一種防止車身傾斜的減震系統及其控制方法

2023-05-23 07:35:56

一種防止車身傾斜的減震系統及其控制方法
【專利摘要】本發明揭示了一種防止車身傾斜的減震系統及其控制方法，該系統包括電控部分和執行部分，ECU接收輪速傳感器、方向盤傳感器和剎車行為傳感器傳來的數據，可靠快速判別駕駛員的減速、轉彎意向並輸出控制指令打開電磁閥，使呈對角線分布的兩對減震器之間的上、下腔室交叉對應聯通，從而有效的減緩車身的傾斜。本發明的優點在於該減震系統通過控制單元EUC自動控制，更加的可靠，快速，能夠更好的減緩汽車急剎車減速、轉彎所產生的前傾，和側傾，增加汽車的舒適性；同時採取對減震器的改進來實現減緩汽車急剎車減速、轉彎所產生的前傾，和側傾，其結構簡單，無需添加過多的零部件，成本較低。
【專利說明】一種防止車身傾斜的減震系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種防止汽車減速、轉彎時產生的汽車車身前傾、側傾的減震系統。
【背景技術】
[0002]現在隨著人們的生活水平的提高，人們對於生活的舒適度要求也越來越高，汽車慢慢成為人們上班、出行旅遊選乘的交通工具的主流。
[0003]汽車行駛過程中，若減速則會由於慣性的作用產生前傾，乘客也會隨車身前傾，會造成乘客舒適感下降；若汽車轉彎，則車身容易向左和右傾斜，也容易使乘客不舒服，上述車身傾斜也是導致乘客暈車的主要原因。
[0004]目前車輛上使用的平衡裝置中僅能在汽車轉彎進行平衡處理，但不能減緩車輛剎車時的前傾。現在的市場存在的能夠減緩車輛傾斜的裝置結構很複雜，或者依靠單擺原理防傾斜，受外力幹擾較大，可靠性差。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是實現一種在汽車減速、轉彎時，減少汽車發生前傾、側傾，保持車身穩定的裝置
[0006]為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為:一種防止車身傾斜的減震系統，該系統由電控部分和執行部分組成；
[0007]所述的執行部分包括安裝在每個車輪臂軸與車身之間的減震器，所述的減振器包括油缸、將油缸分成上下腔室的活塞以及活塞杆，其中左前減震器與右後減震器的上、下腔室通過油管交叉連通，左後減震器和右前減震器的上、下腔室通過油管交叉連通，所述的油管均設有電磁閥；
[0008]所述的電控部分設有ECU，所述的ECU接收方向盤傳感器、剎車行為傳感器、輪速傳感器採集的信號，並輸出控制信號至電磁閥。
[0009]所述的方向盤傳感器採集方向盤轉角和/或轉速信號，所述的剎車行為傳感器採集剎車踏板位置信號和/或加速度信號，所述的輪速傳感器採集車輪轉速信號。
[0010]所述的方向盤傳感器安裝在方向盤上，所述的剎車行為傳感器安裝在剎車踏板上，所述的輪速傳感器安裝在車輪旁邊。
[0011]所述的電磁閥為兩位四通的常閉電磁閥。
[0012]每個所述的車輪臂軸與車身之間還設有懸架彈簧。
[0013]一種防止車身傾斜的減震系統的控制方法:
[0014]系統啟動後，電磁閥處於常閉狀態；
[0015]方向盤傳感器採集方向盤轉角信號，剎車行為傳感器採集剎車踏板位置信號，輪速傳感器採集車輪轉速信號，均輸送至E⑶；
[0016]當車輪轉速信號超過預設額定速度時，同時方向盤轉角信號超過額定角度和/或剎車踏板位置信號超過預設額定踩踏位置時，則ECU輸出控制信號至電磁閥13，使其呈開啟狀態；反之則保持電磁閥閉狀態。
[0017]所述的向盤傳感器同時採集方向盤轉速信號，所述的剎車行為傳感器同時採集剎車踏板加速度信號，當車輪轉速信號超過預設額定速度時，方向盤轉速超過額定轉速以及剎車踏板踩踏速度超過額定踩踏速度也作為ECU控制電磁閥13開啟的充分條件。
[0018]當所述的ECU判斷剎車行為傳感器和方向盤傳感器採集信號不超的預設值時，延時額定時間後，系統控制電磁閥繼續保持關閉狀態。
[0019]本發明的優點在於該減震系統通過控制單元EUC自動控制，更加的可靠，快速，能夠更好的減緩汽車急剎車減速、轉彎所產生的前傾，和側傾，增加汽車的舒適性；同時採取對減震器的改進來實現減緩汽車急剎車減速、轉彎所產生的前傾，和側傾，其結構簡單，無需添加過多的零部件,成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明：
