CN201095298Y - 车用空气悬挂电子控制装置 - Google Patents

Abstract

车用空气悬挂电子控制装置，克服现有国内车辆空气悬挂采用机械高度阀即时式的调整车的高度存在的高度固定、浪费气源和国外产品结构复杂、价格高的不足。整体控制装置是由测量车身离地高度的电子车高传感器、气路控制的组合电磁阀、空气的导管以及电子控制电路板组成。车高传感器由包括带有径向磁极磁钢的旋转轴、固定在轴上摆杆、角度专用元件。组合电磁阀由四至六个电磁线圈、单向截止直动阀芯和一个组合阀体组成。控制电路包括写有检测控制程序的单片机、隔离电路、电磁阀驱动电路、电源变换电路、安全监视电路。本实用新型的控制装置结构简单、造价低、运行可靠，不旦可以在大客车上使用，也非常适合在轿车上安装，为中低档轿车配置高性能减震机构创造了条件。

Description

车用空气悬挂电子控制装置

技术领域

本实用新型属于车辆领域，具体涉及车辆的悬挂控制机构。

背景技术

空气悬挂用于汽车，由于较小的弹簧刚度和较低的固有频率而增加了乘坐的舒适性，并且通过改变空气弹簧中的压力可以改变车身的离地高度，使该空气悬挂技术在汽车中的应用逐渐增多。因国内现有的车用空气悬挂采用的是机械高度阀来控制车身的高度，颠簸行驶时气源消耗量大，经济性差，目前国内只有少量的高档大客车上安装空气悬挂，在国内的轿车中还没有采用空气悬挂。国外的电子控制机构，不但结构复杂、构件精度要求高，并且价格昂贵，难于在国内中、低档轿车上普遍使用，只见诸于进口车和少数引进的高档轿车上。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种车用空气悬挂电子控制装置，克服现有的国内车辆空气悬挂采用的机械高度阀即时式的调整车的高度，存在的高度固定、浪费气源和国外产品结构复杂、价格高的不足。

本实用新型的整体控制装置是由测量车身离地高度的电子车高传感器、气路控制的组合电磁阀、负责运送压缩空气的导管以及负责信号处理和控制的电子控制电路板组成。其中的电子车高传感器是由包括带有径向磁极磁钢的旋转轴、安装旋转轴的壳体、固定在壳体外轴上并指向径向的摆杆、对应磁钢安装在壳体里的角度专用元件。壳体上有传感器固定安装座和信号接线插座，通过安装座将传感器固定在车身的相应位置上，信号线连接到控制电路板，摆杆的外端根据车辆悬挂的结构，连接在车桥或摆臂上。其中的组合电磁阀由四至六个电磁线圈、单向截止直动阀芯和一个组合阀体组成。电磁线圈和单向截止直动阀芯系采用现有成品，下部的组合阀体是由铝合金等材料制做而成，该组合阀的各单支阀体的截止端是进气端，压缩空气由该截止端进入，由另一端的出气口流出。气路在组合阀体中分两部分连通，其中第一部分是控制气路，这个气路是由负责控制进气的电磁阀的出气口与负责排气的电磁阀的进气口连接而成，该连接的控制气路通往组合阀体外部的控制接口，这个控制接口要连接到空气干燥罐的进气口；进气电磁阀的进气口通往组合阀体外部的进气接口，连接到气源；排气阀的出气口通往组合阀体外部的排气接口，接排气消声器。第二部分是分动气路，是由2至4个单向截止的直动阀组成，根据需要也可以增加分动电磁阀的数量，各分动电磁阀的出气口连接在一起然后通往组合阀体外部的集分动接口，该接口要连接到空气干燥罐的出气口，各分动电磁阀的进气口均通往组合阀体外部的各分动接口，连接到各空气弹簧的进气/排气接口，每支空气弹簧的进气和排气均使用这一个接口。其中的控制电路包括带写有检测控制程序的模拟-数字转换(ADC)的单片机、隔离电路、电磁阀驱动电路、电源变换电路、安全监视电路。

本实用新型的工作过程是：

车高传感器使用的是线性霍尔3503或角度专用电路90136作敏感器件，用圆柱型径向磁钢做角度变化测量元件。工作原理是这样的：如图所示，圆柱型径向磁场的磁钢下面，放置这个角度敏感器件，该器件的标识点面对着磁钢的偏心点，以拾取磁钢旋转时磁场的变化，根据传感器转轴带动的圆柱形磁钢旋转角度的不同，穿过敏感电路的磁场强度和方向会发生变化，由此而产生的按角度比例转换成的模拟电压信号，这个信号被送到控制电路后，经过带有模拟-数字(AD)转换功能的单片机转换成数字信号来使用，用于判定车身的水平状态。汽车转向的角度也是用这种传感器做测量。

当车辆处于颠簸状态时，车高传感器将这颠簸信号传给单片机，在单片机程序的控制下，将该信号屏蔽掉，避免频繁调整车的高度，减少大量的气源消耗。如果车高传感器传给控制电路的信号，在程序的检测和比较后，控制装置根据设定的公差范围决定是否调整车体高度，当确认需要调整车的高度，单片机会输出相应的控制信号，通过隔离电路传给电磁阀驱动电路，驱动电路发出控制电流给相应的电磁阀，电磁阀执行相应的动作去调整空气弹簧中的压力来调节车的高度。单片机的控制信号将以可变脉冲宽度的方式精确调整车的高度，不会因为过冲而反复调整车的升降过程。通过控制板上的开关或旋转编码器来设定车身的整体升降或控制车的一侧升降，以方便乘客上下车。

