車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其中包括高度傳感器、電子控制器和電磁閥，所述的高度傳感器與所述的空氣懸架的空氣彈簧相連接，所述的電子控制器連接于所述的高度傳感器與電磁閥之間，所述的電磁閥通過氣路與所述的空氣懸架的空氣彈簧相連接。采用該種結(jié)構(gòu)的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在對(duì)空氣懸架控制的時(shí)候根據(jù)車載重情況進(jìn)行實(shí)際控制，有效地抑制不同載重時(shí)高度控制的過沖問題，當(dāng)所述的空氣懸架的空氣彈簧出現(xiàn)故障或者氣管脫落，導(dǎo)致所述的空氣懸架不能正常使用時(shí)，能夠檢測到加壓即充氣過程中，高度變化異常，并發(fā)出警報(bào)通知駕駛員，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
【專利說明】車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車車身高度控制領(lǐng)域，尤其涉及空氣懸架控制領(lǐng)域，具體是指一種車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]懸架系統(tǒng)是汽車的一個(gè)不可或缺的組成部分，傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)為金屬彈簧懸架，橡膠懸架等被動(dòng)懸架系統(tǒng)，上世紀(jì)五十年代后，空氣懸架系統(tǒng)開始應(yīng)用在汽車上，因此空氣懸架系統(tǒng)的控制器也應(yīng)運(yùn)而生，早期的控制器直接通過氣動(dòng)的方式進(jìn)行控制，隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，越來越多的電子控制產(chǎn)品進(jìn)入汽車懸架領(lǐng)域，特別是對(duì)空氣懸架系統(tǒng)進(jìn)行控制的電控單元，也越來越多。目前空氣懸架電控單元基本可以對(duì)懸架進(jìn)行以下控制:1、在有效范圍內(nèi)任意高度改變；2、診斷通信；3、根據(jù)車速調(diào)節(jié)車身高低。其功能基本上可以滿足一般需求，但是當(dāng)碰到特殊情況時(shí)，以上功能不能滿足用戶需求，例如:1、在現(xiàn)有的空氣懸架電控單元控制下，當(dāng)汽車處在不同的載重情況下，對(duì)高度進(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)調(diào)節(jié)，往往會(huì)產(chǎn)生過沖問題，影響乘坐的舒適性與安全性；2、空氣彈簧出現(xiàn)故障時(shí)，電控單元不能及時(shí)檢測和識(shí)別到，只能通過人工檢測的方式去發(fā)現(xiàn)故障的問題。同時(shí)，現(xiàn)存的電控單元在空氣彈簧出現(xiàn)故障的時(shí)候，需要通過外接壓力傳感器，檢測氣囊壓力值來判斷氣囊狀態(tài)，但是有一種情況下，氣囊壓力值會(huì)隨著充氣時(shí)間而變大，但是氣囊不上升，此故障電控單元只通過壓力傳感器就沒法檢測。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)有效抑制不同載重情況下高度控制過沖現(xiàn)象、對(duì)空氣彈簧故障及時(shí)檢測和報(bào)警、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、具有更廣泛應(yīng)用范圍的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)具有如下構(gòu)成:
[0005]該車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的控制系統(tǒng)包括高度傳感器、電子控制器和電磁閥，所述的高度傳感器與所述的空氣懸架的空氣彈簧相連接，所述的電子控制器連接于所述的高度傳感器與電磁閥之間，所述的電磁閥通過氣路與所述的空氣彈簧相連接。
[0006]較佳地，所述的電子控制器包括與所述的高度傳感器相連接的電磁閥控制單元和車輛載荷值計(jì)算單元，所述的電磁閥控制單元的輸出端與所述的電磁閥相連接，所述的車輛載荷值計(jì)算單元的輸出端與所述的電磁閥控制單元相連接。
[0007]更佳地，所述的電磁閥控制單元為電磁閥PID控制單元。
[0008]更進(jìn)一步地，所述的電子控制器還包括與所述的車輛載荷值計(jì)算單元相連接的PID參數(shù)設(shè)置單元，所述的PID參數(shù)設(shè)置單元的輸出端與所述的電磁閥PID控制單元相連接。[0009]較佳地，所述的電子控制器還包括空氣懸架檢測單元和故障報(bào)警單元，所述的空氣懸架檢測單元與所述的故障報(bào)警單元相連接。
