CN103057377B - 一种车身稳定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动调整车高的独立悬挂，包括连接车身的减震器本体，所述减震器本体外套有内置活塞的油缸，所述油缸外壁的上、下端分别设有油孔Ⅰ和油孔Ⅱ，所述活塞在油孔Ⅰ和油孔Ⅱ之间，所述活塞上端与减震器本体底部固接，所述油缸的上端开口与减震器本体外壁可滑动的密封连接，所述油缸底部设有连接车轮的连接头。本发明在原有减震器本体的基础上外套油缸，油缸的活塞固接减震器本体底部，车身稳定控制计算机跟距车辆行驶状况控制油路控制装置对个独立悬挂中油孔Ⅰ和油孔Ⅱ的供油，调整减震器本体在油缸内的位置，从而达到自动调整车身高度的目的，其结构可靠稳固、调整简单方便。本发明适用于汽车领域。

Description

一种车身稳定系统
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是一种车身稳定系统。
背景技术
悬挂装置是在车轮上借助于弹簧使车身浮动的装置，它是由很多弹性元件构成的可动装置，有三个作用：1)连接车身与车轮，以适当的刚性支承车轮；2)吸收来自路面的冲击，改善乘坐舒适性；3)稳定行驶中车身姿势，改善操纵性。悬挂装置的这些作用是互相矛盾的统一体，因为提高了车轮安装刚性，就会降低乘坐舒适性；若想改善乘坐舒适性而采用柔软的弹簧，那么就会增大转弯时的侧倾(由于离心力作用使车身横向侧倾)及加速时前后颠簸(汽车前高后低)，而使操纵性受到影响；若想改善操纵性采用硬弹簧，又会使乘坐舒适性降低。如何调整它们之间的关系，找到一个合理的平衡点，就成了汽车设计师的难题。
目前小汽车和部分大客车都采用独立悬挂，其中包括双叉式悬挂、撑杆式悬挂、全拖动臂式悬挂和半拖动臂式悬挂，上述的独立悬挂均为金属弹簧减振器，靠弹簧和减振器来支撑车身和吸收路面传来的冲击能，具有簧下重量轻，车轮对路面的挤压力大的特点，因此具有很好的舒适性和操纵稳定性。但是这种独立悬挂只单纯的起到减震和减小车身倾斜的作用，无法调整车身高度以适应不同的路况。
世界上还有一种性能较好的独立悬挂—空气弹簧悬挂，它具有可调整车高和控制弹簧刚度的特点，其主要原理是由计算机控制气体弹簧的弹性常数，高速行驶时自动转换为大刚度，低速行驶时转为小刚度；在制动和加速时，使前后弹簧刚度加大，转弯时使左右弹簧刚度变大以减小侧倾度；乘员人数和载重量变化时，气体弹簧可起到自动保持车高的作用，当高速行驶时，还可发挥降低车高的作用。在实际应用中，气体弹簧还可以当车高增高时，由计算机控制，几秒钟后使气体弹簧的空气少量排出，保持汽车外表的美观。但是，如此优越的悬挂仍然存在如下缺点：1)增大弹簧刚度后会使乘坐的舒适性降低，路面传来的冲击力会冲击司乘人员；2)气体弹簧为除去大气中的水分需要装备空气干燥器，若忘记空气干燥器的维护，悬挂系统内部有时会生锈发生故障；3)一旦气体弹簧发生漏气，可能会完全丧失弹簧的作用使汽车无法行驶。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种车身稳定系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种车身稳定系统，包括车身稳定控制计算机和由车身稳定控制计算机控制的油路控制装置，各车轮均分别设有独立悬挂，所述独立悬挂包括连接车身的减震器本体，所述减震器本体外套有内置活塞的油缸，所述油缸外壁的上、下端分别设有油孔Ⅰ和油孔Ⅱ，所述活塞在油孔Ⅰ和油孔Ⅱ之间，所述活塞上端与减震器本体底部固接，所述油缸的上端开口与减震器本体外壁可滑动的密封连接，所述油缸底部设有连接车轮的连接头，所述油路控制装置分别通过油管连接各独立悬挂的油孔Ⅰ和油孔Ⅱ，所述车身稳定控制计算机电连接有车身平衡传感器和车轮定位雷达装置。
