CN113942587B - 一种驾驶室悬置自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种驾驶室悬置自动控制系统，其包括气囊减振器、电磁阀组、第一传感器以及控制器，气囊减振器设置在悬置上；电磁阀组与气囊减振器连接；第一传感器用于监测车架的振动加速度；控制器与第一传感器相连接，控制器用于接收第一传感器监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制电磁阀组的启闭，以对气囊减振器进行充气或放气。该驾驶室悬置自动控制系统可以根据不同的路况，车架的振感不同，通过控制器对电磁阀组的控制，进而气囊减振器的充气、放气或关闭可以适应不同的路况，使得驾驶室处于一定稳定的姿态。

Description

一种驾驶室悬置自动控制系统

技术领域

本申请涉及悬置领域，特别涉及一种驾驶室悬置自动控制系统。

背景技术

目前卡车驾驶室悬置系统多采用全浮式结构，前后悬采用弹性元件和减振器进行固定，使驾驶室能够减少颠簸，提高平顺性。气囊减振器组合了弹性元件与减振器的功能，能够更好的提高舒适性，如下图一所示，前后悬分布四个气囊减振器，前悬通过2个高度阀分别控制左右减振器，后悬通过1个或2个高度阀统一或分别控制左右减振器。在驾驶室下压时，高度阀被连杆下推，打开进气口，给气囊充气，在驾驶室上跳时，高度阀被连杆上拉，打开排气口，气囊放气，如此将气囊高度控制在一个适当范围内，保持驾驶室平稳，减少颠簸。

但是，上述中驾驶室悬置系统中驾驶室四点悬置高低已提前调节，且是在车辆未行驶之前通过用户手动进行调节，因此在实际的车辆行驶过程中无法针对不同路况对车辆的驾驶室进行调整。

发明内容

本申请实施例提供一种驾驶室悬置自动控制系统，以解决相关技术中在实际的车辆行驶过程中无法针对不同路况对车辆的驾驶室进行调整的问题。

第一方面，提供了一种驾驶室悬置自动控制系统，其包括：

气囊减振器，所述气囊减振器设置在悬置上；

电磁阀组，其与所述气囊减振器连接；

第一传感器，其用于监测车架的第一行驶数据，所述第一行驶数据为振动加速度；

控制器，其与所述第一传感器相连接，所述控制器用于接收第一传感器监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制所述电磁阀组的启闭，以对所述气囊减振器进行充气或放气。

一些实施例中，所述悬置的两端均设有所述气囊减振器；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括第二传感器，所述第二传感器用于测量车辆的第二行驶数据；

所述控制器还与所述第二传感器相连接，并用于根据第二行驶数据，控制电磁阀组对各所述气囊减振器的充放气量，以调节驾驶位与副驾驶位的高低位置。

一些实施例中，所述第二传感器为转向角传感器，所述第二行驶数据为方向盘转动角度。

一些实施例中，所述第二传感器为侧倾角传感器，所述第二行驶数据为车架驾驶位与副驾驶位倾斜角度。

一些实施例中，所述悬置包括前悬置以及后悬置，所述前悬置以及和后悬置上均设有所述气囊减振器；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括液压锁传感器，所述液压锁传感器用于监测液压锁工作状态；

所述控制器还与所述液压锁传感器连接，并用于接收液压锁传感器监测的液压锁工作状态，且根据液压锁工作状态判断驾驶室是否处于翻转状态，当所述控制器判断驾驶室处于翻转状态，所述控制器控制电磁阀组不工作，以使得气囊减振器既不充气也不放气。

一些实施例中，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括温度传感器，所述温度传感器用以测量气囊减振器的温度；

所述控制器还与所述接收温度传感器连接，并用于接收温度传感器测量的温度；

所述控制器根据温度传感器测量的温度，控制电磁阀组对各所述气囊减振器的充放气量，以调节气囊减振器温度的高低。

一些实施例中，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括气压传感器，所述气压传感器用以测量气囊减振器的气压；

所述控制器还与所述气压传感器连接，并用于接收气压传感器测量的气压；

所述控制器根据气压传感器测量的气压，控制电磁阀组对各所述气囊减振器的充放气量，以调节气囊减振器气压的高低。

一些实施例中，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括位移传感器，所述位移传感器用以测量气囊减振器的位移量；

