CN106143041B - 一种车用空气悬架控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车用空气悬架控制系统及其控制方法，所述车用空气悬架控制系统包括一空气压缩机、一干燥罐、一储气罐、一电磁阀单元、一电控单元、四个气囊、四个压力传感器、三个高度传感器、以及功能面板，其中，所述空气压缩机、所述干燥罐和所述储气罐通过气路依次连接，所述储气罐的另一端与所述电磁阀单元连接；所述电控单元分别与所述空气压缩机、所述干燥罐、所述电磁阀单元、所述压力传感器、所述高度传感器和所述功能面板电连接。本发明的空气悬架系统可实现对悬架的提升、降落控制，气路故障报警，以及对干燥罐的回吹还原操作，不仅可以干燥空气，保护气囊，还可以延长使用寿命，降低成本。

Description

一种车用空气悬架控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于悬架领域，具体地说，涉及一种车用空气悬架控制系统及其控制方法。

背景技术

悬架系统是汽车上的一个不可或缺的组成部分，它弹性地连接着车身和车桥，在汽车行驶时，用以缓冲不平地面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能够平顺地行驶。

传统的悬架系统为金属弹簧悬架，橡胶悬架等被动悬架系统，被动悬架中的各元件的特性不可调整，只能被动地吸收能量、缓和冲击，对车辆对路面存在很强的冲击载荷，减少车辆、公路的使用寿命等缺点。传动的被动悬架具有固定的悬架刚度和悬架阻尼，设计的出发点是在满足汽车的平顺性和操纵稳定性之间的折中，但是无法解决同时满足平顺性和操纵稳定性之间相矛盾的要求。上个世纪五十年代后，空气悬架系统开始应用在汽车上，因此空气悬架系统的控制器也应运而生。随着人们对车辆乘坐舒适性要求的提高和客车悬架技术的发展，空气悬架在汽车上的应用日益广泛。空气悬架的发展使得汽车平顺性和操纵稳定性能够同时兼具，因此已逐渐取代了被动悬架。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种车用空气悬架控制系统，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种车用空气悬架控制系统，所述车用空气悬架控制系统包括一空气压缩机、一干燥罐、一储气罐、一电磁阀单元、一电控单元、四个气囊、四个压力传感器、三个高度传感器、以及功能面板，其中，所述空气压缩机、所述干燥罐和所述储气罐通过气路依次连接，所述储气罐的另一端与所述电磁阀单元连接；所述电控单元分别与所述空气压缩机、所述干燥罐、所述电磁阀单元、所述压力传感器、所述高度传感器和所述功能面板电连接；两个所述电磁阀的出气口分别与两个所述气囊气路连接，用于控制车辆后部的两个悬架的升降；另一个所述电磁阀的出气口同时气路连接有两个所述气囊，用于控制车辆前部的两个悬架同时升降；所述电磁阀的排气口与所述单向阀的进气口气路连接，所述单向阀的出气口与所述干燥罐气路连接；所述高度传感器布置于车架和驱动桥之间，以感应悬架的高度同时产生高度信号，并将所产生的高度电信号通过电所述路传递到电控单元；所述压力传感器放置于所述电磁阀单元内，用于监测各个所述气囊的压力有无异常；所述功能面板用于调节车辆悬架的目标高度和产生目标高度信号并提示故障，如果所述气囊有压力不足泄露或者压力过大的情况，则传递电信号给所述电控单元，并通过所述功能面板提示故障并报警。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种根据如上所述的车用空气悬架控制系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

a)通过功能面板调节车辆悬架的目标高度和产生目标高度信号；

b)高度传感器感应悬架高度并产生高度信号，将所述高度电信号传递给电控单元，并与功能面板给定的目标高度信号进行比较；

b-1)如果悬架的高度信号处于功能面板给定的目标高度信号范围内，则不进行操作；

b-2)如果高度信号低于功能面板给定的目标高度信号范围，则电控单元发出控制信号控制电磁阀单元，将进气口和出气口连通，向气囊进行充气操作，提升悬架高度直到高度位于目标高度范围内；

b-3)如果接收到的高度信号高于功能面板给定的目标高度信号范围，则电控单元发出控制信号控制电磁阀单元出气口和排气口连通，对气囊进行放气操作，直到悬架高度处于目标高度范围内。

作为对本发明的所述控制方法的进一步说明，优选地，两个所述电磁阀的出气口分别与两个所述气囊气路连接，用于控制车辆后部的两个悬架的升降；另一个所述电磁阀的出气口同时气路连接有两个所述气囊，用于控制车辆前部的两个悬架同时升降。

