相关的阻尼率，所述控制系统包括压力传感器，其可操作为产生指示所述相关的流体弹簧的相关的流体压力的压力传感器信号；和控制器，其与所述压力传感器和所述相关的阻尼率可变的阻尼器通信，所述控制器包括存储器，该存储器存储第一至第六阻尼率，所述第一至第六阻尼率的值在所述相关的总的阻尼率范围内，所述控制器可操作为接收所述压力传感器信号，至少部分地基于所述压力传感器信号来判别所述第一至第六阻尼率中的一个阻尼率，并且产生与所述第一至第六阻尼率中的被判别出的所述一个阻尼率对应的阻尼器调整信号，以用于调整所述相关的阻尼率可变的阻尼器的相关的可电子改变的阻尼率。2. 根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述相关的 流体弹簧具有相关的总的压力范围，在该范围内，发生所述相关的流 体弹簧的基本上所有的操作，并且该范围包括所述相关的流体压力；所述存储器存储多个压力范围，该多个压力范围一起包括基本上 所述相关的总的压力范围的全部，其中，被存储在所述存储器中的所 述多个压力范围中的每一个压力范围分别与所述第一至第六阻尼率中 的所述一个阻尼率相关联；并且所述控制器可操作为至少部分地基于所述相关的流体压力落入 所述多个压力范围中的哪一个范围内来判别所述第一至第六阻尼率中 的所述一个阻尼率。3. 根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，相关的车辆正在经受相关的车辆输入，并且所述控制系统进一步包括输入感测装 置，该输入感测装置与所述控制器通信并且可操作为产生与所述相关的车辆输入有关的感测装置信号；并且所述控制器可操作为接收所述感测装置信号并且至少部分地基 于所述压力传感器信号和所述感测装置信号来判别所述第一至第六阻 尼率中的所述一个阻尼率。4. 根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述相关的 车辆输入是相关的车辆高度，所述输入感测装置是高度传感器，该高 度传感器可操作为产生作为所述感测装置信号的高度信号，所述高度 信号与所述相关的车辆高度有关，并且所述控制器与所述高度传感器 通信并且从所述高度传感器接收所述高度信号，所述控制器可操作为 至少部分地基于所述压力传感器信号和所述高度信号来判别所述第一 至第六阻尼率中的所述一个阻尼率。5. 根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述多个压 力范围作为多个负载值被存储在所述存储器中，其中，所述第一至第 六阻尼率中的至少一个阻尼率与所述多个负载值中的一个相对应；并 且所述控制器可操作为至少部分地基于所述压力传感器信号和所 述高度信号来确定相关的车辆负载值，并且所述控制器可操作为基于 所述相关的车辆负栽值与所述多个负载值之间的比较来判别所述第一 至第六阻尼率中的所述一个阻尼率。6. 根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述相关的 车辆输入是相关的车辆速度，所述输入感测装置是速度感测装置，该 速度感测装置可操作为产生与所述相关的车辆速度有关的速度信号， 并且所述控制器与所述速度感测装置通信并且从所述速度感测装置接 收所述速度信号，所述控制器可操作为至少部分地基于所述压力传感 器信号和所述速度信号来判别所述第一至第六阻尼率中的所述一个阻 尼率。7. 根据权利要求3所述的控制系统，还包括与所述控制器通信的操作员选择装置，所述操作员选择装置可操作为产生与多个可用的 输出状态中的 一个输出状态对应的输出状态信号，所述控制器接收所 述输出状态信号并且可操作为至少部分地基于所述压力传感器信号和 所述输出状态信号来判别所述第一至第六阻尼率中的所述一个阻尼率。8. 根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第一至 第六阻尼率被分为第 一多个阻尼率和第二多个阻尼率，所述存储器存 储与所述多个可用输出状态中的第一输出状态相关联的所述第一多个 阻尼率和与所述多个可用输出状态中的第二输出状态相关联的所述第 二多个阻尼率，所述控制器可操作为至少部分地基于所述输出状态信 号来选择所述第一多个阻尼率和第二多个阻尼率中的一个，并且所述 控制器可操作为至少部分地基于所述压力传感器信号根据所述第一和 第二多个阻尼率中的所述选择的一个来判别所述第 一至第六阻尼率中 的所述一个阻尼率。9. 一种车辆悬架系统，其用于具有相关的簧下质量和被支承在 所述相关的簧下质量上的相关的簧上质量的相关车辆，所述车辆悬架 系统包括流体弹簧组件，其可操作地设置在所述相关的簧上质量和簧下质 量之间，并且在流体压力下工作；阻尼率可调的阻尼构件，其可操作地设置在所述相关的簧上质量和簧下质量之间；以及控制系统，其包括压力传感器和控制器，所述压力传感器与所述 流体弹簧组件关联并且可操作为产生与所述流体压力对应的压力信 号，所述控制器与所述压力传感器通信以接收所述压力信号，并且所 述控制器与所述阻尼率可调的阻尼构件通信，所述控制器包括存储第 一至第六预定阻尼率值的存储器，所述控制系统可操作为至少部分地基于所述压力信号根据存储在所述存储器中的所述 第一至第六阻尼率值中的一个阻尼率值选择用于所述阻尼率可调的阻 尼构件的阻尼率值；产生与所述选择的阻尼率值对应的阻尼器调整信号；以及 将所述阻尼器调整信号发送到所述阻尼率可调的阻尼...

【专利技术属性】
技术研发人员：DL诺德梅耶尔，CE奎克，
申请(专利权)人：BFS多样产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]