CN108162709B - 一种电控悬架与abs协调控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电控悬架与ABS协调控制装置，在主动悬架系统的受控活塞杆右侧设置有控制缸，控制缸与电磁铁之间设置有密封块，控制缸通过油管与电磁阀的第一接口密封连通，电磁阀的第二接口与ABS系统的制动分泵密封连通，电磁阀的第三接口与ABS系统的制动液储液罐密封连通；电磁阀的通断由三个并联的继电器来控制，三个继电器的控制电路的通断分别由ABS系统的常开阀、常闭阀和液压泵来控制；电磁阀处于断电状态时，第一、三接口连通，电磁阀处于通电状态时，第一、二接口连通。本发明在ABS系统起作用过程中，可以防止车头下压位移值和车尾上抬位移值会随制动力的起伏变化而出现起伏变化，车内乘客会感觉更舒适。

Description

一种电控悬架与ABS协调控制装置

技术领域

本发明属于安装有ABS系统和主动悬架系统的汽车领域，尤其是一种电控悬架与ABS协调控制装置。

背景技术

如图1所示，ABS系统1的四个工作过程如下：

(1)监测阶段

制动时，驾驶员通过脚踏板11控制制动总泵12/真空助力器13在制动管路中建立制动液压力，此时常开阀14开启，常闭阀15关闭，制动液压力进入车轮处的制动分泵16，车轮速度迅速降低，直到ABS电子控制单元通过轮速传感器得到的信号识别出车轮有抱死的倾向时为止(常开阀14在断电时处于开启状态，常闭阀15在断电时处于关闭状态)。

(2)保压阶段

ABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死倾向时，ABS电子控制单元给常开阀14通电使其关闭，常闭阀15此时仍保持关闭，制动分泵16内的液压力保持不变。

(3)降压阶段

如果在保压阶段，车轮抱死倾向进一步加大，则进入降压阶段。此时，ABS电子控制单元给常闭阀15通电使其打开，常开阀14仍然关闭，ABS电子控制单元给液压泵17通电使其开始工作，制动液经低压蓄能器18被送回到制动总泵12。制动压力降低，脚踏板11出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速增大。

(4)增压阶段

为达到最佳制动效果，当车轮达到预定转速后，ABS电子控制单元控制常开阀14打开，常闭阀15关闭，随着制动压力的增加，车轮再次被制动和减速。

从上述四个工作过程可以得出，当处于监测阶段时，ABS系统1只进行监测不进行实际动作，当ABS系统1发挥作用时，依次在保压阶段、降压阶段及增压阶段三者之间循环，这个过程中常开阀14、常闭阀15或者液压泵17处于受控工作状态，因此只要通过常开阀14、常闭阀15或液压泵17是否工作来判断ABS系统1是否在发挥作用。常开阀14、常闭阀15或液压泵17工作时，与其相连的控制电线中就有电流通过，利用该电流来控制相应的继电器开关工作，从而由各继电器开关来控制对应线路的连通与断开。

制动分泵16与脚踏板11连接，当ABS系统1不动作时，其内部油压与脚踏板11的制动力成正比关系，由图2可知，当ABS系统1动作时，制动分泵16内的制动液压力呈矩形波变化方式，脚踏板11内的制动力也将呈矩形波变化。汽车制动时，车头会下压而车尾将上抬，制动力越大车头下压位移越大，车尾上抬位移越大，当制动力呈图2中的波形变化时，车头下压位移值和车尾上抬位移值会随制动力的起伏变化而出现起伏变化，车内乘客会感觉不舒适。

对于安装有主动悬架系统(DCC，Dynamic Drive Control)的车辆，当该系统监测到车辆处于制动状态时，根据内置的程序和参数，会适时地提高各悬架的减振器内的阻尼值，即通过调节减振器内减振器油所流经的通道孔径和增加油液流动的阻力来提高阻尼值。当减振器的阻尼值增大后，悬架会变得更难压缩或伸长，从而减小车头下压的幅度，同时也减小车尾提升的幅度。

