CN117719585A - 一种主动调节方向盘阻尼的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车方向盘调节系统技术领域，且公开了一种主动调节方向盘阻尼的系统，包括传感模块、数据处理模块。该主动调节方向盘阻尼的系统，通过传感模块采集方向盘骨架与包裹层内油液的实时油压和油温数值，并将驾驶员主动输入的主动控制指令转化为相关的阈值，数据处理模块根据相关算法计算实时压力数值变化值Ylbh和实时温度数值变化率Wdbh，当这两个数值处于正常值时，数据处理模块发出增减油压指令，控制模块接收到增减油压指令后，对方向盘骨架与包裹层内油液进行增减压，改变油液的压力冲量变化来使方向盘表面实现膨胀或压缩变化，从而实现改变方向盘柔韧度的功能，使用户拥有更好的舒适感，同时，又可以实现用户对于方向盘不同的接触感。
Description
技术领域
本发明涉及汽车方向盘调节系统技术领域，具体为一种主动调节方向盘阻尼的系统。
背景技术
方向盘是汽车的控制设备之一，通常固定在车辆驾驶员的左侧，用于控制车辆的方向，以转向汽车。它通常由一个中心轴、一个圆盘以及一组与车轮相连的转向杆和齿轮组成。一般情况下，当方向盘向左或向右转动时，车轮会相应地转动，从而改变车辆的方向。方向盘还可以用于控制其他汽车设备，如调节音响音量、切换收音机频道等，随着科技的不断发展，汽车不仅仅作为人们的出行的简单的工具，更要有更多的功能来满足人们的精神上的享受。对于汽车的舒适型提出了更高的要求。汽车的方向盘作为汽车上最重要的安全部件之一，它不仅承担着确保汽车能够以驾驶员操纵的方向行驶，而且对于它的美观和柔韧性提出了更高的要求。为了给让驾驶员对方向盘拥有更好的接触体验，对于一种可以改变柔性度的新型方向盘尤为重要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种主动调节方向盘阻尼的系统，具备通过传感模块采集方向盘骨架与包裹层内油液的实时油压和油温数值，并将驾驶员主动输入的主动控制指令转化为相关的阈值，数据处理模块根据相关算法计算实时压力数值变化值Ylbh和实时温度数值变化率Wdbh，当这两个数值处于正常值时，数据处理模块发出增减油压指令，控制模块接收到增减油压指令后，对方向盘骨架与包裹层内油液进行增减压，改变油液的压力冲量变化来使方向盘表面实现膨胀或压缩变化，从而实现改变方向盘柔韧度的功能，使用户拥有更好的舒适感，同时，又可以实现用户对于方向盘不同的接触感等优点，解决了上述问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种主动调节方向盘阻尼的系统，包括传感模块、输入单元、数据处理模块以及控制模块；
所述输入单元用于将驾驶员主动控制指令输入数据处理模块，所述传感模块用于采集方向盘骨架与包裹层内油液相关的数据，所述传感模块还包括压力传感单元和温度传感单元，所述压力传感单元用于采集油液的实时压力数值Yl,所述温度传感单元用于采集油液的实时温度数值Wd，所述传感模块将采集导数据发送至数据处理模块；
所述数据处理模块接收到实时温度数值Wd和实时压力数值Yl后，根据算法公式计算实时温度数值变化率Wdbh以及实时压力数值变化值Ylbh，所述数据处理模块将驾驶员主动控制指令信号转化为压力数值阈值YLyz以及油温增率阈值Wdyz，所述数据处理模块将计算得出的实时温度数值变化率Wdbh以及实时压力数值变化值Ylbh与压力数值阈值YLyz以及油温增率阈值Wdyz对比，并将控制信号发送至控制模块；
所述控制模块根据控制信号控制油压增减，调整方向盘握力。
优选的，所述数据处理模块接收到主动控制指令后，所述数据处理模块将主动控制指令转化为压力数值阈值YLyz以及油温增率阈值Wdyz，且压力数值阈值YLyz取值范围为50％～100％，油温增率阈值Wdyz为5％。
优选的，所述数据处理模块接计算实时温度数值变化率Wdbh的算法公式如下：
公式中，Wdn+5表示1秒内温度传感单元采集的最终油温，Wdn表示1秒内温度传感单元采集的初始油温，n+5表示1秒内采集5次油温温度数值，1表示时间间隔为1秒。
优选的，所述数据处理模块将计算得出的实时温度数值变化率Wdbh临时存储在其内部设置的存储介质中。
