Система управления активными подвесками многоопорного транспортного средства

 

Изобретение относится к активным подвескам транспортных средств, в частности к устройствам для управления активными подвесками. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем повышения плавности хода и устойчивости движения. Устройство содержит датчики 1 - 7 скорости движения транспортного средства, относительных перемещений подрессоренной и неподрессоренной масс правой и левой передней подвески, изменения статического веса транспортного средства, ускорения неподрессоренной массы передней подвески, углов продольного и поперечного крена транспортного средства, а также блоки 11 и 12 определения продольной и поперечной устойчивости и аппаратуру сопряжения датчиков и исполнительных органов подвески с этими блоками. По показаниям датчиков относительных перемещений, скорости движения и ускорения неподрессоренной массы формируется сигнал управления подвеской, который корректируется в соответствии с сигналами с датчиков углов крена и изменения статического веса. Сигнал управления формируется в блоках определения устойчивости и привязывается к текущему времени по сигналам таймера. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g1) 4 В 60 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4421267/31-) 1 (22) 25.02.88 (46) 07.12.89. Бюл. У 45 (71) Белорусский политехнический институт (72) С.П. Быковец, А.Л. Лебедев, Г.А. Ломако, А.Ф.Опейко, А.Н.Останны, И.В.Пекелис и Л.В.Свиридов (53) 629.113.012.82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1150103, кл. В 60 G 25/00, 1983, (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНЬ1МИ

ПОДВЕСКАМИ МНОГООПОРНОГО ТРАНСРОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к активным подвескам транспортных средств, в частности к устройствам для управления активными подвесками. Цель

„„SU„„1527022 А 1

2 изобретения — расширение функциональ" ных воэможностей путем повышения плавности хода и устойчивости движения. Устройство содержит датчики

1-7 скорости движения транспортного средства, относительных перемещений подрессоренной и неподрессоренной масс правой и левой передней подвески, изменения статического веса транспортного средства, ускорения неподрессоренной массы передней подвески, углов продольного и попегечного крена транспортного средства, а также блоки 11 и 12 определения продольной и поперечной устойчивости и аппаратуру сопряжения датчиков и исполнительных органов подвески с этими блоками, По показаниям датчи ков относительных перемещений, ско1527022 рости движения и ускорения неподрессоренной массы формируется сигнал управления подвеской, который корректируется в соответствии с сигналами с датчиков углов крена и из5

Изобретение относится к активным подвескам транспортных средств, в частности к устройствам для управления активными подвесками.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем повьипения плавности хода и устойчивости движения транспортного средства.

На фиг. l представлена блок-схема системы управления активными подвесками многоопорного транспортного средства, на фиг. 2 — структурная схема блока определения устойчивости, на фиг. 3 — блок-схема алгоритма функционирования системы управления, 25

Система управления активными подвесками мнагоопорнаго транспортного средства содержит датчики 1 и 2 относительных перемещений Х1 и Х2 подрессоренной,и неподрессоренной масс правой и левой передних подвесок соответственно индуктивного типа, датчик 3 угла а продольного крена транспортного средства маятникового типа, датчик 4 изменения ДС статического веса подрессоренного. корпуса

35 транспортного средства тензометрического типа, датчик 5 угла ср поперечного крена транспортного средства маятникового типа, датчик 6 скорости 40

Ч движения транспортного средства тахометрического типа, измеряющий скорость по числу оборотов вращающихся деталей силовой передачи, датчик 7 ускорений Х неподрессоренной массы 45 передней подвески транспортного средства.

Выходы датчиков 1 и 2 соединены с входами сумматора 8 сигналов, выход которого и выходы датчиков 3-7 через низкочастотные фильтры 9 соединены с входами блока 10 аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

Каждый из аналого-цифровых преобразователей в блоке 10 совместно с низкочастотными фильтрами 9, датчика55 ми 1-7 и сумматором 8 сигналов образуют каналы измерения разности относительных перемещений Д Х подрессореименения статического веса. Сигнал управления формируется в блоках определения устойчивости и привязывается к текущему времени по сигналам таймера. 3 ип. иой и неподрессоренной масс правой и левой передней подвески, угла о продольного крена транспортного средства, изменения b,G статистического веса подрессоренного корпуса транспортного средства, угла (поперечного крена транспортного средства, скорости Ч движения транспортного

Фф средства, ускорения Х неподрессоренной массы передней подвески транспортного средства.

