CN108725123B - 悬架系统和控制方法 - Google Patents

悬架系统和控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108725123B
CN108725123B CN201810340705.6A CN201810340705A CN108725123B CN 108725123 B CN108725123 B CN 108725123B CN 201810340705 A CN201810340705 A CN 201810340705A CN 108725123 B CN108725123 B CN 108725123B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air spring
assemblies
air
vehicle
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810340705.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108725123A (zh
Inventor
C·J·梅特里克
C·摩根
C·阿昌博
A·穆克蒂杜特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN108725123A publication Critical patent/CN108725123A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108725123B publication Critical patent/CN108725123B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/033Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means characterised by regulating means acting on more than one spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/052Pneumatic spring characteristics
    • B60G17/0523Regulating distributors or valves for pneumatic springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/26Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
    • B60G11/27Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs wherein the fluid is a gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0162Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0162Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking
    • B60G17/0163Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking the control involving steering geometry, e.g. four-wheel steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25Stroke; Height; Displacement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40Steering conditions
    • B60G2400/41Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/50Pressure
    • B60G2400/51Pressure in suspension unit
    • B60G2400/512Pressure in suspension unit in spring
    • B60G2400/5122Fluid spring
    • B60G2400/51222Pneumatic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs
    • B60G2500/201Air spring system type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/30Height or ground clearance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/18Starting, accelerating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/24Steering, cornering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

车辆的悬架系统包括多个空气弹簧组件,每个空气弹簧组件具有空气弹簧和悬架位置传感器;以及控制器。控制器被编程为基于由压力传感器提供的压力来确定与多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的角部力,并且基于由悬架位置传感器提供的总长度根据每个空气弹簧的目标总长度来确定多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的有效面积。

Description

悬架系统和控制方法
背景技术
本公开涉及一种悬架系统和悬架系统的控制方法。
车辆可配备有空气悬架,其利用空气弹簧来提供对乘坐高度以及乘坐舒适性和车辆性能的控制。空气弹簧可包括接收加压空气以改变空气悬架的弹簧刚度的气囊。气囊内的压力可被选择性地控制以提供可变的弹簧刚度和乘坐高度。
因此,期望主动控制并调整空气弹簧的弹簧刚度和乘坐高度。