优选的，所述数据处理模块接计算实时压力数值变化值Ylbh的算法公式如下：
公式中，Ylq表示上一秒采集到的实时压力数值，Ylq与Yl之间的采集间隔为1秒。
优选的，所述数据处理模块将计算得出的实时压力数值变化值Ylbh临时存储在其内部设置的存储介质中。
优选的，所述数据处理模块压力将实时温度数值变化率Wdbh与油温增率阈值Wdyz对比，实时压力数值变化值Ylbh与压力数值阈值YLyz对比；
当所述油温增率阈值Wdyz小于实时温度数值变化率Wdbh时，所述实时温度数值变化率Wdbh处于异常，数据处理模块发出温度异常信号；
当压力数值阈值YLyz小于实时压力数值变化值Ylbh时，所述实时压力数值变化值Ylbh处于异常，数据处理模块发出油压异常信号。
当所述油温增率阈值Wdyz大于实时温度数值变化率Wdbh，同时，压力数值阈值YLyz大于实时压力数值变化值Ylbh，所述实时温度数值变化率Wdbh处于正常，实时压力数值变化值Ylbh处于正常，数据处理模块发出增减油压指令；
当所述油温增率阈值Wdyz大于实时温度数值变化率Wdbh，同时，压力数值阈值YLyz等于实时压力数值变化值Ylbh，所述实时温度数值变化率Wdbh处于正常，实时压力数值变化值Ylbh处于正常，数据处理模块发出停止增减油压指令。
优选的，所述压力数值阈值YLyz计算公式如下：
公式中，YLys为驾驶员主动输入的主动控制指令转化为预定的油压压力值，通过YLys-Yl得出当前油压压力值需要增减的数值作为压力数值阈值YLyz。
优选的，所述数据处理模块还包括有显示单元，所述显示单元用于显示温度异常信号或油压异常信号。
优选的，所述数据处理模块将停止增减油压指令或增减油压指令发送至控制模块；
当所述控制模块接收到增减油压指令时，控制模块控制增压设备对方向盘骨架与包裹层内油液增减压；
当所述控制模块接收到停止增减油压指令时，控制模块控制增压设备对方向盘骨架与包裹层内油液停止增减压。
与现有技术相比，本发明提供了一种主动调节方向盘阻尼的系统，具备以下有益效果：
1、本发明通过传感模块采集方向盘骨架与包裹层内油液的实时油压和油温数值，并将驾驶员主动输入的主动控制指令转化为相关的阈值，数据处理模块根据相关算法计算实时压力数值变化值Ylbh和实时温度数值变化率Wdbh，当这两个数值处于正常值时，数据处理模块发出增减油压指令，控制模块接收到增减油压指令后，对方向盘骨架与包裹层内油液进行增减压，改变油液的压力冲量变化来使方向盘表面实现膨胀或压缩变化，从而实现改变方向盘柔韧度的功能，使用户拥有更好的舒适感，同时，又可以实现用户对于方向盘不同的接触感。
2、本发明通过数据处理模块根据相关算法计算实时压力数值变化值Ylbh和实时温度数值变化率Wdbh，当这两个数值处于异常值时，数据处理模块通过其显示单元显示相关的异常信号，便于驾驶员能够便捷直观的掌握到方向盘握力(阻尼)调节系统出现异常，能够及时停止对方向盘握力的调节，以便于驾驶员能够及时的对方向盘相关的模块进行维修或更换。
附图说明
图1为本发明系统流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
汽车的方向盘作为汽车上最重要的安全部件之一，它不仅承担着确保汽车能够以驾驶员操纵的方向行驶，而且对于它的美观和柔韧性提出了更高的要求。为了给让驾驶员对方向盘拥有更好的接触体验，对于一种可以改变柔性度的新型方向盘尤为重要，而目前方向盘无法改变硬度的问题，单一的配置需求，每一个人的感知体验需求不同，缺乏一种调节模式来满足大众用户的对它的多样性的需求，对于方向盘有了更高的设计功能要求，为此，提出一种主动调节方向盘阻尼的系统，请参阅图1，该系统包括传感模块、输入单元、数据处理模块以及控制模块，其中；
输入单元用于将驾驶员主动控制指令输入数据处理模块，主动控制指令是用于控制车辆方向盘握力的信号；
传感模块，用于采集方向盘骨架与包裹层内油液相关的数据，其还包括压力传感单元和温度传感单元，压力传感单元用于采集油液的实时压力数值Yl，温度传感单元用于采集油液的实时温度数值Wd，传感模块将采集到的实时温度数值Wd和实时压力数值Yl发送至数据处理模块中；