所述控制器还与所述位移传感器连接，并用于接收位移传感器测量的位移量；

所述控制器根据位移传感器测量的位移量，控制电磁阀组对各所述气囊减振器的充放气量，以调节气囊减振器位移量。

一些实施例中，所述悬置包括前悬和后悬，所述电磁阀组包括四个电磁阀，其中两个电磁阀设置前悬的两端，另外两个电磁阀设置在后悬。

第二方面，提供了一种车辆，其包括如上述权利要求所述的驾驶室悬置自动控制系统。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种驾驶室悬置自动控制系统，由于第一传感器监测车架的振动加速度，且控制器用于接收第一传感器监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制所述电磁阀组的启闭，以对所述气囊减振器进行充气或放气。而又由于不同的路况，车架的振感不同，因此，通过气囊减振器的充气、放气或关闭可以适应不同的路况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的流程框图；

图2为本申请实施例提供的驾驶室底盘的结构示意图。

图中：1、气囊减振器；2、电磁阀组；3、加速度传感器；4、控制器；5、转向角传感器；6、侧倾角传感器；7、液压锁传感器；8、温度传感器；9、气压传感器；10、位移传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前卡车驾驶室悬置系统多采用全浮式结构，前后悬采用弹性元件和减振器进行固定，使驾驶室能够减少颠簸，提高平顺性。气囊减振器组合了弹性元件与减振器的功能，能够更好的提高舒适性，如下图一所示，前后悬分布四个气囊减振器，前悬通过2个高度阀分别控制左右减振器，后悬通过1个或2个高度阀统一或分别控制左右减振器。在驾驶室下压时，高度阀被连杆下推，打开进气口，给气囊充气，在驾驶室上跳时，高度阀被连杆上拉，打开排气口，气囊放气，如此将气囊高度控制在一个适当范围内，保持驾驶室平稳，减少颠簸。

但是，上述中驾驶室悬置系统中驾驶室四点悬置高低已提前调节，且是在车辆未行驶之前通过用户手动进行调节，因此在实际的车辆行驶过程中无法针对不同路况对车辆的驾驶室进行调整。

本申请实施例提供了一种驾驶室悬置自动控制系统，其能解决相关技术中在实际的车辆行驶过程中无法针对不同路况对车辆的驾驶室进行调整的问题的问题。

为解决上述问题，请参阅图1，本申请实施例提供一种驾驶室悬置自动控制系统，以解决相关技术中不能针对不同路况进行调整的问题。

第一方面，提供了一种驾驶室悬置自动控制系统，其包括：

气囊减振器1，所述气囊减振器1设置在悬置上；

电磁阀组2，其与所述气囊减振器1连接；

第一传感器3，其用于监测车架的第一行驶数据，所述第一行驶数据为振动加速度；

控制器4，其与所述第一传感器3相连接，所述控制器4用于接收第一传感器3监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制所述电磁阀组2的启闭，以对所述气囊减振器1进行充气或放气。

在本申请中，第一传感器3优选为加速度传感器，其一般情况下设置在设置在车架的前横梁上，在车辆行驶过程中，由于崎岖不平的路面，会使得车架发生颠簸，因此第一传感器3可以监测车架的振动加速度，控制器4用于接收第一传感器3监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制所述电磁阀组2的启闭，以对所述气囊减振器1进行充气或放气，，使得驾驶室相对车架的高度保持相对不变，或者变化在一个极小的范围内，让驾驶室平稳，减少颠簸。

本申请实施例提供了一种驾驶室悬置自动控制系统，由于第一传感器3监测车架的振动加速度，且控制器4用于接收第一传感器3监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制所述电磁阀组2的启闭，以对所述气囊减振器1进行充气或放气。而又由于不同的路况，车架的振感不同，因此，通过气囊减振器1的充气、放气或关闭可以适应不同的路况。

进一步地，所述悬置的两端均设有所述气囊减振器1；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括第二传感器，所述第二传感器用于测量车辆的第二行驶数据；

所述控制器4还与所述第二传感器相连接，并用于根据第二行驶数据，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节驾驶位与副驾驶位的高低位置。