发明内容
在一个说明性实施例中,提供了一种悬架系统。悬架系统包括多个空气弹簧组件和控制器。多个空气弹簧组件各自包括空气弹簧、用于监测空气弹簧的压力的压力传感器以及用于监测空气弹簧的总长度的悬架位置传感器。控制器与每个空气弹簧组件通信。控制器被编程为基于空气弹簧的压力和多个空气弹簧特性来确定空气弹簧的估计总长度。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为响应于空气弹簧的总长度与空气弹簧的估计总长度之间的平均差值大于阈值而改变多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的空气质量。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为响应于估计总长度不同于空气弹簧的目标总长度而从压力传感器接收空气弹簧的压力。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为基于空气弹簧的压力和有效面积来确定与多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的角部力。
除了本文描述的一个或多个特征之外,与多个空气弹簧组件中的每一个相关联的角部力是进一步基于转向角、气动力和车辆加速度中的至少一个。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为基于角部力来确定车辆横向百分比。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为响应于车辆横向百分比与预定车辆横向百分比之间的平均差值大于车辆横向百分比阈值而改变多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的空气质量。
在另一个说明性实施例中,提供了一种用于车辆的悬架系统。悬架系统包括多个空气弹簧组件,每个空气弹簧组件具有空气弹簧和悬架位置传感器;以及控制器。控制器被编程为基于由压力传感器提供的压力来确定与多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的角部力,并且基于由悬架位置传感器提供的总长度根据每个空气弹簧的目标总长度来确定多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的有效面积。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为确定总车辆重量并且基于多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的角部力来确定车辆横向百分比。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为基于车辆重量和车辆横向百分比根据目标总长度来确定与多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的目标角部力。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为响应于车辆横向百分比与预定车辆横向百分比之间的平均差值根据每个空气弹簧的目标总长度大于阈值,确定多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的估计总长度。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为响应于至少一个空气弹簧的估计总长度不同于至少一个空气弹簧的目标总长度,接收多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的压力以及总长度。
除了本文描述的一个或多个特征之外,多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的估计总长度是基于每个空气弹簧的压力和预定空气弹簧特性。
除了本文描述的一个或多个特征之外,控制器进一步被编程为响应于多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的总长度与多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的估计总长度之间的平均差值大于总长度阈值,改变多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的空气质量。
在又另一个说明性实施例中,提供了一种控制悬架系统的方法。该方法响应于至少一个空气弹簧的估计总长度不同于至少一个空气弹簧的目标总长度而接收多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的压力和总长度。该方法基于多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的压力和有效面积来确定与多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的角部力。
除了本文描述的一个或多个特征之外,估计总长度是基于每个空气弹簧的压力和多个空气弹簧特性。
除了本文描述的一个或多个特征之外,该方法基于多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的角部力来确定车辆横向百分比。
除了本文描述的一个或多个特征之外,车辆横向百分比是进一步基于气动力、车辆加速度和转向角中的至少一个。
除了本文描述的一个或多个特征之外,该方法为多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧分配调整优先级。
除了本文描述的一个或多个特征之外,该方法根据所分配的调整优先级来改变多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的空气质量。
从以下结合附图的详细描述中,本公开的以上特征和优点以及其它特征和优点将容易显而易见。
附图说明
其它特征、优点和细节仅借助于示例出现在以下详细描述中,该详细描述参考附图,其中:
图1是具有悬架系统的车辆的示意图;并且
图2是控制悬架系统的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述仅仅具有示例性本质并且不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解的是,在整个附图中,对应的附图标号指示相同或对应的部分和特征。