[0010]更佳地，所述的空氣懸架檢測單元包括高度變化率計(jì)算單元和故障判斷単元，所述的高度變化率計(jì)算單元連接于所述的高度傳感器與故障判斷単元之間，所述的故障判斷単元與所述的故障報(bào)警單元相連接。
[0011]更佳地，所述的故障報(bào)警單元為報(bào)警燈。
[0012]采用了該實(shí)用新型中的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，具有如下有益效果:
[0013]1、本實(shí)用新型的多功能控制系統(tǒng)通過高度調(diào)節(jié)的時(shí)間采集，經(jīng)過濾波算法，獲取汽車的載重情況，在下次控制的時(shí)候根據(jù)載重情況進(jìn)行實(shí)際控制，可以有效地抑制過沖問題。
[0014]2、當(dāng)空氣懸架的空氣彈簧出現(xiàn)故障時(shí)，控制系統(tǒng)可以及時(shí)檢測到故障情況進(jìn)行報(bào)警并提醒駕駛員。
[0015]3、本實(shí)用新型不用使用壓カ傳感器，通過控制算法的方式，當(dāng)給氣囊加壓時(shí)，同時(shí)檢測高度傳感器變化情況，若氣囊加壓而高度無變化，或者變化范圍比平時(shí)小，在確保電磁閥為正常的情況下，則可以判斷氣囊出現(xiàn)問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了能夠更清楚地描述本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0018]如圖1所示為本實(shí)用新型的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]所述的控制系統(tǒng)通過控制空氣彈簧I的動(dòng)作來控制空氣懸架，該空氣彈簧I安裝在車架和車軸之間。
[0020]所述的控制系統(tǒng)包括:
[0021]電磁閥2，給所述的空氣彈簧I充放氣；高度傳感器3，檢測空氣彈簧I高度值；電子控制器4，具有采集高度值，進(jìn)行濾波算法，控制電磁閥等功能；氣路5，連接所述的電磁閥2與空氣彈簧I。
[0022]所述的電子控制器包括與所述的高度傳感器3相連接的電磁閥控制單元、車輛載荷值計(jì)算単元和PID參數(shù)設(shè)置単元，所述的電磁閥控制単元根據(jù)高度傳感器3測得的高度變化值對(duì)所述的電磁閥的動(dòng)作進(jìn)行控制，所述的車輛載荷值計(jì)算単元和PID參數(shù)設(shè)置単元根據(jù)高度傳感器3所測得的高度變化值計(jì)算出當(dāng)前車載重值，并相應(yīng)調(diào)整PID控制參數(shù)。
[0023]所述的電子控制器4還包括空氣懸架檢測單元和故障報(bào)警單元，所述的空氣懸架檢測單元包括高度變化率計(jì)算單元和故障判斷単元，所述的高度變化率計(jì)算單元根據(jù)高度傳感器3測得的高度變化值計(jì)算當(dāng)前空氣彈簧I的高度變化率，所述的故障判斷単元判斷所述的高度變化率是否正常，當(dāng)高度變化率異常時(shí)，所述的故障報(bào)警單元執(zhí)行報(bào)警動(dòng)作。
[0024]本實(shí)用新型的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)的原理如下:
[0025]1、通過數(shù)據(jù)采集整合估計(jì)車輛載重情況，以此調(diào)節(jié)PID控制參數(shù)，經(jīng)過模糊算法，進(jìn)行自適應(yīng)PID參數(shù)設(shè)置，可以有效地減少高度調(diào)節(jié)過沖問題。
[0026]( I)當(dāng)向車中加載貨物時(shí)，空氣彈簧I被壓縮，高度傳感器2檢測到高度變化，電子控制器4接收到高度改變信號(hào)△ H，控制電磁閥2將空氣彈簧I恢復(fù)正常高度即升高高度，并記錄恢復(fù)時(shí)間AT，由V= Λ H/AT，經(jīng)過濾波算法后，并與標(biāo)定速度VS對(duì)比，得出相應(yīng)車載重值，并更改PID控制參數(shù)，下次控制時(shí)按照本次車載重值進(jìn)行控制；
[0027](2)相反，當(dāng)從車中卸貨時(shí)，空氣彈簧I被壓縮減少，開始上升，高度傳感器3檢測到高度變化，電子控制器4接收到高度改變信號(hào)△ H，控制電磁閥2將空氣彈簧I恢復(fù)正常高度即降低高度，并記錄恢復(fù)時(shí)間Λ Τ，由V= Λ H/ Λ Τ，經(jīng)過濾波算法后，并與標(biāo)定速度VS對(duì)t匕，得出相應(yīng)車載重值，并更改PID控制參數(shù)，下次控制時(shí)按照本次車載重進(jìn)行控制；