数据处理模块内预设有算法公式用于分别计算实时温度数值变化率Wdbh和实时压力数值变化值Ylbh，同时，数据处理模块将驾驶员主动控制指令信号转化为压力数值阈值YLyz以及油温增率阈值Wdyz，其中，压力数值阈值YLyz为动态数值，根据驾驶员设置变化而变化，其取值范围为50％～100％中的任意一个数值，油温增率阈值Wdyz为固定值，油温增率阈值Wdyz为5％，通过对压力数值阈值YLyz取值范围进行限定，避免方向盘握力出现过软或过硬的现象，通过对油温增率设置阈值，进而可以通过油温判断油液杂质过多或增压设备出现异常；
其中，实时温度数值变化率Wdbh的算法公式如下：
公式中，Wdn+5表示1秒内温度传感单元采集的最终油温，Wdn表示1秒内温度传感单元采集的初始油温，n+5表示1秒内采集5次油温温度数值，1表示时间间隔为1秒；
实时压力数值变化值Ylbh的算法公式如下：
Ylbh＝Yl-Ylq
公式中，Ylq表示上一秒采集到的实时压力数值，Ylq与Yl之间的采集间隔为1秒；
数据处理模块将计算得出的实时温度数值变化率Wdbh以及实时压力数值变化值Ylbh临时存储在其内部的存储介质当中；
压力数值阈值YLyz计算公式如下：
YLyz＝YLys-Yl
公式中，YLys为驾驶员主动输入的主动控制指令转化为预定的油压压力值，通过YLys-Yl得出当前油压压力值需要增减的数值作为压力数值阈值YLyz；
数据处理模块将计算得出的实时温度数值变化率Wdbh与油温增率阈值Wdyz对比，实时压力数值变化值Ylbh与压力数值阈值YLyz对比，具体的判定规则如下：
当所述油温增率阈值Wdyz小于实时温度数值变化率Wdbh时，所述实时温度数值变化率Wdbh处于异常，数据处理模块发出温度异常信号；
当压力数值阈值YLyz小于实时压力数值变化值Ylbh时，所述实时压力数值变化值Ylbh处于异常，数据处理模块发出油压异常信号。
当所述油温增率阈值Wdyz大于实时温度数值变化率Wdbh，同时，压力数值阈值YLyz大于实时压力数值变化值Ylbh，所述实时温度数值变化率Wdbh处于正常，实时压力数值变化值Ylbh处于正常，数据处理模块发出增减油压指令；
当所述油温增率阈值Wdyz大于实时温度数值变化率Wdbh，同时，压力数值阈值YLyz等于实时压力数值变化值Ylbh，所述实时温度数值变化率Wdbh处于正常，实时压力数值变化值Ylbh处于正常，数据处理模块发出停止增减油压指令；
当出现温度异常信号或油压异常信号时，数据处理模块通过其显示单元显示相关的异常信号，便于驾驶员能够便捷直观的掌握到方向盘握力(阻尼)调节系统出现异常，能够及时停止对方向盘握力的调节，以便于驾驶员能够及时的对方向盘相关的模块进行维修或更换；
当实时温度数值变化率Wdbh处于正常，实时压力数值变化值Ylbh处于正常，数据处理模块将停止增减油压指令或增减油压指令发送至控制模块，控制模块控制增压设备启动工作，具体如下：
当所述控制模块接收到增减油压指令时，控制模块控制增压设备对方向盘骨架与包裹层内油液增减压；
当所述控制模块接收到停止增减油压指令时，控制模块控制增压设备对方向盘骨架与包裹层内油液停止增减压；
通过传感模块采集方向盘骨架与包裹层内油液的实时油压和油温数值，并将驾驶员主动输入的主动控制指令转化为相关的阈值，数据处理模块根据相关算法计算实时压力数值变化值Ylbh和实时温度数值变化率Wdbh，当这两个数值处于正常值时，数据处理模块发出增减油压指令，控制模块接收到增减油压指令后，对方向盘骨架与包裹层内油液进行增减压，改变油液的压力冲量变化来使方向盘表面实现膨胀或压缩变化，从而实现改变方向盘柔韧度的功能，使用户拥有更好的舒适感，同时，又可以实现用户对于方向盘不同的接触感。
上述中，输入单元为方向盘上面的硬开关按钮，数据处理模块可以但不仅限于为车辆的信息计算中心ICC。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：包括传感模块、输入单元、数据处理模块以及控制模块；
所述输入单元用于将驾驶员主动控制指令输入数据处理模块，所述传感模块用于采集方向盘骨架与包裹层内油液相关的数据，所述传感模块还包括压力传感单元和温度传感单元，所述压力传感单元用于采集油液的实时压力数值Yl,所述温度传感单元用于采集油液的实时温度数值Wd，所述传感模块将采集导数据发送至数据处理模块；
