專利名稱：汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車空氣懸架控制領(lǐng)域，具體涉及一種汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車懸架系統(tǒng)對車輛行駛平順性、操作穩(wěn)定性有很大的影響，傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架具有固定的懸架剛度和阻尼系數(shù)，其對車身的振動(dòng)響應(yīng)差，控制參數(shù)不能隨著載荷、車速或路況等不可測因素的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，已無法滿足人們對車輛乘坐舒適性及安全性的要求。空氣懸架以空氣彈簧為彈性元件，其彈簧的彈性系數(shù)能根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)，減振性能優(yōu)良，在改善汽車行駛時(shí)的乘坐舒適性方面有很好的效果。國外各大汽車廠商均在其高檔車型上安裝空氣懸架系統(tǒng)。但是，空氣彈簧彈性系數(shù)隨氣缸充氣時(shí)間增長而增大，隨氣缸放氣時(shí)間增長而減小，而氣缸充氣或放氣的過程具有一定的非線性特性。因此，如何有效克服氣缸的非線性特性，實(shí)現(xiàn)對空氣懸架智能化控制成為當(dāng)前空氣懸架電控系統(tǒng)研究的主要熱點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有汽車的被動(dòng)懸架只具有固定的懸架剛度和阻尼系數(shù)，對車身的振動(dòng)響應(yīng)差，控制參數(shù)不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，而空氣懸架中的空氣彈簧的充氣或放氣過程又存在非線性特性，無法有效地改善汽車行駛時(shí)的乘坐舒適性的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)包括采集單元和控制單元；采集單元包括速度傳感器、加速度傳感器和高度傳感器，控制單元包括速度信號(hào)檢測模塊、加速度信號(hào)檢測模塊、高度信號(hào)檢測模塊、EOJ (Electronic Control Unit ;電子控制單元)和電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊；速度信號(hào)檢測模塊與速度傳感器連接，其用于將速度傳感器采集到的車身速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為ECU可識(shí)別的速度方波信號(hào)并傳送給ECU ;加速度信號(hào)檢測模塊與加速度傳感器連接，其用于將加速度傳感器采集到的車身加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為加速度模擬電壓信號(hào)并傳送給ECU的A/D轉(zhuǎn)換單元；高度信號(hào)檢測模塊與高度傳感器連接，其用于將高度傳感器采集到的車身高度信號(hào)轉(zhuǎn)換為高度模擬電壓信號(hào)并傳送給ECU的A/D轉(zhuǎn)換單元；所述ECU分別與速度信號(hào)檢測模塊、加速度信號(hào)檢測模塊、高度信號(hào)檢測模塊連接，其用于將接收到的加速度模擬電壓信號(hào)和高度模擬電壓信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為加速度數(shù)字電壓信號(hào)和高度數(shù)字電壓信號(hào)，并對轉(zhuǎn)換后的加速度數(shù)字電壓信號(hào)、高度數(shù)字電壓信號(hào)和接收到的速度方波信號(hào)進(jìn)行判斷計(jì)算，得出對電磁閥的PWM脈寬調(diào)制控制命令，并傳送給電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊；電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊與ECU連接，其用于根據(jù)收到的對電磁閥的PWM脈寬調(diào)制控制命令驅(qū)動(dòng)電磁閥的開啟和關(guān)閉。本實(shí)用新型的有益效果是該汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)有效克服了空氣懸架的空氣彈簧元件在充氣或放氣過程中存在非線性特性的問題，可以自動(dòng)、平滑地調(diào)整空氣懸架的彈性系數(shù)，改善了空氣懸架系統(tǒng)對車身的振動(dòng)響應(yīng)，大大增強(qiáng)了汽車行駛時(shí)的乘坐舒適性。

圖1是本實(shí)用新型汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)包括采集單元和控制單元；采集單元包括速度傳感器、加速度傳感器和高度傳感器，控制單元包括速度信號(hào)檢測模塊、加速度信號(hào)檢測模塊、高度信號(hào)檢測模塊、ECU和電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊。加速度傳感器采用CA-YD-103型壓電式加速度傳感器，速度傳感器采用CZ-Ol磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器，高度傳感器采用nduSENSORSerie LVDT電磁感應(yīng)式位移傳感器。ECU采用Megal6型微處理器，加速度信號(hào)檢測模塊主要由四個(gè)TL081運(yùn)算放大器芯片組成，高度信號(hào)檢測模塊主要由四個(gè)TL082運(yùn)算放大器芯片和6N137光耦合器芯片組成，速度信號(hào)檢測模塊主要由四個(gè)TL081運(yùn)算放大器芯片組成，電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊采用NUD3124芯片。整個(gè)智能電控系統(tǒng)由LM317三端集成穩(wěn)壓器供電。速度信號(hào)檢測模塊與速度傳感器連接，加速度信號(hào)檢測模塊與加速度傳感器連接，高度信號(hào)檢測模塊與高度傳感器連接，ECU分別與速度信號(hào)檢測模塊、加速度信號(hào)檢測模塊、高度信號(hào)檢測模塊連接，電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊與ECU連接。