[0028]2、通過充氣及配合高度變化值，并進(jìn)行檢測的方式，獲取空氣彈簧狀態(tài)，判斷空氣彈簧是否存在故障。當(dāng)需要控制高度變化時(shí)，電子控制器4驅(qū)動(dòng)電磁閥2進(jìn)行充氣或放氣動(dòng)作，同時(shí)檢測高度傳感器3信號(hào)變化情況，在規(guī)定時(shí)間AT內(nèi)，獲取高度傳感器3信號(hào)變化率AH2的值，經(jīng)過相關(guān)濾波算法，與正常情況下的ΛΗ2的值進(jìn)行比較，若超出誤差范圍，則判斷空氣彈簧出現(xiàn)故障，也可能是氣路問題，并通過報(bào)警燈提醒駕駛員。
[0029]經(jīng)過試驗(yàn)，在不同的載重下，本實(shí)用新型能夠很好的抑制過沖問題；
[0030]經(jīng)過試驗(yàn)，當(dāng)空氣彈簧出現(xiàn)故障或者氣管脫落，導(dǎo)致不能正常使用時(shí)，本實(shí)用新型能夠檢測到加壓即充氣過程中，高度無變化，并發(fā)出警報(bào)如故障燈報(bào)警。
[0031]本實(shí)用新型的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)的技術(shù)方案中，其中所包括的各個(gè)功能設(shè)備均能夠?qū)?yīng)于實(shí)際的具體硬件電路結(jié)構(gòu)，因此這些功能設(shè)備和單元僅利用硬件電路結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)，不需要輔助以特 定的附加控制軟件即可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。
[0032]采用了該實(shí)用新型中的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，具有如下有益效果:
[0033]1、本實(shí)用新型的多功能控制系統(tǒng)通過高度調(diào)節(jié)的時(shí)間采集，經(jīng)過濾波算法，獲取汽車的載重情況，在下次控制的時(shí)候根據(jù)載重情況進(jìn)行實(shí)際控制，可以有效地抑制過沖問題。
[0034]2、當(dāng)空氣懸架的空氣彈簧出現(xiàn)故障時(shí)，控制系統(tǒng)可以及時(shí)檢測到故障情況進(jìn)行報(bào)警并提醒駕駛員。
[0035]3、本實(shí)用新型不用使用壓力傳感器，通過控制算法的方式，當(dāng)給氣囊加壓時(shí)，同時(shí)檢測高度傳感器變化情況，若氣囊加壓而高度無變化，或者變化范圍比平時(shí)小，在確保電磁閥為正常的情況下，則可以判斷氣囊出現(xiàn)問題。
[0036]在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)包括高度傳感器、電子控制器和電磁閥，所述的高度傳感器與所述的空氣懸架的空氣彈簧相連接，所述的電子控制器連接于所述的高度傳感器與電磁閥之間，所述的電磁閥通過氣路與所述的空氣彈黃相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子控制器包括與所述的高度傳感器相連接的電磁閥控制單元和車輛載荷值計(jì)算単元，所述的電磁閥控制單元的輸出端與所述的電磁閥相連接，所述的車輛載荷值計(jì)算単元的輸出端與所述的電磁閥控制単元相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電磁閥控制單元為電磁閥PID控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子控制器還包括與所述的車輛載荷值計(jì)算單元相連接的PID參數(shù)設(shè)置單元,所述的PID參數(shù)設(shè)置單元的輸出端與所述的電磁閥PID控制單元相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子控制器還包括空氣懸架檢測單元和故障報(bào)警單元，所述的空氣懸架檢測單元與所述的故障報(bào)警單元相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的空氣懸架檢測單元包括高度變化率計(jì)算單元和故障判斷単元，所述的高度變化率計(jì)算單元連接于所述的高度傳感器與故障判斷単元之間，所述的故障判斷単元與所述的故障報(bào)警單元相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用空氣懸架的多功能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的故障報(bào)警單元為報(bào)警燈。
【文檔編號(hào)】B60Q9/00GK203410266SQ201320449462
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】潘清福, 廖金華, 沈準(zhǔn) 申請(qǐng)人:東風(fēng)電子科技股份有限公司