所述数据处理模块接收到实时温度数值Wd和实时压力数值Yl后，根据算法公式计算实时温度数值变化率Wdbh以及实时压力数值变化值Ylbh，所述数据处理模块将驾驶员主动控制指令信号转化为压力数值阈值YLyz以及油温增率阈值Wdyz，所述数据处理模块将计算得出的实时温度数值变化率Wdbh以及实时压力数值变化值Ylbh与压力数值阈值YLyz以及油温增率阈值Wdyz对比，并将控制信号发送至控制模块；
所述控制模块根据控制信号控制油压增减，调整方向盘握力。
2.根据权利要求1所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块接收到主动控制指令后，所述数据处理模块将主动控制指令转化为压力数值阈值YLyz以及油温增率阈值Wdyz，且压力数值阈值YLyz取值范围为50％～100％，油温增率阈值Wdyz为5％。
3.根据权利要求2所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块接计算实时温度数值变化率Wdbh的算法公式如下：
公式中，Wdn+5表示1秒内温度传感单元采集的最终油温，Wdn表示1秒内温度传感单元采集的初始油温，n+5表示1秒内采集5次油温温度数值，1表示时间间隔为1秒。
4.根据权利要求3所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块将计算得出的实时温度数值变化率Wdbh临时存储在其内部设置的存储介质中。
5.根据权利要求2所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块接计算实时压力数值变化值Ylbh的算法公式如下：
Ylbh＝Yl-Ylq
公式中，Ylq表示上一秒采集到的实时压力数值，Ylq与Yl之间的采集间隔为1秒。
6.根据权利要求5所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块将计算得出的实时压力数值变化值Ylbh临时存储在其内部设置的存储介质中。
7.根据权利要求4或6所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块压力将实时温度数值变化率Wdbh与油温增率阈值Wdyz对比，实时压力数值变化值Ylbh与压力数值阈值YLyz对比；
当所述油温增率阈值Wdyz小于实时温度数值变化率Wdbh时，所述实时温度数值变化率Wdbh处于异常，数据处理模块发出温度异常信号；
当压力数值阈值YLyz小于实时压力数值变化值Ylbh时，所述实时压力数值变化值Ylbh处于异常，数据处理模块发出油压异常信号；
当所述油温增率阈值Wdyz大于实时温度数值变化率Wdbh，同时，压力数值阈值YLyz大于实时压力数值变化值Ylbh，所述实时温度数值变化率Wdbh处于正常，实时压力数值变化值Ylbh处于正常，数据处理模块发出增减油压指令；
当所述油温增率阈值Wdyz大于实时温度数值变化率Wdbh，同时，压力数值阈值YLyz等于实时压力数值变化值Ylbh，所述实时温度数值变化率Wdbh处于正常，实时压力数值变化值Ylbh处于正常，数据处理模块发出停止增减油压指令。
8.根据权利要求7所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述压力数值阈值YLyz计算公式如下：
YLyz＝YLys-Yl
公式中，YLys为驾驶员主动输入的主动控制指令转化为预定的油压压力值，通过YLys-Yl得出当前油压压力值需要增减的数值作为压力数值阈值YLyz。
9.根据权利要求7所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块还包括有显示单元，所述显示单元用于显示温度异常信号或油压异常信号。
10.根据权利要求7所述的一种主动调节方向盘阻尼的系统，其特征在于：所述数据处理模块将停止增减油压指令或增减油压指令发送至控制模块；
当所述控制模块接收到增减油压指令时，控制模块控制增压设备对方向盘骨架与包裹层内油液增减压；
当所述控制模块接收到停止增减油压指令时，控制模块控制增压设备对方向盘骨架与包裹层内油液停止增减压。
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