應(yīng)用本實(shí)用新型的智能電控系統(tǒng)對汽車空氣懸架進(jìn)行控制時(shí)，將電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊與SRS2-80型電磁閥連接，空氣彈簧通過氣缸與電磁閥連接。速度信號(hào)檢測模塊將速度傳感器采集到的車身速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為ECU可識(shí)別的速度方波信號(hào)并傳送給ECU，加速度信號(hào)檢測模塊將加速度傳感器采集到的車身加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為加速度模擬電壓信號(hào)并傳送給ECU的A/D轉(zhuǎn)換單元，高度信號(hào)檢測模塊將高度傳感器采集到的車身高度信號(hào)轉(zhuǎn)換為高度模擬電壓信號(hào)并傳送給ECU的A/D轉(zhuǎn)換單元。ECU根據(jù)檢測的車況信號(hào)，采用智能控制算法計(jì)算出空氣彈簧充、放氣時(shí)間，發(fā)出PWM脈寬調(diào)制控制命令，并傳送給電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊。當(dāng)ECU判斷需要增大空氣彈簧的彈性系數(shù)并對空氣氣缸充氣時(shí)，ECU向電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出充氣控制命令，電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)PWM脈沖頻率調(diào)整充氣電磁閥的開啟狀態(tài)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)排氣電磁閥保持關(guān)閉狀態(tài)，通過使壓縮空氣在ECU的充氣控制命令設(shè)定時(shí)間內(nèi)充入空氣懸架的氣缸內(nèi)，達(dá)到讓空氣彈簧彈性系數(shù)變高或懸架系統(tǒng)變高的作用。當(dāng)ECU判斷需要減小空氣彈簧的彈性系數(shù)并對空氣氣缸排氣時(shí)，ECU向電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出排氣控制命令，電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)PWM脈沖頻率調(diào)整排氣電磁閥的開啟狀態(tài)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)充氣電磁閥保持關(guān)閉狀態(tài)，通過使氣缸內(nèi)的壓縮空氣在ECU的排氣控制命令設(shè)定時(shí)間內(nèi)排出空氣懸架的氣缸外，達(dá)到讓空氣彈簧彈性系數(shù)變低或懸架系統(tǒng)降低的作用。
權(quán)利要求1.汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)，其特征在于:該智能電控系統(tǒng)包括采集單元和控制單元；采集單元包括速度傳感器、加速度傳感器和高度傳感器，控制單元包括速度信號(hào)檢測模塊、加速度信號(hào)檢測模塊、高度信號(hào)檢測模塊、ECU和電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊； 所述速度信號(hào)檢測模塊與速度傳感器連接，其用于將速度傳感器采集到的車身速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為ECU可識(shí)別的速度方波信號(hào)并傳送給ECU ； 所述加速度信號(hào)檢測模塊與加速度傳感器連接，其用于將加速度傳感器采集到的車身加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為加速度模擬電壓信號(hào)并傳送給ECU的A/D轉(zhuǎn)換單元； 所述高度信號(hào)檢測模塊與高度傳感器連接，其用于將高度傳感器采集到的車身高度信號(hào)轉(zhuǎn)換為高度模擬電壓信號(hào)并傳送給ECU的A/D轉(zhuǎn)換單元； 所述ECU分別與速度信號(hào)檢測模塊、加速度信號(hào)檢測模塊、高度信號(hào)檢測模塊連接，其用于將接收到的加速度模擬電壓信號(hào)和高度模擬電壓信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為加速度數(shù)字電壓信號(hào)和高度數(shù)字電壓信號(hào)，并對轉(zhuǎn)換后的加速度數(shù)字電壓信號(hào)、高度數(shù)字電壓信號(hào)和接收到的速度方波信號(hào)進(jìn)行判斷計(jì)算，得出對電磁閥的PWM脈寬調(diào)制控制命令，并傳送給電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊； 所述電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊與ECU連接，其用于根據(jù)收到的對電磁閥的PWM脈寬調(diào)制控制命令驅(qū)動(dòng)電磁閥的 開啟和關(guān)閉。
專利摘要本實(shí)用新型的汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)屬于汽車空氣懸架控制領(lǐng)域，該智能電控系統(tǒng)包括采集單元和控制單元；采集單元包括速度傳感器、加速度傳感器和高度傳感器，控制單元包括速度信號(hào)檢測模塊、加速度信號(hào)檢測模塊、高度信號(hào)檢測模塊、ECU和電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊。本實(shí)用新型的有益效果是該汽車空氣懸架智能電控系統(tǒng)有效克服了空氣懸架的空氣彈簧元件在充氣或放氣過程中存在非線性特性的問題，可以自動(dòng)、平滑地調(diào)整空氣懸架的彈性系數(shù)，改善了空氣懸架系統(tǒng)對車身的振動(dòng)響應(yīng)，大大增強(qiáng)了汽車行駛時(shí)的乘坐舒適性。
文檔編號(hào)B60G17/015GK202911501SQ20122060441
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者于微波, 魏來, 李楠, 馬慶峰, 杜遵生, 楊聽聽 申請人:長春工業(yè)大學(xué)