参考图1,根据说明性实施例,示出了车辆10。车辆10可为诸如履带式车辆、卡车、公共汽车、农具、军用运输车辆或其它车辆等机动车辆。车辆可包括动力系20和悬架系统22。
动力系20向一个或多个车轮组件30提供转矩以推进车辆10。多个车轮组件30中的每个车轮组件可包括安装在车轮34上的至少一个轮胎32。靠近车辆10的前部36设置的一个或多个车轮组件30中的一对车轮组件可被布置为可转向轮,并且靠近车辆10的后部38设置的一个或多个车轮组件30的一对车轮组件被布置为驱动轮。在至少一个实施例中,靠近车辆10的前部36设置的一个或多个车轮组件30中的一对车轮组件可被布置为驱动轮和可转向轮两者。在至少一个实施例中,靠近车辆10的后部38设置的一个或多个车轮组件30中的一对车轮组件可被布置为驱动轮和/或可转向轮。
动力系20可包括推进动力源40和变速器42。推进动力源40可为内燃机、电动机或它们的组合,其被布置为提供动力或推进转矩,该动力或推进转矩可用于使一个或多个车轮组件30旋转以经由变速器42和驱动轴44来推进车辆10。变速器42可联接到推进动力源40或者可由推进动力源40驱动。变速器42经由驱动轴44可驱动地连接到车轴组件46。
车轴组件46可旋转地支撑一个或多个车轮组件30。车轴组件46可被配置为驱动轴,其可提供转矩以使相关车轮组件30旋转以推进车辆10。变速器42的输出利用驱动轴44连接到车轴组件46的输入。
悬架系统22将一个或多个车轮组件30的每个车轮34连接到车辆10的车架或底盘(未示出)。悬架系统22被布置为抑制振动或振荡,控制车轮移动和/或控制车轴组件移动。悬架系统22还被布置为提供预定水平的乘坐质量,控制乘车高度或车架或底盘与车轮组件30可接合的支撑表面之间的距离,和/或影响车辆的操纵和乘坐感觉10。
悬架系统22可包括防倾杆和颠簸缓冲器(未示出)。防倾杆通常可被称为防晃杆或稳定杆。防倾杆将车辆10的相对车轮连接在一起。防倾杆提供力或反作用力以减少车辆10的车身侧倾。提供颠簸缓冲器或缓冲止动件以防止悬架系统22在压缩状态下触底。颠簸缓冲器在悬架系统22压缩时提供阻力。
悬架系统22被配置为空气悬架系统,其采用多个空气弹簧组件50,它们各自靠近车辆10的角部设置。悬架系统22包括多个空气弹簧组件50、加压气体源52、阀块54和控制器56。
提供安装件以将多个空气弹簧组件50中的每个空气弹簧组件附接到车辆10的车轴组件和车架或底盘。多个空气弹簧组件50可与减震器(未示出)结合使用,该减震器被配置为抑制震动或冲击并耗散动能。减震器可与一个或多个车轮组件30中的每个车轮组件相关联,并且可在车轮组件与车架或底盘之间延伸。
多个空气弹簧组件50可分别被设置有空气弹簧60、压力传感器62和悬架位置传感器64。
空气弹簧60被布置为吸收震动和振动,影响乘坐质量,并且至少部分地设定车辆10的乘坐高度。每个空气弹簧60靠近车辆10的角部设置并且支撑车辆10的车架或底盘。还可设想,还可提供不同数量的空气弹簧或空气弹簧配置。
空气弹簧60经由连接到阀块54的孔流体地连接到加压气体源52。可通过加压气体源52改变多个空气弹簧组件50的空气弹簧60的空气质量。空气弹簧60可被充气或放气以控制乘坐质量,控制转弯力并控制乘坐高度。
压力传感器62和悬架位置传感器64可被设置为与多个空气弹簧组件50中的每个空气弹簧组件相关联的传感器模块70的一部分。在至少一个实施例中,压力传感器62可与空气弹簧60完全间隔开并且被设置在阀块54中。控制器56与传感器模块70之间的通信由图1中的连接节点M1到M4表示。例如,连接节点M1表示与空气弹簧60相关联并与右前车轮组件相关联的传感器模块70之间的通信。连接节点M2表示与空气弹簧60相关联并与左前车轮组件相关联的传感器模块70之间的通信。连接节点M3表示与空气弹簧60相关联并与左后车轮组件相关联的传感器模块70之间的通信。连接节点M4表示与空气弹簧60相关联并与右后车轮组件相关联的传感器模块70之间的通信。
压力传感器62被定位成监测或测量空气弹簧60的压力。压力传感器62靠近空气弹簧60附近设置并且与被设置有监测阀块输送压力的阀块54的压力传感器分离。压力传感器62向控制器56提供指示空气弹簧60的压力的数据或信号。
悬架位置传感器64被定位成监测每个空气弹簧60的总长度。悬架位置传感器64向控制器56提供指示空气弹簧60的总长度的数据或信号。空气弹簧60的总长度可与车辆10的乘坐高度相关。当车轮组件移动更靠近车辆10的车架或底盘并且车辆10的乘坐高度随着车轮组件从车辆10的车架或底盘进一步移动而增加时,车辆10的乘坐高度可减小。当空气弹簧60的空气质量改变时,空气弹簧60的总长度也可改变以调整乘坐高度以及与空气弹簧60相关联的角部力。在至少一个实施例中,可从指示空气弹簧60的总长度的数据或信号中导出弹簧速度。
在至少一个实施例中,可提供气动力传感器80、加速度传感器82和/或转向角传感器84。气动力传感器基于车辆10的速度和航空地图来确定气动力,以向控制器56提供指示车辆10上的下压气动力的数据或信号。加速度传感器82监测车辆加速度或减速度。加速度传感器82可为被布置为向控制器56提供指示车辆加速度的数据或信号的加速度计。转向角传感器84监测或测量车辆10的转向角。转向角传感器84向控制器56提供数据或指示转向角的信号。
加压气体源52将一定体积的气体储存并供应到阀块54并且最终供应到多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60。加压气体源52包括压缩机90、贮槽92和贮槽压力传感器94。压缩机90可由推进动力源40、变速器42或单独的动力源驱动。
压缩机90被布置为在压力下将气体提供给贮槽92。由贮槽92存储的气体可处于大于或等于目标空气弹簧压力的压力下。贮槽压力传感器94监测被存储在贮槽92内的气体的压力。贮槽压力传感器94与控制器56之间的通信由连接节点RP表示。
加压气体源52的贮槽92将加压气体供应给阀块54。阀块54被布置为通过导管100将加压气体提供给多个空气弹簧组件50的一个或多个空气弹簧60。导管100可为管道、管或软管。阀块54包括进气阀102、出气阀104、排气阀106、歧管108和阀块压力传感器110。歧管108在进气阀102、出气阀104和排气阀106之间延伸并且将加压气体分配到多个导管100。