作为对本发明的所述控制方法的进一步说明，优选地，所述电磁阀的排气口与所述单向阀的进气口气路连接，所述单向阀的出气口与所述干燥罐气路连接。

由此可见，本发明的空气悬架系统可实现对悬架的提升、降落控制，气路故障报警，以及对干燥罐的回吹还原操作，不仅可以干燥空气，保护气囊，还可以延长使用寿命，降低成本。

附图说明

图1为本发明的空气悬架系统的电气连接图；

图2为本发明的空气悬架系统的控制方法流程图。

附图标记说明如下：

空气压缩机1、干燥罐2、储气罐3、电磁阀单元4、电控单元5、单向阀6、电磁阀7a、电磁阀7b、电磁阀7c、气囊8a、气囊8b、气囊8c、气囊8d、压力传感器9a、压力传感器9b、压力传感器9c、压力传感器9d、高度传感器10a、高度传感器10b、高度传感器10c、功能面板11。

具体实施方式

为了使审查员能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

在本发明的附图中，实线用于表示气路连接线，虚线用于表示电路连接线。

如图1所示，本发明提供的一种空气悬架控制系统，包括一空气压缩机1、一干燥罐2、一储气罐3、一电磁阀单元4、一电控单元5、四个气囊8a、8b、8c和8d、四个压力传感器9a、9b、9c和9d、三个高度传感器10a、10b和10c、以及功能面板11。由此，本发明的空气悬架控制系统通过功能面板11、电控单元5、电磁阀单元4以及压力传感器9a、9b、9c和9d、以及高度传感器10a、10b和10c，可以实现对悬架高度的升降控制、对干燥罐2的回吹操作，以及气路故障报警功能。

具体来讲，空气压缩机1、干燥罐2、储气罐3通过气路依次相连，储气罐3的另一端再与电磁阀单元4相连，电磁阀单元4设置有一个单向阀6和三个电磁阀7a、7b和7c，同时，压力传感器9a、9b、9c和9d也都放置于电磁阀单元4内。其中三个电磁阀7a、7b和7c的出气口分别与四个气囊8a、8b、8c和8d相连，另外一个单向阀6的出气口接回到干燥罐2的一端。电控单元5通过电路分别与空气压缩机1、干燥罐2、电磁阀单元4、四个压力传感器9a、9b、9c和9d、三个高度传感器10a、10b和10c、以及功能面板11相连。

在本发明中，功能面板11具有调车辆悬架的目标高度功能以及故障报警功能。

高度传感器10a、10b和10c布置于车架和驱动桥之间，以感应悬架的高度同时产生高度信号，并将所产生的高度电信号通过电路传递到电控单元5；功能面板11能够产生目标高度信号传递给电控单元5。压力传感器9a、9b、9c和9d放置于电磁阀单元4内，监测各气囊8a、8b、8c和8d的压力有无异常，如果气囊8有压力不足泄露或者压力过大的情况，则传递电信号给电控单元5，然后通过功能面板11提示故障。

如图1所示，电磁阀单元4设置有四个出气口。电磁阀单元4其中两个出气口分别与两个电磁阀7a和7b相连接，两个电磁阀7a和7b的出气口分别两个气囊8a和8b气路相连，从而来控制车辆后部两个悬架的升降；电磁阀单元4另一个出气口则与电磁阀7c相连接，电磁阀7c的出气口同时连接另外两个气囊8c和8d，从而来控制车辆前部两个悬架同时升降；电磁阀单元4最后一个出气口与单向阀6相连接，电磁阀6的出气口连接到干燥罐2。

在空气湿度较大的地区，进入气囊8a、8b、8c和8d的空气如果长期处于湿度较大的情况下，会加剧气囊8a、8b、8c和8d的损耗，同时降低悬架系统的控制精度。因此在让空气进入储气罐3之前，应该添加一个干燥罐2，干燥罐2中的干燥剂可以减小空气湿度，降低损耗，提高控制精度，增加乘坐的舒适性。