悬置的两端，指的是车辆的左右两端，也就是对应驾驶位与副驾驶位的位置，在车辆行驶的过程中，会由于转弯或者路面倾斜，又或者因为存在车辆车底盘本身的设计原因，使得驾驶位与主驾驶位的高度不一致，或者根据路面情况，需要调整驾驶位与副驾驶位的高度不一致，因此在本申请中驾驶室悬置自动控制系统还包括第二传感器，所述第二传感器用于测量车辆的第二行驶数据；所述控制器4与所述第二传感器相连接，并用于根据第二行驶数据，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节驾驶位与副驾驶位的高低位置。

在上一实施例的基础上，所述第二传感器为转向角传感器5，所述第二行驶数据为方向盘转动角度。

当第二传感器为转向角传感器5时，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括转向角传感器5，所述转向角传感器5用于测量车辆的方向盘转动角度；

所述控制器4还与所述转向角传感器5相连接，并用于根据方向盘转动角度，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节驾驶位与副驾驶位的高低位置。

转向角传感器5固定在驾驶室内转向柱上，通过转向柱的转动方向便可以知悉车辆是右转弯、左转弯或者指向行驶，保证右转弯时驾驶室左侧高右侧低，左转弯时驾驶室左侧低右侧高，从而将驾驶室调整到合理状态，不仅使得驾驶位和副驾驶位的乘车体验感比较好，而且不会影响驾驶员的行驶判断。

在上一实施例的基础上，所述第二传感器为侧倾角传感器6，所述第二行驶数据为车架驾驶位与副驾驶位倾斜角度。

当第二传感器为侧倾角传感器6时，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括侧倾角传感器6，所述侧倾角传感器6用于测量车架驾驶位与副驾驶位倾斜角度，也就是车架的倾斜角度；

所述控制器4还与所述侧倾角传感器6相连接，并用于根据车架的倾斜角度，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节驾驶位与副驾驶位的高低位置。

例如，路面为左低右高时，此时侧倾角传感器6测量车架驾驶位与副驾驶位倾斜角度，也就是车架的倾斜角度，控制器4根据车架的倾斜角度，控制电磁阀组2对左侧的气囊减振器1充气，对右侧的气囊减振器1适当放些气或者不处理，保证车架驾驶位与副驾驶位高度一致或者偏差比较小，从而将驾驶室调整到合理状态，不仅使得驾驶位和副驾驶位的乘车体验感比较好，而且不会影响驾驶员的行驶判断。

进一步地，所述悬置包括前悬置以及后悬置，所述前悬置以及和后悬置上均设有所述气囊减振器1；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括液压锁传感器7，所述液压锁传感器7用于监测液压锁工作状态；

所述控制器4还与所述液压锁传感器7连接，并用于接收液压锁传感器7监测的液压锁工作状态，且根据液压锁工作状态判断驾驶室是否处于翻转状态，当所述控制器4判断驾驶室处于翻转状态，所述控制器4控制电磁阀组2不工作，以使得气囊减振器1既不充气也不放气。

液压锁置于后悬上，液压锁传感器7用于监测液压锁工作状态。

在实际过程中，当驾驶室处于维修状态时，需要将驾驶室翻转，由于驾驶室在翻转过程中，气囊减振器1在前悬以及后悬上的受力不均，会在高度上变化，若不存在液压锁传感器7时，此时控制器4会控制电磁阀组2对气囊减振器1进行充气或放气，由于驾驶室的翻转具有一定的过程，在这个过程中，气囊减振器1的受力是一直变化的，因此在这个阶段，电磁阀组2对气囊减振器1进行频繁充气或放气，使得驾驶室频繁“点头”。

而在驾驶室未翻转以及驾驶室翻转下，液压锁工作状态是变化的，也就是通过液压油的流向发生变化，而液压锁传感器7通过监测液压锁是开启状态还是闭合状态，并将监测的信息传递给控制器4，控制器4控制电磁阀组2不工作，以使得气囊减振器1既不充气也不放气，这样便可以保证以便关闭气路，防止气囊充放气导致驾驶室晃动。

进一步地，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括温度传感器8，所述温度传感器8用以测量气囊减振器1的温度；

所述控制器4还与所述接收温度传感器8连接，并用于接收温度传感器8测量的温度；

所述控制器4根据温度传感器8测量的温度，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节气囊减振器1温度的高低。