作为本发明的进一步改进，所述减震器本体包括减震筒、连接在减震筒上端的主销，所述主销上端固接有与车身连接的安装架，所述主销外部套设弹簧，所述弹簧顶接在安装架与减震筒之间，所述活塞上端与减震筒底部固接。
作为本发明的进一步改进，所述油路控制装置包括与车身稳定控制计算机电连接的液压马达和油路交换器，所述液压马达通过管路分别连接油路交换器的入口和油箱，所述油路交换器的各出口通过油管连接各独立悬挂的油孔Ⅰ和油孔Ⅱ。
作为本发明的进一步改进，所述车身稳定控制计算机电连接有车速传感器。
作为本发明的进一步改进，所述车身稳定控制计算机电连接有转向角传感器。
本发明的有益效果是：本发明在原有减震器本体的基础上外套油缸，油缸的活塞固接减震器本体底部，车身稳定控制计算机跟距车辆行驶状况控制油路控制装置对个独立悬挂中油孔Ⅰ和油孔Ⅱ的供油，调整减震器本体在油缸内的位置，从而达到自动调整车身高度的目的，其结构可靠稳固、调整简单方便。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明独立悬挂的结构示意图；
图2是车身稳定系统的示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种自动调整车高的独立悬挂，包括连接车身的减震器本体1，该减震器本体1外套油缸3，油缸3内置活塞2，在油缸3外壁的上、下端分别设有连通油缸3内部、减震器本体1外部的油孔Ⅰ31和油孔Ⅱ32，活塞2在油孔Ⅰ31和油孔Ⅱ32之间，通过改变两个油孔之间进、出油量来控制活塞2的移动。活塞2上端与减震器本体1底部固接，油缸3的上端开口与减震器本体1外壁密封连接，其密封方式可以用密封圈，也可以用其他方式进行，最终使得减震器本体1看作是油缸3的主轴在活塞2的带动下沿油缸3方向上下滑动。在油缸3底部设有连接车轮的连接头4。因此通过调整油孔Ⅰ31和油孔Ⅱ32的进油和出油就能调整车身的高度了。油缸3内活塞2下方的空间也能对车身起到一定的缓冲作用。当通过两个油孔调整车身高度时，减震器本体1还能继续吸收路面的冲击，保证乘坐人员的舒适性和操控性。
与空气弹簧14的独立悬挂相比，本实施方式无需空气干燥器等其他额外设施的投入和管理，因此其故障率也低，而且即使油缸3损坏了，仍然可以由减震器本体1对车身实现减震支承的作用。
作为进一步优选的实施方式，减震器本体1包括减震筒11、连接在减震筒11上端的主销12，主销12上端固接有与车身连接的安装架13，主销12外部套设弹簧14，弹簧14顶接在安装架13与减震筒11之间，活塞2上端与减震筒11底部固接。减震筒11为一液压缸，与弹簧14的配合使用有效减震和减小车身倾斜。
如图2所示，一种车身稳定系统，包括车身稳定控制计算机5和由车身稳定控制计算机5控制的油路控制装置，四个车轮处均分别设有上述的独立悬挂，油路控制装置分别通过油管连接各独立悬挂的油孔Ⅰ31和油孔Ⅱ32。
油路控制装置由液压马达61、油路交换器62和油箱63组成。其中液压马达61和油路交换器62分别与车身稳定控制计算机5电连接，由车身稳定控制计算机5控制液压马达61的开启和油路交换器62的油路转换。该油路转换器至少具有一个供油入口和8个出口，每个出口均可独自开启或同时开启。液压马达61通过管路分别连接油路交换器62的入口和油箱63，从油箱63中抽取液压油至油路交换器62中使用，油路交换器62的各出口通过油管连接至各独立悬挂的油孔Ⅰ31和油孔Ⅱ32中。