В блоке 10 непрерывные сигналы с датчиков 3"7 с выхода сумматора сигналов преобразуются в цифровой код.

Выходы ALgI соединены соответственно с блоками ll и 12 определения продольной и поперечной устойчивости, с блоком 11 определения продольной устойчивости соединены выходы АЦП по каналам измерения угла 0L продольного крена, изменения Д G веса подрессоренного корпуса, скорости V движения транспортного средства и ускорения Х неподрессоренной массы передней подвески транспортнаго средства. С блоком 12 определения поперечной устой» чивости соединены выходы AOII по каналам изменения веса ДС подрессоренного корпуса, угла tp поперечного крена, скорости 7 движения транспортного средства, разности относительных перемещений ЬХ подрессоренной и неподрессоренно масс правой и левой передней, подвески.

Блоки 13 и 12 предназначены для вычисления составляющих усилий, действующих на подрессоренный корпус в функции изменения измеряемых параметров Ilo известным зависимостям, заложенным в память, и для последующего суммирования величин укаэанных составляющих усилий. Эти блоки необходимы также для формирования сигналов, компенсирующих дорожные возмущения.

Структурные схемы блоков ll и 12 совершенно аналогичны и отличаются лишь .вводами. В блок 11 определения продольной устойчивости вводят измеренные значения о, Д С, Ч, Х, а

022 6 вывода к внешним устройствам, в рассматриваемом случае к входу ГАР.

Блок управляющих регистров предназначен для временного хранения управляющей информации и содержит регистры и счетчики, участвующие в управлении вычислительным процессом.

Блок связи организует обмен информацией процессора с оперативной памятью (ОЗУ), а а также с внешним по . отношению к микропроцессору оборудованием.

Система управления активными подвесками многоопорного транспортного средства работает в соответствии с алгоритмом, блок-схема которого представлена на фиг. 3.

При движении транспортного средства по ровной дороге сигналы с датчиков 1,2 и 7 совпадают с заданными значениями и сигнал управления не формируется, так как передняя подвеска находится в состоянии покоя.

Как только передняя подвеска транспортного средства наезжает на неровность, появляется рассогласование поступающих с датчиков 1,2, и 7 величин d Х и Х с их заданными значениями в ЗУ микропроцессора. ЗнаI чение Х по своему каналу измере: ия поступает на блок 11 определения продольной устойчивости, а Х вЂ” на блок 12 определения поперечной устойчивости, где формируются сигналы управления подвеской для компенсации продольных и поперечных возмущений .

На основании сформированных сигналов управления передними подвесками формируются сигналы управления вто— рой и последующими подвесками по следующему принципу.

Пусть Ь вЂ” расстояние между соседними осями транспортного средства (для простоты возьмем его равным для всех осей), V — скорость движения транспортного средства, t, — время срабатывания исполнительнь1х механизмов подвески, <(t) — сигнал управления первой подвеской.

Тогда сигнал управления второй подвеской:

1527 в блок определения поперечной устой-чивости — измеренные значения dG ц, Ч, ДХ.

Блоки 11 и 12 определения устойчивости соединены с выходами таймера

13

3, которыи предназначен для формирования временных интервалов, которые определяют моменты выдачи управляемых воздействий в зависимости от скорости движения транспортного сред10 ства и характера возмущений.

Выходы блоков определения продольной 11 и поперечной 12 устойчивости соединены с цифроаналоговыми преобразователя (ЦАП) продольной устойчи15 вости 14 и поперечной устойчивости

15 соответственно.

Выходы ЦАП 14 и 15 соединены с входами блока 16 управления, который 20 предназначен для формирования необходимой амплитуды и длитеЛьности сигналдв управления, подаваемых на дополнительные механизмы подвески.

Блок определения устойчивости 25 транспортного средства (фиг.2) представляет собой микропроцессор с запоминающим устройством 17 (ЗУ).