在车辆行驶过程中，若是气囊减振器1频繁充气和放气，并导致其内部的压强以及气囊减振器1频繁发生位移，便会使得气囊减振器1的温度变高，若是温度变高，则存在一定的危险性，因此当温度传感器8测量气囊减振器1的温度过高时，此时则通过打开电磁阀组2，对气囊减振器1进行充气，使其保持一个较高的状态，可有效降低温度，或者，同时对气囊减振器1进行充气和放气，通过气流的快速流动，热量带出去，实现降温。

进一步地，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括气压传感器9，所述气压传感器9用以测量气囊减振器1的气压；

所述控制器4还与所述气压传感器9连接，并用于接收气压传感器9测量的气压；

所述控制器4根据气压传感器9测量的气压，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节气囊减振器1气压的高低。

在车辆行驶过程中，为了保证驾驶室的姿态，控制器4会控制电磁阀组2进而调节气囊减振器1的高度，例如，一直充气，会导致气囊减振器1内部气压过大，存在一定的风险性，因此为了降低风险，在本申请实施例中，还包括气压传感器9，控制器4与所述气压传感器9连接，并用于接收气压传感器9测量的气压，并且控制器4根据气压传感器9测量的气压，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节气囊减振器1气压的高低，从而平衡气囊减振器1的温度。

进一步地，所述驾驶室悬置自动控制系统还包括位移传感器10，所述位移传感器10用以测量气囊减振器1的位移量；

所述控制器4还与所述位移传感器10连接，并用于接收位移传感器10测量的位移量；

所述控制器4根据位移传感器10测量的位移量，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节气囊减振器1位移量。

在实际行驶过程中，例如，车辆在路况不佳的环境下行驶，控制器4接收第一传感器3监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制所述电磁阀组2的启闭，来对气囊减振器1进行充气或放气，但是此时充气和放气并没有一个量化的标准，为了能够及时修正，因此在本申请的实施例中，驾驶室悬置自动控制系统还包括位移传感器10，控制器4还与所述位移传感器10连接，用于接收位移传感器10测量的位移量，并根据位移传感器10测量的位移量，控制电磁阀组2对各所述气囊减振器1的充放气量，以调节气囊减振器1位移量，通过位移传感器10的测量以及控制器4对电磁阀组2的控制，能够清楚知道充气和放气的量，以便快速对驾驶室进行修正。

具体地，所述悬置包括前悬和后悬，所述电磁阀组2包括四个电磁阀，其中两个电磁阀设置前悬的两端，另外两个电磁阀设置在后悬。

所述电磁阀采用三通阀，其中两个接口分别连通气源气管和气囊减振器1气管，另一接口与外界连通；

当电磁阀组2处于充气状态时，所述气源气管与气囊减振器1气管连通；

当电磁阀组2处于关闭状态时，所述气囊减振器1气管关闭；

当电磁阀组2处于放气状态时，所述气源气管与和外界连通的接口连通。

此外，本申请实施还提供了一种车辆，其包括如上述权利要求所述的驾驶室悬置自动控制系统。

更进一步地，控制器4采集汽车行驶过程中的数据，分析驾驶室姿态，根据不同路况，通过电磁阀组2对气囊减振器1进行充放气。根据需要可实现以下几种状态：

状态一、气囊减振器1高度处于一档(气囊高度低)，适应于良好路况；

状态二、气囊减振器1高度处于二档(气囊高度中)，适应于一般路况；

状态三、气囊减振器1高度处于三档(气囊高度高)，适应于恶劣路况，或者在气囊减振器1过高时提升高度，减少气囊减振器1使用频次，降低温度；

状态四、气囊减振器1左右高度差异，适应于转弯或路面倾斜路况；

状态五、气囊减振器1保持状态，气囊减振器1内气体不充不放，应对驾驶室翻转等特殊操作。

汽车行驶时，控制器4可自动根据路况和使用环境进行姿态切换，提升整体行驶平顺性。

本申请实施例中的驾驶室悬置自动控制系统在运行时经过一下几步，也就是说本申请还提供了一种驾驶室悬置自动控制方法；

1、车辆启动后，通过温度传感器8、气压传感器9以及位移传感器10，将气囊减振器7中的温度、气压和位移数据传递给控制器4，控制器4响应并与车辆前一次保留下的相关数据进行对比，使驾驶室姿态达到车辆关闭前的姿态，通过此方式能够保证车辆在中途停下后继续行驶的车辆可以快速调整到车辆前一次停下的状态。

