主动悬挂制造技术

本发明专利技术提供了一种装置，具有：主动悬挂，该主动悬挂包括耦合到车辆中设备的电磁执行器。力偏压消除器耦合到所述设备，用于使得所述执行器经历零平均值的负载，并且隔振模块基于标称设备对被主动悬挂的设备的所测量干扰的响应来生成控制信号。补偿系统响应于所述标称设备对所述控制信号的响应与所述被主动悬挂的设备对所述控制信号的被测量响应之间的差别来修改所述控制信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及主动悬挂。
技术介绍
沿期望方向运动的交通工具也不可避免地经历沿其他方向的运动。该不期望的运动通常起因于交通工具行进通过的介质中的干扰。例如，无论交通工具是通过陆、海、还是空行进，它都可能遇到撞击、波浪、气穴等。 最好的情况是，这种随机加速对交通工具中的人造成不舒服和烦恼。对于某些易受影响的人，这些随机加速可能引起ー轮晕动。然而，在一些情况下，特别急剧的加速将引起操作者暂时失去对交通工具的控制。即使当稳定吋，也存在ー些与交通工具的发动机相关联的剰余振动。在运动中，即使在平坦的道路上，该剩余振动可能变得难以忍受地令人厌烦。
技术实现思路
根据本专利技术，提供ー种装置，包括主动悬挂，该主动悬挂包括耦合到车辆中设备的电磁执行器；耦合到所述设备的力偏压消除器，使得所述执行器经历零平均值的负载；特征在于隔振模块，用于基于标称设备对被主动悬挂的设备的所測量干扰的响应来生成控制信号；以及补偿系统，用于响应于所述标称设备对所述控制信号的响应与所述被主动悬挂的设备对所述控制信号的被测量响应之间的差别来修改所述控制信号。本专利技术还包括以下特征 传感器，用于提供指示所述设备的状态的信息。 重量传感器，用于测量与所述设备相关联的重量。 所述カ偏压消除器包括气压系统。 主动悬挂配置为具有多个操作模式，包括主动模式和被动模式。 该装置配置为响应于检测到事件而在所述主动模式与被动模式之间自动地切换。 该装置配置为响应于用户选择而在所述主动模式与被动模式之间切換。 该设备包括座椅，并且其中所述电磁执行器耦合到所述座椅以对所述座椅施加力。 所述补偿系统配置为响应于所述座椅的不同乘客的重量的差别来修改所述控制信号。 所述补偿系统包括反馈环路，其携帯指示设备加速的反馈信号；并且所述补偿系统配置为保持所述反馈环路的恒定带宽。 所述补偿系统配置为响应于所述设备的重量的快速改变来修改所述控制信号。 所述补偿系统配置为响应于所述座椅的重量的快速改变来修改所述控制信号。 所述控制信号被修改，从而在所述カ偏压消除器被允许适应于新的设备重量时，所施加的最大执行器力降低。 所述控制信号被修改，从而在所述カ偏压消除器被允许适应于新的座椅重量时，所施加的最大执行器力降低。 所述补偿系统设置为独立于设备差异而保持恒定的开环加速传递函数。 如果所述控制信号将使得所述执行器施加大小处于摩擦力级别上的力，则所述补偿系统不修改所述控制信号。 如果所述控制信号将使得所述设备的加速小于预定阈值，则所述补偿系统不修改所述控制信号。通常，在ー个方面中，力偏压元件耦合到交通工具中的设备，该カ偏压元件具有低带宽，以及主动悬挂包括位于该カ偏压元件内部的线性电磁执行器，该线性电磁执行器具有高带宽并且耦合到设备。实施可以包括ー个或多个以下特征。通过分_ (crossover)频率使低带宽基本上与高带宽隔开。分隔频率为l/3Hz。高带宽包括设备的一部分经历共振的频率。高带宽包括2Hz到20Hz的频率范围。主动悬挂还包括位于カ偏压元件内部的传感器。主动悬挂还包括位于カ偏压兀件内部的电カ电子设备。通常，在另一方面中，在具有一种设备交通工具中具有低带宽的力偏压消除器耦合到设备；以及主动悬挂包括耦合到设备并且具有高带宽的电磁执行器，电磁执行器提供致动力，以及电磁执行器的运动在相对于设备重心的运动的45度相位角内。实施可以具有ー个或多个以下特征。高带宽包括2Hz到20Hz的频率范围。基本上通过设备重心提供致动カ。