如图3所示，当减振器活塞杆21下移时，减振器活塞杆21下侧的活塞缸体22中的减振器油从下部通孔流出经过活塞座23与受控活塞24之间的间隙，向上流动并进入减振器活塞杆21上侧的活塞缸体22中。现有的主动悬架系统包括受控活塞24、活塞座23、弹簧26、受控活塞杆27、电磁铁28及控制电脑，控制电脑根据脚踏板11及加速度传感器的信号，来控制电磁铁28的电流大小，利用该电流来控制电磁铁28产生的磁力，利用该磁力来驱动受控活塞杆27克服设置于活塞座23与受控活塞24之间的弹簧26的弹力向左侧移动，从而控制活塞座23与受控活塞24之间的间隙大小，间隙越小，则减振器油流经该间隙时阻力越大，因而减振器活塞杆21向下移动时的阻力越大，减振器的阻尼力就越大。如图4所示，当减振器活塞杆21上移时，减振器油的流动过程与上述过程相反，控制电脑也是通过控制活塞座23与受控活塞24之间的间隙大小来控制减振器的阻尼力。在图3和图4中，受控活塞24的右端设有一凹槽，受控活塞24的右端与受控活塞杆27的左端通过带通孔的卡簧29连接，减振器油会通过卡簧29上的通孔进入凹槽内，使受控活塞24的左、右两侧的油压平衡。

发明内容

为解决现有技术存在ABS系统动作时，制动分泵内的制动液压力呈图2中的矩形波变化，制动器内的制动力也将呈矩形波变化，车头下压位移值和车尾上抬位移值会随制动力的起伏变化而出现起伏变化，车内乘客会感觉不舒适的缺陷，本发明提供一种电控悬架与ABS协调控制装置。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种电控悬架与ABS协调控制装置，它包括ABS系统和主动悬架系统，主动悬架系统的受控活塞杆右侧设置有控制缸，控制缸与电磁铁之间设置有密封块，控制缸通过油管与电磁阀的第一接口密封连通，电磁阀的第二接口与ABS系统的制动分泵密封连通，电磁阀的第三接口与ABS系统的制动液储液罐密封连通；

电磁阀的通断由三个并联的继电器来控制，三个继电器的控制电路的通断分别由ABS系统的常开阀、常闭阀和液压泵来控制；

电磁阀处于断电状态时，第一接口和第三接口连通，电磁阀处于通电状态时，第一接口和第二接口连通。

进一步地，电磁阀的正极线与电源的正极连接，电磁阀的负极线分别与第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3的一端连接，三个继电器的另一端分别与电源的负极连接。

进一步地，第一继电器K1的控制电路与ABS系统的常开阀串联，第二继电器K2的控制电路与ABS系统的常闭阀串联，第三继电器K3的控制电路与ABS系统的液压泵串联。

有益效果：

1、当ABS系统起作用时，将制动分泵内的制动液压力引入控制缸，使受控活塞杆在电磁铁的控制位移基础上，进一步向左移动，使活塞座与受控活塞之间的间隙更小，减振器的阻尼力更大，进一步抑制车头下压及车尾上抬的效应。

2、在ABS系统起作用过程中，控制缸内的压力随制动分泵内的液压力变化而变化，从而使活塞座与受控活塞之间的间隙随制动分泵内的液压力的变化而变化(即随制动力的变化而变化)，从而防止车头下压位移值和车尾上抬位移值会随制动力的起伏变化而出现起伏变化，车内乘客会感觉更舒适。

附图说明

图1是ABS系统的结构示意图；

图2是ABS系统动作时制动分泵内的油压变化图；

图3是现有主动悬架系统的结构示意图及减振器活塞杆下移时减振器油的流向；

图4是现有主动悬架系统的结构示意图及减振器活塞杆上移时减振器油的流向；

图5是本发明一实施例的主动悬架系统结构示意图；

图6是本发明一实施例的整体结构示意图；

图7是本发明一实施例的电磁阀断电状态示意图；

图8是本发明一实施例的电磁阀通电状态示意图；

图中：1-ABS系统、11-脚踏板、12-制动总泵、13-真空助力器、14-常开阀、15-常闭阀、16-制动分泵、17-液压泵、18-低压蓄能器、19-制动液储液罐、21-减振器活塞杆、22-活塞缸体、23-活塞座、24-受控活塞、26-弹簧、27-受控活塞杆、28-电磁铁、29-卡簧、30-控制缸、31-密封块、32-油管、33-电磁阀、34-电源、331-第一接口、332-第二接口、333-第三接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本实施例提出了一种电控悬架与ABS协调控制装置，它是在安装有ABS系统1和主动悬架系统(DCC)的汽车上，在主动悬架系统的结构基础上进行的改进。如图5所示，在主动悬架系统的受控活塞杆27右侧设置有控制缸30，控制缸30与电磁铁28之间设置有密封块31，如图6所示，控制缸30通过油管32与电磁阀33的第一接口331密封连通，电磁阀33的第二接口332与ABS系统1的制动分泵16密封连通，电磁阀33的第三接口333与ABS系统1的制动液储液罐19密封连通，电磁阀33的正极线与电源34的正极连接，电磁阀33的负极线分别与第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3的一端连接，三个继电器的另一端分别与电源34的负极连接，第一继电器K1的控制电路与ABS系统1的常开阀14串联，第二继电器K2的控制电路与ABS系统1的常闭阀15串联，第三继电器K3的控制电路与ABS系统1的液压泵17串联。当ABS电子控制单元控制常开阀14关闭时，常开阀14的电线中将有电流通过，则第一继电器K1的控制电路中也有电流通过，从而使第一继电器K1的受控电路接通，即电磁阀33处于通电状态。类似地，当ABS电子控制单元控制常闭阀15开启时，第二继电器K2的受控电路接通，即电磁阀33处于通电状态。当ABS电子控制单元控制液压泵17工作时，第三继电器K3的受控电路接通，即电磁阀33处于通电状态。利用第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3可以保证只要ABS系统1起作用，电磁阀33就处于通电状态。

