[发明专利]用于双空气弹簧配置的持续性力控制

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种主动式空气悬架系统，该主动式空气悬架系统带有一个可变力以及可变系数的双空气弹簧，该双空气弹簧利用多个车辆输入来产生用于改变车辆行为目的的标准化的力请求。

背景技术

空气悬架利用空气弹簧来提供所希望的输出特性，例如像乘坐舒适性以及车辆性能。一种已知的主动式空气悬架使用了一个空气弹簧组件，该空气弹簧组件包括围绕一个活塞气囊安装的一个主气囊，这样该活塞气囊为该主气囊提供一个滚动表面。活塞气囊体积的变化改变了主气囊的有效活塞面积。该有效活塞面积中的一个相对小的变化提供了该空气弹簧组件的弹簧系数中的一个变化。对活塞气囊中以及主气囊中的压力选择性地进行控制，从而在弹簧系数中提供无穷的变化而无需任何附加储箱以及相关联的致动器。相对于该主气囊的较大体积，该活塞气囊的较小体积允许压力以及体积的迅速改变以使得能够进行主动的悬架控制。

传统地，主动式空气悬架系统通过可切换的空气弹簧的体积对悬架弹簧刚度做出总的不连续的改变。带有上述双空气弹簧配置的主动式空气悬架是一种力与弹簧刚度调整装置。对于这样一个系统的一个问题是，它难于以一种精确的方式主动地进行控制并调整弹簧力。

发明内容

带有一种可变力以及可变系数的双空气弹簧的一种主动式空气悬架系统被配置为对多个车辆输入进行分析并且产生多个输出控制信号，从而以一种精确的方式来改变和控制弹簧力。

在一个实例中，该主动式空气悬架系统包括一个空气弹簧组件，该空气弹簧组件具有一个活塞气囊以及围绕该活塞气囊安装的一个主气囊，以提供这种可变力以及可变系数的双空气弹簧配置。该空气悬架系统被配置为精确地控制活塞气囊以及主气囊内的压力，从而达到一个总体上希望的性能指标。

在一个实例中，当车辆处于一种动态驾驶操作中时，该系统是一个力控制装置。当车辆处于准静态状态中时，该系统的作用是一个改变弹簧系数的装置。当车辆处于一种动态情况(如执行一个拐弯驾驶操作或者一个驶离情况)中时，车辆的重量的转移要求一个反向力以改变重量转移的变化速率，由此改变该车辆特征。这种反向力是由该装置的主动控制来提供的。

在一种配置中，至少一个空气弹簧组件包括多个空气弹簧组件，每个空气弹簧组件均具有一个主气囊以及一个相关联的活塞气囊；该阀门组件包括用于每个空气弹簧组件的一个分离的阀门组件，并且至少一个压力传感器包括多个压力传感器，其中一个压力传感器与每个活塞气囊相关联。该控制器持续地接收来自每个压力传感器的压力输入信号，这些信号表明相关联的活塞气囊内具体的压力变化。然后，该控制器响应于这些压力变化主动地调整每个活塞气囊内的压力，从而以一种闭环方式来维持所希望的弹簧刚度。

在一个实例中，该控制器产生了多个控制信号，以便独立于所有其他活塞气囊来控制进入以及离开每个活塞气囊的空气供给。

从以下说明书和附图中可以最好地理解本发明的这些以及其他特征，以下部分是一个简要说明。

附图说明

图1是如安装在车辆上的主动式空气悬架的一个实例的总侧视图。

图2是如在图1的主动式空气悬架中使用的一个空气弹簧组件的一个截面图。

图3是在一个第一位置中的该空气弹簧的一个截面图。

图4是在一个第二位置中的该空气弹簧的一个截面图。

图5是示出一个整体系统的图解，该系统结合了用于车辆的可变力以及可变系数的多个双空气弹簧。

具体实施方式

图1展示了用于车辆的一个空气悬架系统10。空气悬架系统10总体上包括一个托架12、一个纵向构件14、一个空气弹簧组件16、一个阻尼器18、以及一个轴组件20。空气悬架系统10被固定到车辆的一个框架或底盘(以22示意性示出)上。纵向构件14可以包括(例如)一个悬架臂，并且轴组件20可以包括任何类型的轴，如一个驱动轴、非驱动轴、挂车轴，等等。轴组件20在横向间隔的车轮(未示出)之间延伸。应该理解，该空气悬架系统10在轴的每一横向末端处包括一个纵向构件14、一个空气弹簧组件16、以及一个阻尼器18。

参见图2，以截面展示了空气弹簧组件16。空气弹簧组件16是沿一条中央垂直轴线A限定的并且包括一个下安装座24(示意性地示出)、被附接到下安装座24上的一个活塞结构或支撑件26、一个活塞气囊28、以及一个主气囊30。一个上安装座32被附接到主气囊30上。上安装座32以及下安装座24在纵向构件14与底盘22(见图1)之间提供了用于空气弹簧组件16的附接。