进气阀102被布置为促进或抑制加压气体从贮槽92流向出气阀104。进气阀102包括诸如螺线管(未示出)等致动器或可由其控制,该致动器可将进气阀102在打开位置与关闭位置之间致动。当进气阀102处于打开位置时,加压气体能够从加压气体源52的贮槽92流出。当进气阀102处于关闭位置时,加压气体被抑制从加压气体源52的贮槽92流出。
出气阀104被布置为促进或抑制加压气体从阀块54的歧管108流向多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60。每个出气阀104与多个空气弹簧组件50的不同的导管和不同的空气弹簧相关联。每个出气阀104独立于进气阀102、排气阀106并独立于彼此致动,以独立地控制多个空气弹簧组件50的不同空气弹簧的充气、放气或压力评估。
出气阀104包括诸如螺线管等致动器或可由其控制,该致动器可将出气阀104致动在打开位置与关闭位置之间。当出气阀104处于打开位置时,加压气体能够从歧管108通过出气阀104流向空气弹簧60。当出气阀104处于关闭位置时,加压气体被抑制从歧管108通过出气阀104流向空气弹簧60。
排气阀106被布置为响应于由控制器56提供的信号而将加压气体排放到大气。
阀块压力传感器110监测或测量歧管108内的流体压力。阀块压力传感器110被布置为提供指示歧管压力的数据或信号。阀块压力传感器110与控制器56之间的通信由连接节点VP表示。
控制器56监测并控制悬架系统22的操作。控制器56被配置为控制进气阀102、出气阀104、排气阀106以及被设置有多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的可变体积阀的致动,该致动控制每个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的总体积。控制器56与多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60通信并且还与每个压力传感器62、每个悬架位置传感器64、贮槽压力传感器94和阀块压力传感器110通信。控制器56可改变多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的空气质量,以控制车辆10的乘坐高度和/或横向重量。
控制器56可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储装置。KAM是一种持久或非易失性存储器,其可在CPU断电时用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可使用诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电动、磁性、光学或组合存储器装置的许多已知存储器中的任何一种来实施,其中的一些数据表示由控制器56用于控制悬架系统22的可执行指令。
控制器56被布置为针对给定的悬架系统操作模式监测多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的特性的变动。控制器56被布置为单独地改变多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的空气弹簧质量,以补偿可能由车辆10的热变化、动态效应或重量变化引起的变动。
多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60可具有被存储在控制器56的存储器中的预定多个空气弹簧特性。预定多个空气弹簧特性可为弹簧压力对位移曲线或弹簧压力对位移查找表,其可用于给定悬架系统操作模式下的乘坐高度控制或车辆横向控制。随着空气弹簧60的温度改变,多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的总长度可改变。
控制器56被编程为确定多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的目标弹簧压力或基本弹簧压力。目标弹簧压力或基本弹簧压力可与车辆10处于平坦面或平坦地面时的弹簧压力相关。使用预定防倾杆力图计算每个角部的基本防倾杆力,该预定防倾力图由车辆10的连接到防倾杆的所有角部的基本总弹簧长度建立索引。使用预定颠簸缓冲器力对位移曲线特性曲线来计算基本颠簸缓冲器力,其中使用基本总弹簧长度来确定颠簸缓冲器位移。基本弹簧力是通过考虑防倾杆力、颠簸缓冲器力和悬架衬套力的因素从基本角部力确定的。使用多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的基本弹簧力和有效面积来计算基本弹簧压力,其基于根据总基本弹簧长度的总长度。每个空气弹簧60的有效面积是基于空气弹簧体积和空气弹簧总弹簧长度。
控制器56被编程为执行乘坐高度控制以保持目标车辆乘坐高度。基本弹簧总长度对弹簧压力曲线是由控制器56选自至少一个预定弹簧总长度对弹簧压力曲线。弹簧总长度对弹簧压力曲线是基于基本弹簧总长度和基本弹簧压力来选择。
控制器56基于多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的由压力传感器62提供的预定多个空气弹簧特性和测量压力来确定多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的估计总长度。多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的估计总长度与测量总长度之间的差值是多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的弹簧位移。控制器56确定多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的估计总长度与多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧的由悬架位置传感器64提供的测量总长度之间的平均差值。
控制器56将多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的估计总长度与测量总长度之间的平均差值与阈值平均差值进行比较。多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的估计总长度与测量总长度之间的平均差值可被认为是弹簧长度误差,并且阈值平均差值可被认为是弹簧长度误差阈值。响应于平均差值(弹簧长度误差)大于阈值平均差值(弹簧长度误差阈值),控制器56可操作加压气体源52和/或阀块54以改变多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的空气质量,直到多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的估计总长度与测量总长度之间的平均差值(弹簧长度误差)在阈值平均差值(弹簧长度误差阈值)内为止。