Микропроцессор включает в себя буферные схемы ввода 18 и вывода 19, 30 арифметико-логическое устройство 20 (АЛУ), устройство 21 управления (УУ), блок 22 связи (БС) и блок 23 управляющих регистров. ЗУ 17 включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

В ЗУ находятся программа вычисления составляющих сил, действующих на подрессоренный корпус со стороны

40 деталеи подвески в зависимости от измеряемых параметров, заданные значения измеряемых параметров и программа определения управляющих воэдейст45 вий, которые необходимо подать на исполнительные органы подвески с тем, чтобы предотвратить колебания, вызванные дорожными возмущениями.

АЛУ производит логические и арифметические операции над измеренными величинами.

УУ вырабатывает необходимые управляющие сигналы для ввода исходных данных через буферную схему ввода, выборки очередной команды и данных иэ

55 памяти, дешифрации кода команды, выборки подпрограмм из памяти, передачи результатов счета иэ АЛУ в память и через блок связи в буферную схему

"() -= " (t — „,+ <.I ), ретьей подвеской, L g(t) = <(t — 2г- м.o + ср ), i-й подвеской

Б;(е) = Г,(t-(i.-1) tÄ, + t, ), 1527022 где i — порядковый номер оси транспортного средства, i = 1,n ; и — количество осей транспортного средства; время, за которое транспорт5 ное средство проходит межосевое расстояние мо у

Для привязки к текущему времени используется таймер 13.

Во избежание накопления ошибок в системе управления используется обратная связь по сигналам датчиков 3-5, на основании снимаемых с них сигналов Ы, 5 С и Ч" корректируется сигнал управления подвесками с тем, чтобы с, 5G и 1Р приняли заданные значения, записанные в ЗУ микропроi ессора. ормула из обре тения

Система управления активными подвесками многоопорного транспортного средства, содержащая датчик угла про- 25 дольного крена, датчик угла поперечного крена, датчик изменения статического веса подрессоренного корпуса транспортного средства, датчик скорости движения транспортного средства, причем выходы укаэанных датчиков через низкочастотные фильтры соединены с входами блока аналогоцифровых преобразователей, которые совместно с упомянутыми фильтрами и датчиками образуют каналы измерения перечисленных величин, при этом выходы блока аналого-цифровых преобразователей по каналам измерения угла продольного крена, изменения стати- О ческого веса подрессоренного корпуса и скорости движения транспортного средства соединены с блоком определения продольной устойчивости транспортного средства, соединенным с цифроаналоговь1м преобразователем продольной устойчивости, а выходы блока анапого-цифровых преобразователей по каналам измерения изменения статического веса подрессоренного корпуса, угла поперечного крена и скорости движения транспортного средства соединены с блоком определения поперечной устойчивости транспортного средства, соединенным с цифроаналоговым преобразователем попереч- ной устойчивости, о т л и ч а ю— щ а я с я,тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем повышения плавности хода и устойчивости движения, она снабжена дополнительно датчиками относительных перемещений подрессоренной и неподресоренной масс правой и левой передней подвески, датчиком ускорений неподрессоренной массы передней подвески, сумматором сигналов, суммирующим усилителем и таймером, причем выходы датчиков относительных перемещений соединены с входами сумматора сигналов, а его выход и выход датчика ускорений неподрессоренной массы передней подвески через низкочастотные фильтры соединены с блоком аналого-цифровых преобразователей, которые совместно с указанными фильтрами, датчиками и сумматором сигналов образуют каналы измерения разности относительных перемещений подрессоренной и неподрессоренной масс правой и левой передней подвески и ускорений неподрессоренной массы передней подвески, при этом выходы блока аналого-цифровых преобразователей по канллу измерения разности относительных перемещений подрессоренной и неподрессоренной масс правой и левой передней подвески сое-, динены с блоком определения поперечной устойчивости, а выходы блока аналого-цифровых преобразователей по каналу измерения ускорения неподрессоренной массы передней подвески соединены с блоком определения продольной устойчивости,при этом выходы таймера соецинены с входами блоков определения продольной и поперечной устойчивости, а выходы цифроаналоговых преобразователей продольной и поперечной устойчивости соединены с суммирующим усилителем.

1527022 ес Хию

Ф4 41

1М4Ф Ю t

4 б 4Ф

° ЭюояТ

4 Жюю!!

Фиг Р

Фи.J

Составитель А. Барыков

Текред М.Ходанич . Корректор С.Черни

Редактор А. Шандор

Заказ 7458/22 Тирах 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101