车身稳定控制计算机5分别与车身内置的车速传感器7、转向角传感器8、车轮定位雷达装置10和车身平衡传感器9电连接。其中，车轮定位雷达装置10包括安装在每个车轮上的车轮定位仪。
本实施例能应用于各种行驶状况中。
(1)车速传感器7检测到汽车低速行驶时，由车身稳定控制计算机5控制液压马达61开启，打开油路交换器62连接至各独立悬挂中油孔Ⅱ32的管路，使各独立悬挂的活塞2上升，从而提高汽车车身的高度，具有越野功能；
(2)车速传感器7检测到汽车高速行驶时，降低车身的高度，具有跑车的功能，减少阻力，降低油耗；
(3)车速传感器7检测到汽车制动和加速时，能分别调整车身前后的高度，保持车身的平稳，不会前后颠簸；
(4)车身平衡传感器9和车轮定位雷达装置10检测到乘员人数和载重量变化或前、后、左、右承载不均时，通过改变油量自动保持车高和车身平衡；
(5)车身平衡传感器9和车轮定位雷达装置10检测到汽车在凹凸不平的路面上行驶，通过调整凹下或凸出的车轮相对应独立悬挂中活塞2的高度保持车身平稳不颠簸；
(6)转向角传感器8检测到汽车转弯时，通过调低转向侧车轮独立悬挂的活塞2高度从而降低侧倾角；
(7)车身平衡传感器9和车轮定位雷达装置10检测到汽车爬坡时降低车头高度，升高车尾的高度，减轻汽车后倾的趋势，增加爬坡能力；
(8)车身平衡传感器9和车轮定位雷达装置10检测到汽车下坡时升高车头高度，降低车尾的高度，减轻汽车后倾的趋势，下坡更安全。
以上8种状况中的两种或多种同时出现时，本系统也能综合调控。
在停车熄火后，由车身稳定控制计算机5控制，使得汽车自动恢复到车身出厂高度，保持汽车外表的美观。
另外，车身稳定控制计算机5中集成了手动调整的模块，使得本系统也可以通过人工调节把车身升降到驾驶员所需要的高度，满足手动、自动切换的需要。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (3)

1.一种车身稳定系统，其特征在于：包括车身稳定控制计算机(5)和由车身稳定控制计算机(5)控制的油路控制装置，各车轮均分别设有独立悬挂，所述独立悬挂包括连接车身的减震器本体(1)，其特征在于：所述减震器本体(1)外套有内置活塞(2)的油缸(3)，所述油缸(3)外壁的上、下端分别设有油孔Ⅰ(31)和油孔Ⅱ(32)，所述活塞(2)在油孔Ⅰ(31)和油孔Ⅱ(32)之间，所述活塞(2)上端与减震器本体(1)底部固接，所述油缸(3)的上端开口与减震器本体(1)外壁可滑动的密封连接，所述油缸(3)底部设有连接车轮的连接头(4)，所述油路控制装置分别通过油管连接各独立悬挂的油孔Ⅰ(31)和油孔Ⅱ(32)，所述车身稳定控制计算机(5)电连接有车身平衡传感器(9)、车轮定位雷达装置(10)、车速传感器(7)和转向角传感器(8)。
2.根据权利要求1所述的车身稳定系统，其特征在于：所述减震器本体(1)包括减震筒(11)、连接在减震筒(11)上端的主销(12)，所述主销(12)上端固接有与车身连接的安装架(13)，所述主销(12)外部套设弹簧(14)，所述弹簧(14)顶接在安装架(13)与减震筒(11)之间，所述活塞(2)上端与减震筒(11)底部固接。
3.根据权利要求1所述的车身稳定系统，其特征在于：所述油路控制装置包括与车身稳定控制计算机(5)电连接的液压马达(61)和油路交换器(62)，所述液压马达(61)通过管路分别连接油路交换器(62)的入口和油箱(63)，所述油路交换器(62)的各出口通过油管连接各独立悬挂的油孔Ⅰ(31)和油孔Ⅱ(32)。
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