控制器56可优先调整多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的空气质量,使得具有最大平均差值(最大弹簧长度误差)的多个空气弹簧组件50的空气弹簧60具有最高优先级,并且具有最小平均差值(最小弹簧长度误差)的多个空气弹簧组件50的空气弹簧60具有最低优先级。然后控制器56可在调整具有最低优先级的多个空气弹簧组件50的空气弹簧60的空气质量之前调整具有最高优先级的多个空气弹簧组件50的空气弹簧60的空气质量,直到所有弹簧长度误差均在弹簧长度误差阈值下为止。
可由气动力传感器80、加速度传感器82和/或转向角传感器84中的至少一个提供的动态和气动力数据可由控制器56使用来帮助调整多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的空气质量。除了乘坐高度调整或代替乘坐高度调整之外,控制器56可优先调整可对车辆空气动力学提供最大影响的多个空气弹簧组件50的空气弹簧60。例如,在调整或改变与车辆的后部38相关联的空气弹簧的空气质量之前,控制器56可优先调整或改变与车辆10的前部36相关联的空气弹簧的空气质量。控制器56可分配更高的优先级以保持车辆10的前部36处于水平并且处于期望的乘坐高度,并且控制器56可分配较低的优先级以保持车辆10的后部38处于水平并且处于期望的乘坐高度。
控制器56被编程为执行横向重量控制以保持或实现目标车辆横向百分比。车辆横向百分比表达基于右前角部的角部力加上左后角部的角部力除以角部力之和的车辆10的重量分布。
控制器56被编程为响应于车辆重量的变化或横向重量的变化来执行空气弹簧质量调整。随着车辆重量增加,弹簧行程可能减小并且弹簧压力可能增加,使得车辆操纵和性能可能受到影响。响应于多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的估计总长度不同于至少一个空气弹簧60的目标总长度,基于悬架系统22的选择模式,控制器56从压力传感器62和悬架位置传感器64接收多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的测量压力和测量总长度。
控制器56基于每个空气弹簧60的压力和总长度(有效面积)来确定与车辆10的每个角部(右前角部、左前角部、右后角部和左后角部)处的每个空气弹簧60相关联的角部力。可由气动力传感器80、加速度传感器82和/或转向角传感器84中的至少一个向控制器56提供的数据提供或通过该数据估计的动态和气动力可由控制器56使用来确定角部力。
角部力也可能受到颠簸缓冲器力和防倾杆力的影响。可使用预定颠簸缓冲器力对位移特性曲线来计算车辆10的每个角部的颠簸缓冲器力。可使用悬架位置传感器64来确定或测量颠簸缓冲器位移。使用预定防倾杆力图计算车辆10的每个角部的防倾杆力,该预定防倾力图由车辆10的连接到防倾杆的每个角部的总弹簧长度建立索引。可使用悬架位置传感器64来确定或测量总弹簧长度。通过考虑颠簸缓冲器力和防倾杆力的因素,可从底角部力确定弹簧力。因而,每个角部力可为用于车辆10的每个角部的空气弹簧力、颠簸缓冲器力和防倾杆力之和。
控制器56使用角部力确定车辆横向百分比。
控制器56可基于所有角部力之和来估计总车辆重量。估计总车辆重量可为至少一个样本的平均值,并且可使用悬架位置传感器64和加速度计中的至少一个来滤波(置信因子)。
通过控制器56使用预定或选定车辆目标前部重量分布和预定或选定车辆横向重量来计算车辆10的每个角部的目标角部重量。如果车辆10在平地上,则目标前部重量分布和目标车辆横向重量与前部重量分布和车辆横向重量相关。
基于目标车辆横向百分比或预定车辆横向百分比,控制器56可确定估计车辆横向百分比与预定车辆横向百分比之间的平均差值。
估计车辆横向百分比和预定车辆横向百分比之间的平均差值可被认为是车辆横向误差。可将平均差值(车辆横向误差)与阈值差值进行比较。阈值差值可被认为是车辆横向误差阈值。响应于平均差值(车辆横向误差)大于阈值差值(车辆横向误差阈值),控制器56可确定多个空气弹簧组件50的空气弹簧60的目标弹簧压力满足目标或预定车辆横向百分比。
控制器56还可基于测量空气弹簧压力和空气弹簧特性来确定多个空气弹簧组件50的每个空气弹簧60的估计总长度。响应于多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的测量总长度与多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的估计总长度之间的平均差值大于阈值差值,控制器56可改变多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的空气弹簧质量。
控制器56可优先调整具有最大弹簧长度误差的多个空气弹簧组件50的单个空气弹簧60的空气质量,其中为了减小车辆横向误差所需的调整也将减小弹簧具有最高优先级时时的弹簧长度误差,并且具有最小弹簧长度误差的空气弹簧60具有最低优先级。如果对空气质量的调整不能减小车辆横向误差并且也不能减小该弹簧的弹簧长度误差,则可将最高优先级分配给弹簧长度误差最小的弹簧。控制器56然后可在调整具有最低优先级的空气弹簧的空气质量之前调整具有最高优先级的空气弹簧的空气质量,直到车辆横向误差在车辆横向误差阈值内。这种优先级区分策略提供了乘坐高度与车辆横向百分比之间的平衡,以减少车辆横向调整可能导致乘坐高度超出公差的可能性。
参考图2,示出了悬架系统22的示例性控制方法的流程图。该流程图表示可以可由控制器56执行的硬件、软件或者硬件与软件的组合来实施或影响的控制逻辑。为了简洁起见,将在下面的单个方法迭代的上下文中描述该方法。
在框200处,该方法评估至少一个空气弹簧60的估计总长度是否不同于多个空气弹簧组件50的至少一个其它空气弹簧60的目标总长度。如果至少一个空气弹簧60的估计总长度并未不同于多个空气弹簧组件50的至少一个其它空气弹簧60的目标总长度,则该方法可结束。如果至少一个空气弹簧60的估计总长度不同于多个空气弹簧组件50的至少一个其它空气弹簧60的目标总长度,则该方法可继续到框202。