[0021]圖I為減震系統主體結構線路不意圖；
[0022]圖2為減震系統右後半橋結構不意圖；
[0023]圖3為減震系統電子控制結構示意圖；
[0024]圖4為減震系統電子控制原理圖；
[0025]圖5為減震系統執行器油路原理圖；
[0026]上述圖中的標記均為：1、車輪；2、左前減震器；3、方向盤；4、方向盤傳感器；5、剎車踏板；6、剎車行為傳感器；7、右前減震器；8、輪速傳感器；9、油管；10、右後減震器；10-1、上腔室；10-2、活塞；10-3、上油口 ；10-4、下油口 ；10_5、下腔室；11、左後減震器；12、車身；13、電磁閥；14、E⑶；15、懸架彈簧；16、車輪臂軸。
【具體實施方式】
[0027]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發明的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關係、各部分的作用及工作原理、製造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0028]參見圖I可知，防止車身傾斜的減震系統主要由電控部分和執行部分兩個部分組成。
[0029]如圖2、5所示，執行部分包括安裝在每個車輪臂軸16與車身12之間的減震器、油管9和電磁閥13，減震器包括左前減震器2與右後減震器10、左後減震器11和右前減震器7，每個減振器均勻油缸、將油缸分成上腔室10-1、下腔室10-5的活塞10-2以及活塞杆構成，活塞杆連接車身12底部，油缸安裝在車輪臂軸16上。其中上腔室10-1設有油管9連通的上油口 10-3，下腔室10-5設有與油管連通的下油口 10-4。
[0030]左前減震器2與右後減震器10的上腔室10-1、下腔室10-5通過油管9交叉連通，左後減震器11和右前減震器7也採用相同的連接方式，即左前減震器2上腔室10-1的上油口 10-3通過油管9與右後減震器10下腔室10-5的下油口 10-4連通，左前減震器2下腔室10-5額下油口 10-4通過油管9與右後減震器10上腔室10-1的上油口 10_3連通。[0031]電磁閥13通常設置兩個，採用四通的常閉電磁閥，兩個電磁閥13分別安裝在左前減震器2與右後減震器10以及左後減震器11和右前減震器7之間的油管9上。
[0032]參見圖2、3可知，電控部分包括E⑶14和傳感器，傳感器包括安裝在方向盤3上的方向盤傳感器4，安裝在剎車踏板5傳動部件上的車行為傳感器6，安裝在車輪I旁邊的輪速傳感器8。方向盤傳感器4採集方向盤3轉角和/或轉速信號，用於反映駕駛員的轉彎意圖，剎車行為傳感器6採集剎車踏板5位置信號和/或加速度信號，用於監控車輛是否會存在前傾狀況，輪速傳感器8採集車輪轉速信號，用於監測車輛行駛速度狀態，並將上述信號輸送至ECU14，由其分析處理後輸出控制信號至電磁閥13，從而控制油管9的導通與否。
[0033]上述系統的控制方法如下:
[0034]系統需要提前預設汽車行駛的額定速度、方向盤3旋轉額定角度、額定轉速，剎車踏板5的額定踩踏位置和踩踏額定速度。上述額定值可以根據車輛減震狀況、車主駕駛習慣、駕駛要求自由設定或者具有出廠統一的設定值，從而能夠滿足不同駕駛員要求，滿足不同車輛的需求。
[0035]車輛使用時，系統啟動，此時電磁閥13處於常閉狀態，相應的減震器各腔室不連通，此時的各減震器處於正常工作狀態，車輛正常行駛；
[0036]系統開啟同時，各個傳感器實時米集信號輸送至E⑶14,方向盤傳感器4米集方向盤3轉角信號，剎車行為傳感器6採集剎車踏板5位置信號，輪速傳感器8採集車輪轉速信號;
[0037]當車輪轉速信號超過預設額定速度時，此時車輛處於需要防傾斜的速度，此時若方向盤3轉角信號超過額定角度和/或剎車踏板5位置信號超過預設額定踩踏位置，則ECU14輸出控制信號至電磁閥13，使其呈開啟狀態；反之則保持電磁閥13閉狀態。
