[发明专利]主动悬挂系统

说明书

一种用于被悬挂设备的主动悬挂系统。该系统具有在被悬挂设备上产生力并且由功率源供电的电磁致动器以及提供控制信号的控制系统，控制信号使得电磁致动器在被悬挂设备上施加力。控制系统被适配成接收导致禁用电磁致动器在被悬挂设备上产生力的关闭信号。当控制系统接收到关闭信号时，控制系统提供使得由电磁致动器施加的力在过渡时间段上逐渐过渡至零的致动器关闭控制信号。

技术领域

本公开内容涉及一种主动悬挂系统。

背景技术

主动悬挂(active suspension)系统用于抵消簧载质量的不期望的运动。一个这样的簧载质量是机动车的座椅。驾驶员可能由于恒定的座椅振动而经历显著的疲劳。座椅的其它运动也可能不舒服或者甚至很危险。与疲劳以及座椅运动相关的问题可以使用减小座椅振动以及座椅的其它不期望的运动的主动悬挂系统来缓解。

发明内容

一种主动悬挂系统可以用于抵消振动隔离平台以及被耦合至该平台的任何元件的不期望的运动。一种主动悬挂系统使用一个或多个电磁致动器，一个或多个电磁致动器可以提供基本上线性的输出运动以帮助实现期望的悬挂结果。这样的电磁致动器的示例包括对将旋转运动转换成线性运动的传输机构进行驱动的线性电机和旋转电机。通常使用来自现有电功率源的能量对电磁致动器供电。在车辆或者其它运输工具中，能量源通常为现有的车辆电池。

一些这样的主动悬挂系统(例如卡车座椅主动悬挂系统)使用偏置力消除器(诸如可动态调节的低刚度弹簧元件(其中弹簧常量是可调节的))以保持悬挂以其垂直行程为中心，并且使用电磁致动器(诸如线性电机)以抵消振动以及小的垂直加速度的其它源。这些悬挂系统从功率源(例如卡车电池)汲取相当多的能量。因此，在运输工具不运行时禁用主动悬挂系统(在被动悬挂系统可用时保持被动悬挂系统处于操作状态)是有用的。如果在致动器处于被致动以向簧载质量递送力的过程中时关闭向致动器提供的功率，则力的突然中止可能使得簧载质量(例如座椅)突然倾斜；这一运动可以激发振动模式(被动悬挂基频谐振和其它结构模式)，从而导致不期望的谐振并且可能导致噪声。

本公开内容的一个方面涉及直接监测源(例如电池)电压，或者经由将功率源连接至主动悬挂系统的接线来间接监测源电压，作为确定运输工具何时关闭并且然后关闭电磁致动器和/或整个主动悬挂系统的一种手段。监测运输工具是否开启的其它方式包括：监测由引擎产生的运输工具的地板的振动，以及监测被悬挂平台或者由该平台承载的元件(诸如乘客座椅)是否正在经历至少最小水平的垂直运动。

另一方面涉及对电磁致动器的关闭的控制，使得其力输出在短时间段上逐渐降低至零，以便轻轻地中止操作并且抑制可能由于力的突然中止而产生的突然倾斜。在一个非限制性示例中，力输出的逐渐下降实质上是单调降低。

本公开内容在一个示例中描绘一种用于被悬挂设备的主动悬挂系统的特征。该系统具有在被悬挂设备上产生力并且由功率源供电的电磁致动器以及提供控制信号的控制系统，控制信号使得电磁致动器在被悬挂设备上施加力；控制系统被适配成接收导致禁用电磁致动器在被悬挂设备上产生力的关闭信号。当控制系统接收到关闭信号时，控制系统提供使得由电磁致动器施加的力在过渡时间段上逐渐过渡至零的致动器关闭控制信号。被悬挂设备可以是机动车乘客座椅，并且电磁致动器可以是线性电机。

过渡时间段可以是预定的。关闭控制信号可以是这样的，以便使得电磁致动器的力输出在预定时间段上平稳地过渡至零；关闭控制信号可以使力输出在预定时间段上平稳地延时归零。关闭控制信号可以备选地使力输出在预定时间段上实质单调地减小至零。

关闭信号可以源自悬挂系统传感器。传感器可以包括以下各项中的一项或多项：功率源电压传感器、电流传感器、振动传感器以及被悬挂设备位置传感器。可以在以下条件中的一个或多个条件下生成关闭信号：(i)当功率源电压低于门限电压时；(ii)当平均振动在零处或者在零附近时；以及(iii)当位置传感器感测到低于最小速度限制的悬挂速度时。