在框202处,该方法接收每个空气弹簧60的测量压力和总长度。
在框204处,该方法确定与每个空气弹簧60相关联的角部力。
在框206处,该方法基于角部力确定车辆横向百分比。
在框208处,该方法对总长度与估计总长度之间的差值进行平均,和/或该方法对车辆横向百分比与目标车辆横向百分比之间的差值进行平均。
在框210处,该方法将至少一个空气弹簧60的总长度与估计总长度之间的平均差值与总长度阈值进行比较,和/或该方法将车辆横向百分比与目标车辆横向百分比之间的平均差值与车辆横向百分比阈值进行比较。
如果至少一个空气弹簧60的总长度与估计总长度之间的平均差值小于总长度阈值和/或车辆横向百分比与目标车辆横向百分比之间的平均差值小于车辆横向百分比阈值,该方法可返回到框202或者结束。如果至少一个空气弹簧60的总长度与估计总长度之间的平均差值大于总长度阈值和/或车辆横向百分比与目标车辆横向百分比之间的平均差值大于车辆横向百分比阈值,则该方法继续到框212。
在框212处,该方法确定或分配对多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的空气质量的调整优先级。具有最大平均差值(最大弹簧长度误差)的空气弹簧60可具有最高优先级,并且具有最小平均差值(最小弹簧长度误差)的空气弹簧60可具有最低优先级。具有最大弹簧长度误差和最大车辆横向误差的空气弹簧60可具有最高优先级,并且具有最小弹簧长度误差和最小弹簧长度误差的空气弹簧60可具有最低优先级。
在框214处,该方法根据在框212处确定的所分配的调整优先级来改变或调整多个空气弹簧组件50的至少一个空气弹簧60的空气质量。例如,该方法可在调整具有最低优先级的空气弹簧60的空气质量之前调整具有最高优先级的空气弹簧60的空气质量,直到所有的误差均在它们相应的误差阈值下。
在框216处,该方法在对至少一个空气弹簧60进行调整之后重置所有的平均差值。例如,平均差值(弹簧长度误差)和平均差值(车辆横向误差)可通过该方法重置,这是因为多个空气弹簧组件50的一个空气弹簧60的调整可能会影响所有其它空气弹簧。
虽然已经参考示例性实施例描述了以上公开,但是本领域技术人员将会理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可进行各种改变并且可用等同物替换其元件。另外,在不脱离本公开的实质范围的情况下,可进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此,希望本公开不限于所公开的特定实施例,而是将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (8)

1.一种用于车辆的悬架系统,包括:
多个空气弹簧组件,每个空气弹簧组件具有空气弹簧和悬架位置传感器;以及
控制器,其被编程为基于由压力传感器提供的压力和所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的有效面积来确定与所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的角部力,并且基于由所述悬架位置传感器提供的总长度根据每个空气弹簧的目标总长度来确定所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的有效面积;
其中所述控制器进一步被配置为确定车辆重量并且基于所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的所述角部力来确定车辆横向百分比。
2.根据权利要求1所述的悬架系统,其中所述控制器进一步被配置为基于所述车辆重量和所述车辆横向百分比根据所述目标总长度来确定与所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的目标角部力。
3.根据权利要求2所述的悬架系统,其中所述控制器进一步被配置为响应于根据每个空气弹簧的所述目标总长度大于阈值的所述车辆横向百分比与预定车辆横向百分比之间的平均差值,确定所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的估计总长度。
4.根据权利要求3所述的悬架系统,其中所述控制器进一步被配置为响应于至少一个空气弹簧的估计总长度不同于所述至少一个空气弹簧的目标总长度,接收所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的压力以及所述总长度。
5.根据权利要求4所述的悬架系统,其中所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的所述估计总长度是基于每个空气弹簧的所述压力和预定空气弹簧特性确定的。
6.根据权利要求4所述的悬架系统,其中所述控制器进一步被配置
为响应于所述多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的所述总长度与所述多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的所述估计总长度之间的平均差值大于总长度阈值,改变所述多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的空气质量。
7.一种控制悬架系统的方法,包括:
响应于至少一个空气弹簧的估计总长度不同于至少一个空气弹簧的目标总长度而接收多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的压力和总长度;以及
基于所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的所述压力和有效面积来确定与所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧相关联的角部力;
所述方法进一步包括:
基于所述多个空气弹簧组件的每个空气弹簧的所述角部力来确定车辆横向百分比。
8.根据权利要求7所述的方法,进一步包括:
为所述多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧分配调整优先级;以及
根据所分配的调整优先级来改变所述多个空气弹簧组件的至少一个空气弹簧的空气质量。