[0038]當車輛急剎車或者急轉彎時，若更早的開啟減震系統的執行部分，則防傾斜效果更好，因此向盤傳感器4同時採集方向盤3轉速信號，剎車行為傳感器6同時採集剎車踏板5加速度信號，並在車輪轉速信號超過預設額定速度時，方向盤3轉速超過額定轉速以及剎車踏板5踩踏速度超過額定踩踏速度中有一個符合條件時，也控制電磁閥13開啟，從而啟動執行部分，提高系統舒適度。
[0039]當E⑶14判斷剎車行為傳感器6和方向盤傳感器4採集信號不超系統預設值時，延時額定時間後，系統控制電磁閥13繼續保持關閉狀態。
[0040]參見圖4，防止車身傾斜的減震系統的工作原理在於:不論汽車是前傾還是側傾狀態，呈對角線分布的兩對減震器之間的工作狀態都是相反的，即總是以壓縮行程對伸張行程或伸張行程對壓縮行程狀表現。所以當系統工作時，由於呈對角線分布的兩對減震器之間的上腔室10-1、下腔室10-5交叉對應聯通，實際為呈對角線分布的兩對減震器之間同是壓縮或是伸張的腔室聯通，則兩減震器之間油壓的作用，減緩這種變化的趨勢，即能有效的減緩汽車前傾、側傾，增加了汽車的行駛舒適性。
[0041]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種防止車身傾斜的減震系統，其特徵在於：該系統由電控部分和執行部分組成； 所述的執行部分包括安裝在每個車輪臂軸（16)與車身（12)之間的減震器，所述的減振器包括油缸、將油缸分成上下腔室（10-1、10-5)的活塞（10-2)以及活塞杆，其中左前減震器（2)與右後減震器（10)的上、下腔室（10-1、10-5)通過油管（9)交叉連通，左後減震器(11)和右前減震器（7)的上、下腔室（10-1、10-5)通過油管（9)交叉連通，所述的油管（9)均設有電磁閥（13)； 所述的電控部分設有ECU (14)，所述的ECU (14)接收方向盤傳感器（4)、剎車行為傳感器（6)、輪速傳感器（8)採集的信號，並輸出控制信號至電磁閥（13)。
2.根據權利要求I所述的防止車身傾斜的減震系統，其特徵在於：所述的方向盤傳感器（4)採集方向盤（3)轉角和/或轉速信號，所述的剎車行為傳感器（6)採集剎車踏板（5)位置信號和/或加速度信號，所述的輪速傳感器（8)採集車輪轉速信號。
3.根據權利要求2所述的防止車身傾斜的減震系統，其特徵在於：所述的方向盤傳感器（4)安裝在方向盤（3)上，所述的剎車行為傳感器（6)安裝在剎車踏板（5)上，所述的輪速傳感器（8 )安裝在車輪（I)旁邊。
4.根據權利要求1、2或3所述的防止車身傾斜的減震系統，其特徵在於：所述的電磁閥（13)為兩位四通的常閉電磁閥。
5.根據權利要求4所述的防止車身傾斜的減震系統，其特徵在於：每個所述的車輪臂軸（16)與車身（12)之間還設有懸架彈簧（15)。
6.一種防止車身傾斜的減震系統的控制方法，其特徵在於： 系統啟動後，電磁閥（13)處於常閉狀態； 方向盤傳感器（4)米集方向盤（3)轉角信號,剎車行為傳感器（6)米集剎車踏板（5)位置信號，輪速傳感器（8)採集車輪轉速信號，均輸送至E⑶（14); 當車輪轉速信號超過預設額定速度時，同時方向盤（3)轉角信號超過額定角度和/或剎車踏板（5)位置信號超過預設額定踩踏位置時，則ECU (14)輸出控制信號至電磁閥13，使其呈開啟狀態；反之則保持電磁閥（13)閉狀態。
7.根據權利要求6所述的防止車身傾斜的減震系統的控制方法，其特徵在於：所述的向盤傳感器（4)同時採集方向盤（3)轉速信號，所述的剎車行為傳感器（6)同時採集剎車踏板（5)加速度信號，當車輪轉速信號超過預設額定速度時，方向盤（3)轉速超過額定轉速以及剎車踏板（5)踩踏速度超過額定踩踏速度也作為ECU (14)控制電磁閥13開啟的充分條件。
8.根據權利要求6或7所述的防止車身傾斜的減震系統的控制方法，其特徵在於：當所述的ECU (14)判斷剎車行為傳感器（6)和方向盤傳感器（4)採集信號不超的預設值時，延時額定時間後，系統控制電磁閥（13)繼續保持關閉狀態。
【文檔編號】B60G17/08GK103568774SQ201310585351
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】時培成, 陳陸駿, 聶高法 申請人:安徽工程大學