[发明专利]主动悬挂

说明书

本申请是申请号为200710102263.3、申请日为2007年5月8日、发明创造名称为“主动悬挂”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及主动悬挂。

背景技术

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一轮晕动。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。

即使当稳定时，也存在一些与交通工具的发动机相关联的剩余振动。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。

发明内容

根据本发明，提供一种装置，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测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。

本发明还包括以下特征：

●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。

●所述力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换。

●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，其携带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，从而在所述力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，从而在所述力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，在一个方面中，力偏压元件耦合到交通工具中的设备，该力偏压元件具有低带宽，以及主动悬挂包括位于该力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。

实施可以包括一个或多个以下特征。通过分隔(crossover)频率使低带宽基本上与高带宽隔开。分隔频率为1/3Hz。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力偏压元件内部的传感器。主动悬挂还包括位于力偏压元件内部的电力电子设备。

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。

实施可以具有一个或多个以下特征。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力。电磁执行器包括两个力产生装置，每个力产生装置沿各自的轴向设备施加力。其中一个轴基本上不通过设备重心。致动力是垂直定向的。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。