组合电磁阀工作时，是由控制器为需要工作的电磁阀提供驱动电流，使各工作的电磁阀得到工作电流把阀芯抬起，打开该阀，让压缩空气通过该阀流动。如果汽车需要举升时，控制进气的电磁阀得到驱动电流把阀芯抬起打开，使压缩空气经由控制气路进入空气干燥罐的进气口，再经过空气干燥罐过滤掉水份后由出气口流向集分动接口，再由控制器为各分动电磁阀提供驱动电流，使各分动电磁阀打开，干燥后的压缩空气流到各空气弹簧，给空气弹簧提供举升的压力。如果汽车需要落降时，各分动阀得到控制器提供的驱动电流把阀打开，空气弹簧里的压缩空气经由集分动接口流向空气干燥罐的出气口，压缩空气经过空气干燥罐时，把空气干燥罐中的水份经过控制气路带到排气阀，排气阀受到控制器驱动电流的控制打开，把这水气经过排气口流向排气消声器再排到大气中，空气弹簧中的压缩空气被泄放到大气中，使空气弹簧中的压力降低，汽车的车身降低。汽车在落降时，其实就是完成把空气过滤器中水份被回吹掉的过程。

本实用新型的电子控制装置结构简单、造价低、运行可靠，不旦可以在大客车上使用，也非常适合在轿车上安装，为中低档轿车配置高性能的减震机构创造了条件。

附图说明

图1为本实用新型构件连接关系图。

图2为车高传感器主视剖视图。

图3为组合电磁阀主视图。

图4为组合阀体内气路布局图。

图5为气路平面原理图

图6为控制电路板电路图。

具体实施方式。

以下结合附图给出本实用新型的实施例。

以图8所示的元件和连接关系组成图1中的控制电路板1，并固定在车身8上选定的位置。图6所示的组合电磁阀体2-1由铝合金等材料制做而成，阀体内分布气路2-2，阀体上安装图5所示的电磁线圈2-3和单向截止直动阀芯2-4。组合电磁阀2如图1所示固定在车身8上，组合电磁阀进气接口用导管连接到气源的气泵或储气罐5上，阀体各分动气路与空气弹簧6之间连接空气导管，组合阀的控制接口连接到空气干燥罐3的进气口，空气干燥罐的出气口连接在组合阀体的集分动接口上，空气弹簧6与现有的减震器7支撑在车身8与车轮9之间。使用如图2所示的线性霍尔3503或专用电路901 36做感知器件4-1、转动轴4-2、固定在转动轴上的角度变化测量元件圆柱型径向磁钢4-3、轴端安装摆臂4-4、引线插座4-5、带安装座的外壳4-6组成高度传感器4。传感器4如图1所示安装在车身8上。在传感器摆臂与车桥之间设连杆10。传感器的信号通过导线连接到控制电路1的信号输入端，控制电路的电磁阀驱动信号通过导线连接到组合电磁阀2的电气接口上。放置在驾驶室内的控制面板11通过导线连接到控制电路板1的控制接口上。

Claims (1)

1、车用空气悬挂电子控制装置，其特征是：由测量车身离地高度的电子车高传感器、气路控制的组合电磁阀、负责运送压缩空气的导管以及负责信号处理和控制的电子控制电路板组成；其中的电子车高传感器是由包括带有径向磁极磁钢的旋转轴、安装旋转轴的壳体、固定在壳体外轴上并指向径向的摆杆、对应磁钢安装在壳体里的角度专用元件，壳体上有传感器固定安装座和信号接线插座，通过安装座将传感器固定在车身的相应位置上，信号线连接到控制电路板，摆杆的外端根据车辆悬挂的结构，连接在车桥或摆臂上；其中的组合电磁阀由四至六个电磁线圈、单向截止直动阀芯和一个组合阀体组成，电磁线圈和单向截止直动阀芯系采用现有成品，下部的组合阀体是由铝合金等材料制做而成，该组合阀的各单支阀体的截止端是进气端，压缩空气由该截止端进入，由另一端的出气口流出，气路在组合阀体中分两部分连通，其中第一部分是控制气路，这个气路是由负责控制进气的电磁阀的出气口与负责排气的电磁阀的进气口连接而成，该连接的控制气路通往组合阀体外部的控制接口，这个控制接口要连接到空气干燥罐的进气口，进气电磁阀的进气口通往组合阀体外部的进气接口，连接到气源，排气阀的出气口通往组合阀体外部的排气接口，接排气消声器，第二部分是分动气路，是由2至4个单向截止的直动阀组成，根据需要也可以增加分动电磁阀的数量，各分动电磁阀的出气口连接在一起然后通往组合阀体外部的集分动接口，该接口要连接到空气干燥罐的出气口，各分动电磁阀的进气口均通往组合阀体外部的各分动接口，连接到各空气弹簧的进气/排气接口，每支空气弹簧的进气和排气均使用这一个接口；其中的控制电路包括带写有检测控制程序的模拟-数字转换的单片机、隔离电路、电磁阀驱动电路、电源变换电路、安全监视电路。

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