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車輛懸架中的陀螺儀系統(tǒng)的制作方法_2

文檔序號(hào):8268506閱讀:來源:國知局
施方式中,額外的傳感器可以聯(lián)接至前輪202和前輪204的車輪組件,以檢測它的取向,以及根據(jù)所述取向來檢測車輛傾斜的可能性。
[0023]來自這些傳感器的數(shù)據(jù)被CMG 210的控制器使用以向常平架軸施加轉(zhuǎn)矩,用于改變CMG的動(dòng)量矢量的方向,因此,改變施加在車架205上的力的凈值。在轉(zhuǎn)向期間,通過使得車輛200B恢復(fù)到水平靜態(tài)平衡,本發(fā)明的實(shí)施方式可以增大車輛可以安全地進(jìn)入/退出轉(zhuǎn)向的最大速度,減小車輛可以進(jìn)行而不會(huì)打滑/翻車的轉(zhuǎn)向半徑,可以增大轉(zhuǎn)向期間乘客的舒適度,通過在它們的使用壽命期間減小這些組件上的磨損來延長懸架系統(tǒng)220的組件的使用壽命等。
[0024]圖3A和圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的在轉(zhuǎn)向期間改變車輛的傾斜動(dòng)力學(xué)的一個(gè)或多個(gè)CMG。在圖3A中,車輛300A包括具有多于兩個(gè)車輪和無陀螺儀輔助的懸架系統(tǒng)(例如,類似于圖1A和圖1B中的具有脫離的CMG的懸架系統(tǒng)120的懸架)的車輛,該懸架系統(tǒng)包括懸架彈性件322和懸架彈性件324以分別穩(wěn)定前輪302和前輪304。示出的車輛304在轉(zhuǎn)向時(shí)接合至左手側(cè)(相對于駕駛員),其引起彈性件324上的向下的力和在彈性件322上的向上的力,因此產(chǎn)生了車輛傾斜。
[0025]圖3B示出了具有CMG 310和CMG 312的車輛300B。該CMG產(chǎn)生控制扭矩中心以減小或者消除在彈性件324上的向下的力和在彈性件322上的向上的力,因此使得車架水平靜態(tài)平衡。在本發(fā)明的不同實(shí)施方式中,在車輛中的多個(gè)CMG的位置可以改變;而且多個(gè)CMG的尺寸可以相同、或可以不同。
[0026]圖4A和圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)CMG,該一個(gè)或多個(gè)CMG在越野使用期間改變車輛的穩(wěn)定性。在圖4A中,車輛400A包括具有多于兩個(gè)車輪和無陀螺儀輔助的懸架系統(tǒng)(例如,類似于圖1A和圖1B中的具有脫離的CMG的懸架系統(tǒng)120的懸架)的車輛,該懸架系統(tǒng)包括懸架彈性件422和懸架彈性件424以分別穩(wěn)定前輪402和前輪404。示出的車輛404在轉(zhuǎn)向時(shí)接合至右手側(cè)(相對于駕駛員),其引起彈性件422上的向下的力和在彈性件424上的向上的力,因此產(chǎn)生了車輛傾斜。
[0027]在此所使用的“越野使用路況”可以包括車輛外部的引起車輛不穩(wěn)定的任何因素-包括但不限于:不平坦的、未鋪砌的、和/或松砂礫表面、或有雨的/泥濘的/結(jié)冰的表面,或者在極其惡劣環(huán)境條件(例如,暴雨/暴雪/狂風(fēng))中駕駛。圖4A示出了執(zhí)行轉(zhuǎn)向的車輛400A,其中該路況將一個(gè)或多個(gè)車輪(包括車輪404)從駕駛表面上抬升。
[0028]圖4B示出了具有CMG 410和CMG 412的車輛400B。該CMG產(chǎn)生控制扭矩中心以減小或者消除在彈性件424上的向下的力和在彈性件422上的向上的力,因此使得車架水平靜態(tài)平衡。在該實(shí)施方式中,放置在車輛400B內(nèi)/圍繞車輛400B的傳感器能夠檢測由越野使用路況引起的力;用于CMG 410和CMG412的控制器使得CMG產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的控制扭矩以防止任何車輪不與駕駛表面充分接觸。CMG 410和CMG 412在內(nèi)側(cè)輪胎上有效地產(chǎn)生外力,以便防止圖4A示出的抬升。CMG產(chǎn)生了圍繞車輛400B的滾動(dòng)軸的扭矩,導(dǎo)致內(nèi)胎上的額外的正交力且進(jìn)一步消除了車輛的任何潛在的滾動(dòng)/打滑。
[0029]圖5根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的借助一個(gè)或多個(gè)CMG來增強(qiáng)車輛懸架系統(tǒng)的過程的流程圖。在此示出的流程圖提供了不同的過程動(dòng)作的順序的示例。雖然以具體的順序或者次序示出,除非特別說明,否則動(dòng)作次序可以改變。因此,所示出的執(zhí)行方式應(yīng)當(dāng)理解為僅作為示例,且示出的過程可以以不同的次序執(zhí)行,且一些動(dòng)作可以并行地執(zhí)行。此外,一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式中可被省略;因此,并非所有的動(dòng)作在每一執(zhí)行方式中都是必要的。其他的過程流程也是可以的。
[0030]過程500包括用于從一個(gè)或多個(gè)傳感器接收傳感器信息的操作(步驟502),該一個(gè)或多個(gè)傳感器聯(lián)接至具有一個(gè)或多個(gè)車輪的車輛。所述車輛可以包括兩輪車輛(例如摩托車)、三輪車輛(例如三輪汽車)、或四輪車輛(例如常規(guī)的機(jī)動(dòng)車或者卡車)。所述傳感器可以聯(lián)接至車輛的至少一個(gè)車輪、懸架組件、或車架。在一些實(shí)施方式中,所述傳感器可以包括一個(gè)或多個(gè)慣性測量單元、高度傳感器、角度傳感器、長度傳感器、和/或距離傳感器。
[0031]利用上述的傳感器信息,確定了車輛的傾斜角(步驟504)。該傾斜角包括相對于車輛的參考面的偏斜角;該參考面可以包括例如車輛的水平靜態(tài)平衡。所述傾斜角還可以指示潛在的打滑狀況、抬升狀況、或者翻車狀況。需要確定該傾斜角度是否包括明顯足夠的值,以利用聯(lián)接至車架的一個(gè)或多個(gè)CMG增強(qiáng)的車輛的懸架系統(tǒng)(步驟506)。如果有很小的傾斜角或者無傾斜角,則不驅(qū)動(dòng)或者不控制CMG來產(chǎn)生輸出扭矩(步驟508)。
