[发明专利]控制和调节主动式底盘系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用以控制和调节主动式底盘系统的方法。

背景技术

实际上一汽车的行驶性能在考虑到所要求的行驶舒适性和所需要的行驶安全性下通过底盘的相应的构型以及通过汽车的相应的抗扭转的车身来调节，以便可以以要求的方式和方法抵消在汽车运行中作用到汽车上的和由此产生的汽车运动。在设计上述汽车系统时考虑行驶动力学，其是工程力学或汽车动力学的分学科并且研究作用到汽车上的力和由此产生的汽车运动。行驶动力学本身基本上分为汽车的纵向动力学、横向动力学和垂直动力学。

纵向动力学根据路段和运行状况研究驱动力或制动力在车轮上的共同作用和行驶阻力。因此由纵向动力学还可得出关于燃料消耗量、加速性能和传动线路与制动装置的设计的重要的结论。

横向动力学研究力，例如侧风或离心力，其使汽车偏离行驶方向。可以只通过轮胎或车轮的侧向导向力实现这些力的平衡，其中橡胶轮胎的车轮相对于它的中平面在一相应的倾斜行驶角度下滚动。车轮动负荷、驱动力和制动力以及公路的摩擦特性也具有影响。按照重心的位置、风力作用点的位置、车轮悬挂装置的结构和轮胎特性得出行驶特性，其与司机的转向反作用一起可以推知行驶性能、直线行驶的行驶方向保持和弯道行驶的行驶稳定性。

垂直动力学研究垂直的力和运动，其因道路的不平度产生并且通过轮胎和汽车的弹簧悬挂装置的中间连接产生绕横向轴线的升降振动和俯仰振动，借助于减振器减小上述振动。在弯道行驶时产生一绕纵向轴线取决于轴装置的摇摆，可以通过稳定器给以影响。

通过电子调节系统的使用试图改善行驶动力学，其中纵向动力学例如通过一反联锁系统，横向动力学通过一行驶动力学调节包括期望时刻借助于一制作作用的针对性影响以及垂直动力学通过减小车身的摇摆倾向和减振特性的影响可以借助于电子底盘调节装置施加影响。

目前所谓主动式底盘系统应用于主动地减小车身振动，其由绕汽车的垂直轴线、纵向轴线和横向轴线的离心运动、摇摆运动和俯仰运动造成。在控制主动式底盘系统时将车身视为理想刚性的车身结构并且对主动式底盘系统的各个部件这样地控制或对底盘系统的各个部件的操作方式分别这样地调节，使车身振动以所要求的方式和方法减小到一5Hz的频率范围内或完全避免。

在这方面，具有连续可变的减振器特征曲线的减振器、在稳定器中的可主动旋转的促动器、在汽车的车身弹簧悬挂装置的区域内长度可变的促动器是主动式底盘系统的各部件，它们根据经由一传感器装置检测的汽车加速度和在一控制装置中经由相应的计算算法确定的控制参数加以控制，以便将车身振动考虑到汽车的当前的运行状况减到要求的范围内。

主动式底盘系统在汽车的车身弹簧悬挂装置的区域内构成有长度可变的促动器，该主动式底盘系统例如构成为一主动的电液压的弹簧系统，其应该将车身在全部的行驶状况下保持在同一水平上。利用这样的底盘系统不仅能够改变弹性和振动阻尼也可以实现水平调节。在此，在每一减振支柱中设置可垂直移动的液压缸用于调节。泵入液压缸中的油越多，弹簧偏压越强并且其弹簧力越大。油流量本身通过调节阀和截止阀控制。经由调节阀将压力或引向液压缸或引向回流。截止阀例如在停止马达时或在底盘系统操作故障时关闭进给。优选电磁地操纵全部的阀并且作为阀装置安装在轴上，其中可单独调节每一减振支柱。

具有设计成连续可变的特征曲线的减振器的主动式底盘系统提供以下可能性，使减振率在瞬间内匹配于相应的运行状况。自动检验的控制和调节装置包括例如用于速度、横向加速度和道路状况的各个传感器、一包智能的软件的计算机装置和多个促动器。其中一个促动器构成为比例减振阀，借其可在一最小值与一最大值之间连续调节减振力。

由实际已知的并且在稳定器中设计具有可主动旋转的促动器的主动式底盘系统还包括两个主动的稳定器、一个具有集成的各传感器的阀组、一泵、一横向加速度传感器、一控制仪和其他的供电部件。这样的底盘系统的核心元件构成两个主动的稳定器，其代替传统的机械稳定器集成在前轴和后轴的区域内。促动器是一液压操作的旋转马达，其中旋转马达轴和旋转马达壳体分别与一稳定器半部相连接。各主动的促动器将液压压力转变为一扭矩或经由连接转变为一稳定力矩。