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带增量的侧倾和俯仰刚度控制的悬架系统技术方案

技术编号:41491444 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-30 14:37
一种悬架系统和相关控制方法,可减少悬架系统内部压力和刚度与温度有关的波动。歧管组件通过液压回路与多个减震器流体连接,以及通过泵液压管路与泵组件流体连接。车载传感器生成有关车辆的实时数据。与上述组件进行电子通信的悬架控制单元监控实时数据,设定目标刚度和目标压力,根据实时数据计算有效刚度,确定有效刚度是高于还是低于目标刚度,并通过逐步降低或增加设定新的目标压力,直至达到新的目标压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开内容总体上涉及机动车辆的悬架系统,更具体地说,涉及通过对目标压力和刚度进行增量调整来抵抗车辆俯仰和侧倾运动的悬架系统及相关控制方法。


技术介绍

1、本节中的描述仅提供与本公开相关的背景信息,可能并不构成现有技术。

2、悬架系统通过吸收颠簸和振动来改善车辆的行驶性能,否则车身就会受到影响。悬架系统还能改善地面与汽车轮胎之间的接触,从而提高安全性和控制性。悬架系统的一个缺点是,基本的弹簧/减震器布置会使车辆在转角(如转弯)时向右或向左侧倾/倾斜,在减速(如制动)时向前倾斜,在加速时向后倾斜。车辆在转弯时的横向加速度会产生侧倾力矩,车辆在左转时会向右倾斜/下蹲,在右转时会向左倾斜/下蹲。车辆在加速和制动时所经历的前后加速度会产生俯仰力矩,在制动时,车辆会向前倾斜,使前桥(front axle)承受负荷;在加速时,车辆会向后倾斜,使后桥(rear axle)承受负荷。这些侧倾和俯仰力矩会降低抓地力、转弯性能和制动性能,也会让驾驶员和乘客感到不适。许多车辆都配备了稳定杆/防倾杆,这些机械系统有助于抵消驾驶过程中产生的侧倾力矩。例如,防倾杆通常是机械连杆,横向延伸至车辆宽度的左右减震器之间。当其中一个减震器伸展时,防倾杆会向相反的减震器施加一个力,以抵消车辆的侧倾力矩,并帮助修正侧倾角度,以提供更平缓的转弯。不过,这些机械系统也有一些缺点。首先,由于稳定杆/防倾杆需要在减震器之间有一条相对笔直、畅通无阻的横跨车辆的路径,因此机械系统通常会受到包装方面的限制。其次,稳定杆/防倾杆是反应性的,当悬架系统开始移动(即倾斜)时就会起作用。当不需要侧倾刚度时,这种机械系统不能轻易关闭或取消。有些车辆确实有手动或电子驱动的稳定杆/防倾杆断开装置,但这些系统的复杂性和成本使其不适合大多数车辆应用。包装方面的限制也制约了提供可有效限制前后俯仰的机械系统的能力。

3、为了增强或取代传统的机械稳定杆/防倾杆,目前正在开发防侧倾悬架系统,该系统通过液压将液压回路中的两个或多个减震器连接起来,其中一个减震器的伸展会在液压回路中的另一个(一些)减震器中产生压力变化,从而使液压回路中的另一个(一些)减震器更难压缩。另一个(一些)减震器的压力变化会增加车辆悬架系统的侧倾和俯仰刚度。然而,此类系统存在的一个问题是,液压回路中的内部压力以及相应的侧倾和俯仰刚度会随温度变化。例如,液压回路的内部压力会随着温度的升高而升高,从而增加悬架系统的侧倾和俯仰刚度。温度降低时,情况则相反。因此,需要一种悬架系统,无论温度如何变化,都能保持指定的目标压力和目标刚度,在进行调整时,液压回路中的压力不会明显上升或下降。