电磁执行器包括两个カ产生装置，每个カ产生装置沿各自的 轴向设备施加力。其中ー个轴基本上不通过设备重心。致动カ是垂直定向的。主动悬挂系统还包括悬挂联动。电磁执行器基本上耦合到设备的重心。电磁执行器通过枢轴结构基本上耦合到设备的重心，当电磁执行器在最高行程(top stroke)工作时该枢轴结构强制从地面到设备的高度小于15英寸。电磁执行器通过万向接头枢轴基本上耦合到设备的重心。通常，在另一方面中，在具有设备的交通工具中，使耦合到设备的低带宽カ偏压元件在低频范围工作；以及使耦合到设备的高带宽电磁执行器在高频范围工作，使得电磁执行器的运动在相对于设备重心的运动的45度相位角内。实施可以包括ー个或多个以下特征。通过分隔频率使高频范围基本上与低频范围隔开。分隔频率为l/3Hz。使执行器工作包括使执行器提供基本上通过设备的重心的力。其他特征和优点将从以下描述和权利要求中变得清楚明了。附图说明图I和图4-图7示出主动悬挂的设备；图2和图3示出到主动悬挂的设备的并行连接和串行连接；图8示出用于控制图I和图4-图7的主动悬挂的设备的控制系统； 图9示出图8的控制系统的实施方式；图10示出隔振模块；图11-图12示出具有不同类型的设备估计器的控制系统；图13是由カ偏压消除器使用的算法的流程图；图14示出示例性力偏压消除器；图15是示出力偏压消除器的处理的框图；图16示出在其中测量设备的重量的控制系统；、图17示出用于故障保险系统的算法；图18示出典型功率需求；图19示出电源；图20示出用于导致在沿不同轴的运动之间的耦合的座位的支架；图21示出被修改以适应沿不同轴的运动的耦合的控制系统；图22示出力偏压消除器和垂直执行器；图23A和图24A是座位的侧视图；图23B和图24B是示出隔离效果的图表；图25是万向接头枢轴的透视图；图26是示出相位滞后的图表；以及图27是示出频率范围的分隔的图表。具体实施例方式主动悬挂的设备包括耦合到一个或多个主动悬挂元件的座位或其他平台，每个主动悬挂元件提供沿轴方向的主动悬挂。在一些情况下，使被动悬挂元件与沿ー个或多个轴的主动悬挂元件协作是有用的，尽管这不是必需的。在这种情况下，主动悬挂元件可以与被动悬挂元件串行或并行安装。在以下描述中，多处提到设备的位置和运动。应该理解，为了便于以下根据所公开的实施方式的论迷，“位置”表示设备相对于交通工具的位置，“运动”表示设备相对于惯性參考系的运动。因此，提及的位置信号指的是携带关于设备相对于交通工具的位置的信息的信号。提及的运动信号指的是携带关于设备相对于惯性參考系的运动(例如加速)的信息的信号。以下描述涉及的实施方式中，设备g在沿笛卡儿坐标系中三个坐标轴中任何ー个或多个平移。然而，控制系统不需要任何特定坐标系用于其操作。例如，设备可以配置用于沿两个轴中任何ー个或多个平移。此外，设备可以配置用于沿非正交的以及正交的ー个或多个轴平移。以下描述的控制系统不限于设备平移的控制。控制系统还可以用于控制旋转运动，例如俯仰、侧倾或侧滑。或者，控制系统可以用于控制旋转和平移运动的组合。图I不出主动悬挂的设备10,该设备10具有垂直主动悬挂兀件12,用于影响(例如抑制)设备16沿垂直轴z的运动；以及纵向主动悬挂元件14，用于影响设备16沿纵轴y的运动。设备16沿横轴X的运动由被动悬挂元件18影响，例如基于弹簧或弹簧/减震器的系统。在设备16包括座位的情况下，如图I所示情况下，包括用于抑制纵向运动的纵向主动悬挂元件14与包括纯粹被动悬挂相对比是特别有用的，这是因为其允许当对外部环境施力时座位保持静止。这种特征是有用之处在于例如防止座位随着下压脚踏板而向后运动。如在本描述中使用的，主动悬挂是包括作为其主要部分的执行器的悬挂。这种执行器能够生成其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·帕里森，C·J·布林，R·F·奥戴，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：