2、控制模式设定，默认操作为上一次设定方案，人工设定有一档、二档和三档；在没有人为设定的情况下将采用自动设定模式。

3、路况检测，控制器4接受第一传感器3、转向角传感器5、侧倾角传感器6以及液压锁传感器7信号，具体包括车架加速度、方向盘转角、车架倾斜角和液压锁开启等，并根据分析结果对电磁阀组8进行相应控制。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种驾驶室悬置自动控制系统，其特征在于，其包括：

气囊减振器（1），所述气囊减振器（1）设置在悬置上；

电磁阀组（2），其与所述气囊减振器（1）连接；第一传感器（3），其用于监测车架的第一行驶数据，所述第一行驶数据为振动加速度；

控制器（4），其与所述第一传感器（3）相连接，所述控制器（4）用于接收第一传感器（3）监测的振动加速度，并根据该振动加速度控制所述电磁阀组（2）的启闭，以对所述气囊减振器（1）进行充气或放气；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括温度传感器（8），所述温度传感器（8）用以测量气囊减振器（1）的温度；

所述控制器（4）还与所述温度传感器（8）连接，并用于接收温度传感器（8）测量的温度；

所述控制器（4）根据温度传感器（8）测量的温度，控制电磁阀组（2）对各所述气囊减振器（1）的充放气量，以调节气囊减振器（1）温度的高低；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括气压传感器（9），所述气压传感器（9）用以测量气囊减振器（1）的气压；

所述控制器（4）还与所述气压传感器（9）连接，并用于接收气压传感器（9）测量的气压；

所述控制器（4）根据气压传感器（9）测量的气压，控制电磁阀组（2）对各所述气囊减振器（1）的充放气量，以调节气囊减振器（1）气压的高低；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括位移传感器（10），所述位移传感器（10）用以测量气囊减振器（1）的位移量；

所述控制器（4）还与所述位移传感器（10）连接，并用于接收位移传感器（10）测量的位移量；

所述控制器（4）根据位移传感器（10）测量的位移量，控制电磁阀组（2）对各所述气囊减振器（1）的充放气量，以调节气囊减振器（1）位移量；

所述悬置的两端均设有所述气囊减振器（1）；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括第二传感器，所述第二传感器用于测量车辆的第二行驶数据；

所述控制器（4）还与所述第二传感器相连接，并用于根据第二行驶数据，控制电磁阀组（2）对各所述气囊减振器（1）的充放气量，以调节驾驶位与副驾驶位的高低位置；

所述第二传感器为侧倾角传感器（6），所述第二行驶数据为车架驾驶位与副驾驶位倾斜角度；

所述控制器（4）还与所述侧倾角传感器（6）相连接，并用于根据车架驾驶位与副驾驶位倾斜角度，控制所述电磁阀组（2）对各所述气囊减振器（1）的充放气量，以调节驾驶位与副驾驶位的高低位置。

2.如权利要求1所述的驾驶室悬置自动控制系统，其特征在于：

所述悬置包括前悬置以及后悬置，所述前悬置以及和后悬置上均设有所述气囊减振器（1）；

所述驾驶室悬置自动控制系统还包括液压锁传感器（7），所述液压锁传感器（7）用于监测液压锁工作状态；

所述控制器（4）还与所述液压锁传感器（7）连接，并用于接收液压锁传感器（7）监测的液压锁工作状态，且根据液压锁工作状态判断驾驶室是否处于翻转状态，当所述控制器（4）判断驾驶室处于翻转状态，所述控制器（4）控制电磁阀组（2）不工作，以使得气囊减振器（1）既不充气也不放气。

3.如权利要求1所述的驾驶室悬置自动控制系统，其特征在于：

所述悬置包括前悬和后悬，所述电磁阀组（2）包括四个电磁阀，其中两个电磁阀设置前悬的两端，另外两个电磁阀设置在后悬。

4.一种车辆，其特征在于：其包括如上述权利要求1-3任一项所述的驾驶室悬置自动控制系统。