技术实现思路

1、本节是对公开内容的一般性概述,并非对其全部范围或所有特征的全面公开。

2、根据本公开的一个方面,提供了一种控制车辆的悬架系统的方法。该方法包括通过多个液压回路连接到多个减震器,并通过泵液压管路连接到泵组件的歧管组件。歧管组件包括一个或多个歧管阀,配置用于控制泵液压管路和液压回路之间的流体流动。泵组件包括泵,该泵与泵液压管路流体相通。该方法包括以下步骤:在悬架系统的悬架控制单元(scu)中设置目标刚度和目标压力,并监控来自一个或多个车载传感器或系统的实时数据。由悬架控制单元(scu)监测的实时数据包括反映一个或多个液压回路内的流体压力、一个或多个减震器的减震器位移、车辆的横向加速度和/或车辆的纵向加速度的数据。该方法还包括以下步骤:根据实时数据确定悬架系统的有效刚度,确定悬架系统的有效刚度是否高于或低于目标刚度,以及如果确定有效刚度高于或低于目标刚度,则在悬架控制单元(scu)中设置新的目标压力。根据有效刚度是高于还是低于目标刚度,悬架控制单元(scu)通过逐步降低或增加至目标压力来执行设置新目标压力的步骤。一旦设定了新的目标压力,该方法将继续执行以下步骤:打开歧管阀,沿第一方向或第二方向激励泵,将液压流体泵入或泵出悬架系统的液压回路,直至达到新的目标压力,并在达到新的目标压力时关闭歧管阀。然后,该方法重复上述步骤,直到有效刚度在目标刚度的预定范围内。

3、根据本公开的另一方面,控制车辆悬架系统的方法进一步包括以下步骤:在悬架系统的悬架控制单元(scu)中设置目标侧倾刚度、目标俯仰刚度和目标压力,以及根据实时数据确定悬架系统的有效侧倾刚度和有效俯仰刚度。该方法包括以下步骤:确定有效侧倾刚度是否低于目标侧倾刚度;确定有效俯仰刚度是否低于目标俯仰刚度;如果有效侧倾刚度低于目标侧倾刚度或有效俯仰刚度低于目标俯仰刚度,则通过逐步增加至目标压力,在悬架控制单元(scu)中设置新的目标压力。如果悬架控制单元(scu)逐步增加至目标压力,则该方法继续执行以下步骤:打开歧管阀并沿第一方向激励泵,将液压流体泵入悬架系统的液压回路,直至达到新的目标压力。该方法还包括以下步骤:确定有效侧倾刚度是否高于目标侧倾刚度,确定有效俯仰刚度是否高于目标俯仰刚度,如果有效侧倾刚度高于目标侧倾刚度或有效俯仰刚度高于目标俯仰刚度,则通过逐步降低至目标压力在悬架控制单元(scu)中设置新的目标压力。如果悬架控制单元(scu)逐步降低至目标压力,则该方法继续执行以下步骤:打开歧管阀并沿第二方向激励泵,将液压流体泵出悬架系统的液压回路,直至达到新的目标压力。当达到新的目标压力时,关闭歧管阀,并重复上述步骤,直到有效侧倾刚度和有效俯仰刚度处于目标侧倾刚度和目标俯仰刚度的预定范围内。

4、根据本公开的另一方面,提供了一种车辆悬架系统。悬架系统包括一个歧管组件,该歧管组件通过多个液压回路与多个减震器流体连通,并通过泵液压管路与泵组件流体连通。歧管组件包括一个或多个歧管阀,用于控制泵液压管路和液压回路之间的流体流动。泵组件包括泵,该泵与泵液压管路流体相通。悬架系统还包括一个或多个车载传感器和悬架控制单元(scu),这些传感器被配置为生成有关车辆的实时数据,悬架控制单元(scu)与歧管阀、泵和车载传感器进行电子通信。悬架控制单元(scu)包括处理器和存储器并被配置为监控车载传感器生成的实时数据,并在存储器中设置目标刚度和目标压力。悬架控制单元(scu)被编程用于:根据实时数据确定悬架系统的有效刚度,确定悬架系统的有效刚度是否高于或低于目标刚度,如果确定有效刚度高于或低于目标刚度,则通过逐步降低或增加至目标压力,在悬架控制单元(scu)的存储器中设置新的目标压力、当悬架控制单元(scu)设定新的目标压力时,打开歧管阀,沿第一方向或第二方向激励泵,将液压流体泵入或泵出悬架系统的液压回路,直至达到新的目标压力,并在达到新的目标压力时关闭歧管阀。