CN201810340705.6A 2017-04-24 2018-04-17 悬架系统和控制方法 Active CN108725123B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/495247 2017-04-24
US15/495,247 US10266028B2 (en) 2017-04-24 2017-04-24 Suspension system and method of control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108725123A CN108725123A (zh) 2018-11-02
CN108725123B true CN108725123B (zh) 2022-07-01

Family

ID=63714799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810340705.6A Active CN108725123B (zh) 2017-04-24 2018-04-17 悬架系统和控制方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10266028B2 (zh)
CN (1) CN108725123B (zh)
DE (1) DE102018109578B4 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019004309T5 (de) * 2018-08-29 2021-05-20 Hitachi Astemo, Ltd. Federungsvorrichtung
US11458796B2 (en) * 2018-09-24 2022-10-04 Zoox, Inc. Controlling vehicle suspension system using pressure set point
JP7190109B2 (ja) * 2019-02-15 2022-12-15 株式会社アイシン 荷重推定装置
US11161383B1 (en) 2020-04-30 2021-11-02 GM Global Technology Operations LLC Process and system for correcting longitudinal roll from offset load using active roll control
JP2022034880A (ja) * 2020-08-19 2022-03-04 株式会社アイシン 車両用重量推定装置、重量推定方法、およびプログラム
CN113525535B (zh) * 2021-08-10 2023-01-06 东风柳州汽车有限公司 一种基于模糊控制的驾驶室半主动悬置控制方法及装置
CN114654954B (zh) * 2022-03-28 2023-11-03 岚图汽车科技有限公司 一种空气悬架高度调节方法及系统
CN114953881A (zh) * 2022-05-31 2022-08-30 小米汽车科技有限公司 车辆控制方法、装置、车辆、存储介质及芯片

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002120723A (ja) * 2000-08-11 2002-04-23 Kayaba Ind Co Ltd 車両の空気バネ式懸架装置および差圧弁
CN101269618A (zh) * 2008-04-25 2008-09-24 江苏大学 一种电子控制空气悬架三档可调减振器阻尼值的控制方法
US20100036561A1 (en) * 2006-09-26 2010-02-11 Andreas Jung Method for operating a vehicle
CN101844500A (zh) * 2009-03-12 2010-09-29 阿文美驰技术有限责任公司 用于双空气弹簧配置的持续性力控制
CN101856959A (zh) * 2009-04-01 2010-10-13 阿文美驰技术有限责任公司 用于双空气弹簧配置的闭环压力控制
CN103640448A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 中联重科股份有限公司 油气悬挂控制系统、油缸调平方法和工程车辆
CN104669972A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 源捷公司 反应性空气悬挂系统及使用方法
US20160031287A1 (en) * 2013-03-14 2016-02-04 Jaguar Land Rover Limited Ride height control system and method
US20160272035A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicle height adjustment apparatus
CN106143040A (zh) * 2016-06-26 2016-11-23 合肥仁德电子科技有限公司 一种ahc高度控制系统以及车辆

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10017506C2 (de) * 2000-04-07 2002-08-01 Continental Ag Verfahren zur Bestimmung der Radaufstandskraft eines Kraftfahrzeuges
DE102004010559A1 (de) * 2004-03-04 2005-09-22 Wabco Gmbh & Co.Ohg Achslastanzeigevorrichtung
JP4525660B2 (ja) * 2006-10-13 2010-08-18 トヨタ自動車株式会社 車両用サスペンションシステム
US9050871B2 (en) 2009-10-16 2015-06-09 GM Global Technology Operations LLC Temperature compensation method for an air suspension after engine shut-off