如图7所示，当电磁阀33处于断电状态时，第一接口331和第三接口333连通，制动液储液罐19中的制动液会进入控制缸30中，由于制动液储液罐19中的制动液无液压力，所以控制缸30中的制动液也无液压力，当DCC的控制电脑驱动受控活塞杆27向左移动时，制动液储液罐19中的制动液会补充入控制缸30中，当DCC的控制电脑驱动受控活塞杆27向右移动时，控制缸30中的制动液会向制动液储液罐19流动。控制缸30中的制动液的流动过程，保证控制缸30中的制动液无液压力，不影响电磁铁28对受控活塞杆27的精确控制。

如图8所示，当ABS系统1起作用时，电磁阀33处于通电状态时，第一接口331和第二接口332连通，控制缸30与制动分泵16相连通，制动分泵16中的制动液的压力与控制缸30内的制动液的压力相等，当制动分泵16内的制动液压力升高时，控制缸30内的制动液压力也同步升高，从而在电磁铁28控制受控活塞24与活塞座23之间间隙的基础上，控制缸30内的液压力进一步驱动受控活塞杆27向左移动，使受控活塞24与活塞座23之间的间隙进一步减小，从而增加减振器的阻尼力，抑制汽车的头部下压和尾部上抬的效应。当制动分泵16内的制动液压力减小时、控制缸30内的制动液压力也同步减小，从而在弹簧26弹力作用下，受控活塞杆27向右移动，使受控活塞24与活塞座23之间的间隙增大，从而减小减振器的阻尼力。

当ABS系统1起作用时，制动分泵16内的制动液压力出现图2中的变化规律，制动液压力在波动过程中，控制缸30内的制动液压力也出现跟随波动，从而使受控活塞24与活塞座23之间的间隙出现相应的变化，即控制缸30内的压力升高、间隙减小；控制缸30内的压力下降、间隙增大，使减振器的阻尼力也出现跟随性变化，从而防止车头下压位移值和车尾上抬位移值会随制动力的起伏变化而出现起伏变化，车内乘客会感觉更舒适。

对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种电控悬架与ABS协调控制装置，它包括ABS系统(1)和主动悬架系统，其特征在于：所述主动悬架系统的受控活塞杆(27)右侧设置有控制缸(30)，控制缸(30)与电磁铁(28)之间设置有密封块(31)，控制缸(30)通过油管(32)与电磁阀(33)的第一接口(331)密封连通，电磁阀(33)的第二接口(332)与ABS系统(1)的制动分泵(16)密封连通，电磁阀(33)的第三接口(333)与ABS系统(1)的制动液储液罐(19)密封连通；

所述电磁阀(33)的通断由三个并联的继电器来控制，三个继电器的控制电路的通断分别由ABS系统(1)的常开阀(14)、常闭阀(15)和液压泵(17)来控制；

所述电磁阀(33)处于断电状态时，第一接口(331)和第三接口(333)连通，电磁阀(33)处于通电状态时，第一接口(331)和第二接口(332)连通。

2.根据权利要求1所述的电控悬架与ABS协调控制装置，其特征在于：所述电磁阀(33)的正极线与电源(34)的正极连接，电磁阀(33)的负极线分别与第一继电器(K1)、第二继电器(K2)和第三继电器(K3)的一端连接，三个继电器的另一端分别与电源(34)的负极连接。

3.根据权利要求2所述的电控悬架与ABS协调控制装置，其特征在于：所述第一继电器(K1)的控制电路与ABS系统(1)的常开阀(14)串联，第二继电器(K2)的控制电路与ABS系统(1)的常闭阀(15)串联，第三继电器(K3)的控制电路与ABS系统(1)的液压泵(17)串联。

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