5、本公开的悬架系统能够减少/消除转弯时的车辆侧倾以及加速和制动时的车辆俯仰,从而提高抓地力、性能、操控性和制动性。减少侧倾角和俯仰角可提高车辆的舒适性、转向感、灵活性和稳定性。侧倾和俯仰控制是通过增加或减少悬架系统的侧倾和俯仰刚度(基于系统中的静压力)来实现的。侧倾和俯仰刚度水平可通过使用泵改变悬架系统选定液压回路中的静态压力来调节。有利的是,本文所述的悬架系统和控制方法可以解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种控制车辆的悬架系统的方法,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其中所述根据所述实时数据确定所述悬架系统的有效刚度的步骤包括计算所述悬架系统的有效侧倾刚度。

3.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:

4.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:

5.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:

6.如权利要求1所述的方法,其中所述根据实时数据确定所述悬架系统有效刚度的步骤包括计算所述悬架系统的有效俯仰刚度。

7.如权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:

8.如权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:

9.如权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:

10.一种控制车辆的悬架系统的方法,包括:

11.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

12.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

13.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

14.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

15.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

16.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

17.一种车辆的悬架系统,包括:

18.如权利要求17所述的悬架系统,其中所述至少一个车载传感器包括:至少一个压力传感器和至少一个减震器位移传感器,该至少一个压力传感器配置为产生指示所述至少一个液压回路内的流体压力的压力传感器信号,该至少一个减震器位移传感器配置为产生指示所述至少一个减震器的减震器位移的减震器位移信号,其中所述悬架控制单元(SCU)被编程为:根据所述压力传感器信号指示的所述流体压力计算侧倾力矩和俯仰力矩,根据所述减震器位移信号指示的所述减震器位移计算侧倾角和俯仰角,通过将所述侧倾力矩除以所述侧倾角计算所述有效侧倾刚度,以及通过将所述俯仰力矩除以所述俯仰角计算所述有效俯仰刚度。

19.如权利要求15所述的悬架系统,其中所述至少一个车载传感器包括至少一个减震器位移传感器以及至少一个加速度计,该至少一个减震器位移传感器配置为产生指示所述减震器中至少一个减震器位移的减震器位移信号,该至少一个加速度计配置为产生指示车辆的横向加速度和纵向加速度的横向加速度信号和纵向加速度信号中的至少一个,并且所述悬架控制单元(SCU)被编程为:根据所述减震器位移信号指示的所述减震器位移计算侧倾角和俯仰角,根据所述侧倾角和所述横向加速度信号指示的所述横向加速度计算所述有效侧倾刚度,以及根据所述俯仰角和所述纵向加速度信号指示的所述纵向加速度计算所述有效俯仰刚度。

20.如权利要求15所述的悬架系统,其中所述至少一个车载传感器包括至少一个压力传感器以及至少一个加速度传感器,该至少一个压力传感器配置为产生指示所述液压回路中至少一个回路内流体压力的压力传感器信号,该至少一个加速度传感器配置为产生指示车辆的横向加速度和纵向加速度的横向加速度信号和纵向加速度信号中的至少一个,其中所述悬架控制单元(SCU)被编程为:根据所述压力传感器信号指示的所述流体压力计算侧倾力矩和俯仰力矩,根据所述侧倾力矩和所述横向加速度信号指示的所述横向加速度计算所述有效侧倾刚度,以及根据所述俯仰力矩和所述纵向加速度信号指示的所述纵向加速度计算所述有效俯仰刚度。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种控制车辆的悬架系统的方法,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其中所述根据所述实时数据确定所述悬架系统的有效刚度的步骤包括计算所述悬架系统的有效侧倾刚度。

3.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:

4.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:

5.如权利要求2所述的方法,还包括以下步骤:

6.如权利要求1所述的方法,其中所述根据实时数据确定所述悬架系统有效刚度的步骤包括计算所述悬架系统的有效俯仰刚度。

7.如权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:

8.如权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:

9.如权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:

10.一种控制车辆的悬架系统的方法,包括:

11.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

12.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

13.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

14.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

15.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

16.如权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:

17.一种车辆的悬架系统,包括:

18.如权利要求17所述的悬架系统,其中所述至少一个车载传感器包括:至少一个压力传感器和至少一个减震器位移传感器,该至少一个压力传感器配置为产生指示所述至少一个液压回路内的流体压力的压力传感器信号,该至少一个减震器位移传感器配置为产生指示所述至少一个减震器的减震器位移的减震器位移信号,其中所述悬...

【专利技术属性】
技术研发人员:彼得·布恩伯特·范德森
申请(专利权)人:德雷威汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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