下面，结合图2，具体详述本发明的车用空气悬架控制系统的控制方法。

首先，通过功能面板11调节车辆悬架的目标高度和产生目标高度信号。接着，高度传感器10a、10b和10c感应悬架的高度信号同时产生高度信号，将盖高度信号传递给电控单元5，并与功能面板11给定的目标高度信号进行比较。如果悬架的高度信号处于功能面板11给定的目标高度信号范围内，则不进行操作；如果高度信号低于目标高度信号范围，则电控单元5发出控制信号控制电磁阀单元4，将进气口和出气口连通，向气囊8a、8b、8c和8d进行充气操作，提升悬架高度直到高度位于目标高度范围内；如果接收到的高度信号高于目标高度信号范围，则电控单元5发出控制信号控制电磁阀单元4出气口和排气口连通，对气囊8a、8b、8c和8d进行放气操作，直到悬架高度处于目标高度范围内。

另外，而为了实现对干燥罐2的回吹操作，在气囊8a、8b、8c和8d进行放气操作的同时，与气囊8a、8b、8c和8d连接的电磁阀77a、7b和7c的排气口连接到电磁阀单元4内的一个单向阀6的进气口，单向阀6的出气口连通到干燥罐2。从气囊8a、8b、8c和8d中排出的干燥空气反过来对干燥罐2中的干燥剂进行回吹还原操作，从而保证了干燥罐2中的干燥剂的作用更为长久。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种车用空气悬架控制系统，其特征在于，所述车用空气悬架控制系统包括一空气压缩机(1)、一干燥罐(2)、一储气罐(3)、一电磁阀单元(4)、一电控单元(5)、四个气囊(8a，8b，8c，8d)、四个压力传感器(9a，9b，9c，9d)、三个高度传感器(10a，10b，10c)、以及功能面板(11)，其中，

空气压缩机(1)、干燥罐(2)和储气罐(3)通过气路依次连接，储气罐(3)的另一端与电磁阀单元(4)连接；电控单元(5)分别与空气压缩机(1)、干燥罐(2)、电磁阀单元(4)、压力传感器(9a，9b，9c，9d)、高度传感器(10a，10b，10c)和功能面板(11)电连接；

电磁阀单元(4)中的单向阀(6)的出气口与干燥罐(2)的一端连接；两个电磁阀(7a，7b)的出气口分别与两个气囊(8a，8b)气路连接，用于控制车辆后部的两个悬架的升降；另一个电磁阀(7c)的出气口同时气路连接有另外两个气囊(8c，8d)，用于控制车辆前部的两个悬架同时升降；电磁阀(7a，7b，7c)的排气口与单向阀(6)的进气口气路连接，单向阀(6)的出气口与干燥罐(2)气路连接；

高度传感器(10a，10b，10c)布置于车架和驱动桥之间，以感应悬架的高度同时产生高度信号，并将所产生的高度信号通过电路传递到电控单元(5)；

压力传感器(9a，9b，9c，9d)放置于电磁阀单元(4)内，用于监测各个气囊(8a，8b，8c，8d)压力有无异常；

功能面板(11)，用于调节车辆悬架的目标高度和产生目标高度信号并提示故障，如果气囊(8a，8b，8c，8d)有压力不足泄露或者压力过大的情况，则传递电信号给电控单元(5)，并通过功能面板(11)提示故障并报警。

2.一种根据如权利要求1所述的车用空气悬架控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

a)通过功能面板(11)调节车辆悬架的目标高度和产生目标高度信号；

b)高度传感器(10a，10b，10c)感应悬架高度并产生高度信号，将所述高度信号传递给电控单元(5)，并与功能面板(11)给定的目标高度信号进行比较；

b-1)如果悬架的高度信号处于功能面板(11)给定的目标高度信号范围内，则不进行操作；

b-2)如果高度信号低于功能面板(11)给定的目标高度信号范围，则电控单元(5)发出控制信号控制电磁阀单元(4)，将进气口和出气口连通，向气囊(8a，8b，8c，8d)进行充气操作，提升悬架高度直到高度位于目标高度范围内；

b-3)如果接收到的高度信号高于功能面板(11)给定的目标高度信号范围，则电控单元(5)发出控制信号控制电磁阀单元(4)出气口和排气口连通，对气囊(8a，8b，8c，8d)进行放气操作，直到悬架高度处于目标高度范围内。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，两个电磁阀(7a，7b)的出气口分别与两个气囊(8a，8b)气路连接，用于控制车辆后部的两个悬架的升降；另一个电磁阀(7c)的出气口同时气路连接有另外两个气囊(8c，8d)，用于控制车辆前部的两个悬架同时升降。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，电磁阀(7a，7b，7c)的排气口与单向阀(6)的进气口气路连接，单向阀(6)的出气口与干燥罐(2)气路连接。