[0032]如果存在傾斜角,則CMG控制器可以將指令傳輸給聯(lián)接至車輛的車架的一個(gè)或多個(gè)CMG,至少部分地根據(jù)車輛的傾斜角產(chǎn)生總角動(dòng)量(步驟510)。一個(gè)或多個(gè)CMG中的每一個(gè)可以在一個(gè)或多個(gè)軸上驅(qū)動(dòng)。在一些實(shí)施方式中,一個(gè)或多個(gè)CMG的總角動(dòng)量還根據(jù)車輛的加速度和/或進(jìn)一步根據(jù)車輛的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)向輪的位置。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解,上文的描述是說明性的,而不是限制性的。在閱讀和理解了上文記載的內(nèi)容后,許多其他的實(shí)施方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來來說是顯而易見的。因此,本發(fā)明公開的范圍應(yīng)當(dāng)參考附屬權(quán)利要求,以及這些權(quán)利要求聲稱保護(hù)的等效物的全部范圍來確定。
[0034]上文詳細(xì)描述的一些部分是以計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的對數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號(hào)表示的形式呈現(xiàn)的。這些算法描述和表示是被數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員使用,以便最有效地向本領(lǐng)域其他技術(shù)人員傳達(dá)他們的工作的內(nèi)容的方法。這里的算法,通常被認(rèn)為是自相一致的導(dǎo)致預(yù)期結(jié)果的系列操作。所述操作是那些需要對物理量的物理操控的操作。盡管不是必須,通常這些物理量表現(xiàn)為能夠被存儲(chǔ)、被傳輸、被結(jié)合、被對比等其他操作的電信號(hào)或者磁信號(hào)。主要為了通用的原因,有時(shí)將這些信號(hào)稱為比特、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字、或諸如此類,已經(jīng)證明是方便的。
[0035]但是,應(yīng)當(dāng)牢記的是,所有這些和類似的術(shù)語將與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián),并且僅僅是應(yīng)用于這些量的方便的標(biāo)記。除非上面的討論特別說明,否則,可以理解為,在整篇描述中,討論使用的術(shù)語如“捕捉”、“發(fā)送”、“接收”、“解析”、“形成”、“監(jiān)測”、“啟動(dòng)”、“執(zhí)行”、“增加”或者諸如此類,指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或相似的電子計(jì)算裝置的動(dòng)作和過程,所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或相似的電子計(jì)算裝置操縱和將代表計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的物理(如,電的)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其他的相似地代表計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器或者寄存器或者其他此類信息存儲(chǔ),傳輸或者顯示裝置內(nèi)的物理量的數(shù)據(jù)。
[0036]本發(fā)明的實(shí)施方式還涉及一種用于通過電路、邏輯電路或處理器執(zhí)行的軟件模塊來執(zhí)行操作的裝置。該裝置可以為了所需目的專門構(gòu)造,也可以包括被儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序被選擇性地激活或者重新配置的通用計(jì)算機(jī)。這樣的計(jì)算機(jī)程序可以被儲(chǔ)存在非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,諸如,但不限于,任何種類的磁盤,包括軟盤、光盤、只讀光盤存儲(chǔ)器(CD-ROM)、和磁光盤,只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存儲(chǔ)存儲(chǔ)器(RAM)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、磁卡或者光卡、或任意一種用于存儲(chǔ)電子指令的介質(zhì)。
[0037]上文詳細(xì)描述的一些部分是以計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的對數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號(hào)表示形式呈現(xiàn)的。這些算法描述和表示是被數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域技術(shù)人員使用以便最有效地向本領(lǐng)域其他技術(shù)人員傳達(dá)他們的工作內(nèi)容的方法。這里的算法,通常被認(rèn)為是自相一致的導(dǎo)致預(yù)期結(jié)果的系列步驟。所述步驟是需要對物理量進(jìn)行物理操作的步驟。通常,盡管不是必須,這些物理量表現(xiàn)為能夠被存儲(chǔ)、被傳輸、被結(jié)合、被對比等其他操作的電信號(hào)或者磁信號(hào)的形式。主要為了通用的原因,有時(shí)將這些信號(hào)稱為比特、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字等等
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