DE102013106703A1 (de) * 2013-06-26 2014-12-31 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Luftfeder mit in den Balg integrierter Niveaumesseinrichtung

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002120723A (ja) * 2000-08-11 2002-04-23 Kayaba Ind Co Ltd 車両の空気バネ式懸架装置および差圧弁
US20100036561A1 (en) * 2006-09-26 2010-02-11 Andreas Jung Method for operating a vehicle
CN101269618A (zh) * 2008-04-25 2008-09-24 江苏大学 一种电子控制空气悬架三档可调减振器阻尼值的控制方法
CN101844500A (zh) * 2009-03-12 2010-09-29 阿文美驰技术有限责任公司 用于双空气弹簧配置的持续性力控制
CN101856959A (zh) * 2009-04-01 2010-10-13 阿文美驰技术有限责任公司 用于双空气弹簧配置的闭环压力控制
US20160031287A1 (en) * 2013-03-14 2016-02-04 Jaguar Land Rover Limited Ride height control system and method
CN104669972A (zh) * 2013-11-27 2015-06-03 源捷公司 反应性空气悬挂系统及使用方法
CN103640448A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 中联重科股份有限公司 油气悬挂控制系统、油缸调平方法和工程车辆
US20160272035A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicle height adjustment apparatus
CN106143040A (zh) * 2016-06-26 2016-11-23 合肥仁德电子科技有限公司 一种ahc高度控制系统以及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
US10266028B2 (en) 2019-04-23
DE102018109578B4 (de) 2021-06-17
CN108725123A (zh) 2018-11-02
US20180304717A1 (en) 2018-10-25
DE102018109578A1 (de) 2018-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108725123B (zh) 悬架系统和控制方法
US8899603B2 (en) Closed loop pressure control for dual air spring configuration
CN107499271B (zh) 一种基于电控空气悬架的客车防侧翻控制方法
US7997600B2 (en) Apparatus comprising a suspension system and method for adjusting a suspension system
US8967648B2 (en) Continuous force control for dual air spring configuration
US8075002B1 (en) Semi-active suspension system
US9517673B2 (en) Vehicle and a suspension system for the vehicle
US6264213B1 (en) Suspension system for land vehicles, in particular motor vehicles
US8376373B2 (en) Controllable suspension architecture for enhanced armoured vehicle survivability
EP2902224B2 (en) Suspension system and method of control
US20070044881A1 (en) Dynamic tire-pressure control system
US20150088379A1 (en) Suspension system
US20230111977A1 (en) Kinetic Suspension System With Roll And Pitch Stiffness Deactivation Based On Road Profile Information
JP2008520490A (ja) アクティブシャーシシステムを制御及び調整するための方法
US7815199B2 (en) Speed dependent control for dual air spring configuration
CN111971190A (zh) 用于空气管理系统的控制单元
US20180029433A1 (en) Vehicle suspension system
US10179493B2 (en) System and method for operating a vehicle having an active roll control system
JP5652341B2 (ja) 車両用サスペンション装置
US11498383B2 (en) Continuously variable rate fluid spring system for a vehicle, and method of operation
US20190161089A1 (en) Control of chassis systems in relation to aerodynamic loads
JP2007099096A (ja) 車両制御装置
US20230356555A1 (en) Multiple stacked airbag spring
JP4206971B2 (ja) 車輌のロール運動制御装置
WO2024024216A1 (ja) 緩衝器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant