[發明專利]非接觸式行駛高度感測的擴展和性能改進

有效

• 申請號: 201710967796.1
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107972440B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 安東尼·馬里奧·達馬托;約翰·杰弗里·普費弗;伯納德·塞繆爾斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60G17/019
• 分類號: B60G17/019
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

本公開的各種實施例提供了一種行駛高度感測系統，其包括作為用于霍爾效應傳感器的輸入單元的編碼電磁源，并且來自電磁體的信號被編碼以能夠拋開環境磁場。在各種實施例中，行駛高度感測系統包括自校準系統，其包括安裝在相對于電磁源的固定距離和方位處以提供系統的連續校準的至少一個霍爾效應傳感器。在一個實施例中，增強的行駛高度感測系統包括至少兩個慣性測量單元，例如安裝于車輛的車身框架和車輛的車軸框架中的每一者的加速度計。這使系統能夠通過在高頻率下以相對較低的功耗更精確、有效地測量行駛高度來優化功率使用。

技術領域

本公開大體上涉及一種基于編碼電磁的車輛行駛高度感測系統。尤其是，本公開的行駛高度感測系統包括用來確定車身行駛高度的變化的編碼電磁源和一個或多個磁力計(例如基于霍爾效應的傳感器)。

背景技術

駕駛員在駕駛其車輛時通常會在道路中遇到障礙物(例如坑洼、巖石、掉落的樹枝以及其他碎片)。這樣的障礙物導致車身相對于車輛的車輪移動，從而使車輛底盤與地面之間的距離(通常稱為行駛高度)發生變化。車輛包括用來檢測行駛高度的這種變化并且響應于接收到的數據而調整車輛懸架的行駛高度感測系統。

行駛高度感測系統測量車輛的底盤、懸架或者車身上的指定點與地面之間的距離。隨著裝載和卸載車輛，行駛高度感測系統檢測車輛的行駛高度的變化并且向車輛懸架系統提供改變懸架對變化的路況或負載作出反應的方式的輸入。通過利用車輛的懸架系統，車輛可提供在崎嶇道路上的更平穩的行駛，提供較低的行駛以便在高速度下獲得更好的空氣動力特性，或者提供升高的行駛以便增加越野離地間隙。

現有的行駛高度感測系統包括物理連桿系統，該物理連桿系統受撞擊損壞的影響并且需要運動部件和杠桿，因而阻礙了精確讀取。其他現有的非連桿行駛高度系統包括利用超聲波激光器的系統。這些系統的一個缺點是它們需要反射器和發射器之間的瞄準線，并且傳輸介質必須是恒定的以保持精確度。這種系統在不受控制的環境中是不精確的。

第三種類型的現有行駛高度感測系統是基于磁性的行駛高度感測系統。這些系統是有益的，這是因為它們不受污垢和水干擾的影響。然而，現有的磁性行駛高度感測系統易受到干擾環境源的影響，并且對于某些應用，提供了非常慢的響應時間。

因此，仍然需要不易受到撞擊損壞的影響，免受瞄準線干擾和介質變化的影響，以及能夠提供快速和精確測量的新的、改進的行駛高度感測系統。

發明內容

所附權利要求書限定了本申請。本說明書概述了實施例的各方面并且不應用來限制權利要求書。根據本文中所述的技術預期到其他實施方式，這對于本領域普通技術人員而言在查閱以下附圖和詳細描述之后將是顯而易見的，并且這些實施方式旨在被包含在本申請的范圍內。

示例實施例提供了一種增強的行駛高度感測系統，其提供了連續的自校準和航位推算以改善感測的保真度和速度。本公開的增強的行駛高度感測系統包括作為霍爾效應傳感器的輸入單元的編碼電磁源。在一個實施例中，增強的行駛高度感測系統包括至少兩個霍爾效應傳感器。在該實施例中，第一霍爾效應傳感器配置成接收來自電磁源的信號，并且編碼成區分編碼磁場與環境磁場。在該實施例中，第二霍爾效應傳感器安裝在相對于電磁源的固定距離和方位處以提供系統的連續校準。在一個實施例中，增強的行駛高度感測系統包括至少兩個慣性測量單元(例如加速度計)。在該實施例中，第一慣性測量單元安裝于車輛的車身框架上，并且第二慣性測量單元安裝于車輛的車軸框架(axle frame)上。這使系統能夠通過在高頻率下以相對較低的功耗更精確、有效地測量行駛高度來優化功率使用。

在本公開的某些實施例中，帶通濾波器用于編碼電磁數據的信號處理。另外，若干霍爾效應傳感器可與單個電磁源一起使用以提供多軸感測，因此提供確定行駛高度變化的穩健性，或者在非獨立懸架(固定軸(solid axle))的情況下，可利用單個電磁源來確定車軸上多個位置的行駛高度。