CN203410266U - 车用空气悬架的多功能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车用空气悬架的多功能控制系统，其中包括高度传感器、电子控制器和电磁阀，所述的高度传感器与所述的空气悬架的空气弹簧相连接，所述的电子控制器连接于所述的高度传感器与电磁阀之间，所述的电磁阀通过气路与所述的空气悬架的空气弹簧相连接。采用该种结构的车用空气悬架的多功能控制系统，可以实现在对空气悬架控制的时候根据车载重情况进行实际控制，有效地抑制不同载重时高度控制的过冲问题，当所述的空气悬架的空气弹簧出现故障或者气管脱落，导致所述的空气悬架不能正常使用时，能够检测到加压即充气过程中，高度变化异常，并发出警报通知驾驶员，结构简单，使用方便，具有更广泛的应用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车车身高度控制领域，尤其涉及空气悬架控制领域，具体是指一种车用空气悬架的多功能控制系统。
背景技术
悬架系统是汽车的一个不可或缺的组成部分，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，上世纪五十年代后，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，早期的控制器直接通过气动的方式进行控制，随着电子产业的发展，越来越多的电子控制产品进入汽车悬架领域，特别是对空气悬架系统进行控制的电控单元，也越来越多。目前空气悬架电控单元基本可以对悬架进行以下控制：1、在有效范围内任意高度改变；2、诊断通信；3、根据车速调节车身高低。其功能基本上可以满足一般需求，但是当碰到特殊情况时，以上功能不能满足用户需求，例如：1、在现有的空气悬架电控单元控制下，当汽车处在不同的载重情况下，对高度进行主动或被动调节，往往会产生过冲问题，影响乘坐的舒适性与安全性；2、空气弹簧出现故障时，电控单元不能及时检测和识别到，只能通过人工检测的方式去发现故障的问题。同时，现存的电控单元在空气弹簧出现故障的时候，需要通过外接压力传感器，检测气囊压力值来判断气囊状态，但是有一种情况下，气囊压力值会随着充气时间而变大，但是气囊不上升，此故障电控单元只通过压力传感器就没法检测。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现有效抑制不同载重情况下高度控制过冲现象、对空气弹簧故障及时检测和报警、结构简单、使用方便、具有更广泛应用范围的车用空气悬架的多功能控制系统。
为了实现上述目的，本实用新型的车用空气悬架的多功能控制系统具有如下构成：
该车用空气悬架的多功能控制系统，其主要特点是，所述的控制系统包括高度传感器、电子控制器和电磁阀，所述的高度传感器与所述的空气悬架的空气弹簧相连接，所述的电子控制器连接于所述的高度传感器与电磁阀之间，所述的电磁阀通过气路与所述的空气弹簧相 连接。
较佳地，所述的电子控制器包括与所述的高度传感器相连接的电磁阀控制单元和车辆载荷值计算单元，所述的电磁阀控制单元的输出端与所述的电磁阀相连接，所述的车辆载荷值计算单元的输出端与所述的电磁阀控制单元相连接。
更佳地，所述的电磁阀控制单元为电磁阀PID控制单元。
更进一步地，所述的电子控制器还包括与所述的车辆载荷值计算单元相连接的PID参数设置单元，所述的PID参数设置单元的输出端与所述的电磁阀PID控制单元相连接。
较佳地，所述的电子控制器还包括空气悬架检测单元和故障报警单元，所述的空气悬架检测单元与所述的故障报警单元相连接。
更佳地，所述的空气悬架检测单元包括高度变化率计算单元和故障判断单元，所述的高度变化率计算单元连接于所述的高度传感器与故障判断单元之间，所述的故障判断单元与所述的故障报警单元相连接。
更佳地，所述的故障报警单元为报警灯。
采用了该实用新型中的车用空气悬架的多功能控制系统，具有如下有益效果：
1、本实用新型的多功能控制系统通过高度调节的时间采集，经过滤波算法，获取汽车的载重情况，在下次控制的时候根据载重情况进行实际控制，可以有效地抑制过冲问题。
2、当空气悬架的空气弹簧出现故障时，控制系统可以及时检测到故障情况进行报警并提醒驾驶员。
3、本实用新型不用使用压力传感器，通过控制算法的方式，当给气囊加压时，同时检测高度传感器变化情况，若气囊加压而高度无变化，或者变化范围比平时小，在确保电磁阀为正常的情况下，则可以判断气囊出现问题。
附图说明
图1为本实用新型的车用空气悬架的多功能控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示为本实用新型的车用空气悬架的多功能控制系统的结构示意图。
所述的控制系统通过控制空气弹簧1的动作来控制空气悬架，该空气弹簧1安装在车架和车轴之间。
所述的控制系统包括：
电磁阀2，给所述的空气弹簧1充放气；高度传感器3，检测空气弹簧1高度值；电子控制器4，具有采集高度值，进行滤波算法，控制电磁阀等功能；气路5，连接所述的电磁阀2与空气弹簧1。
所述的电子控制器包括与所述的高度传感器3相连接的电磁阀控制单元、车辆载荷值计算单元和PID参数设置单元，所述的电磁阀控制单元根据高度传感器3测得的高度变化值对所述的电磁阀的动作进行控制，所述的车辆载荷值计算单元和PID参数设置单元根据高度传感器3所测得的高度变化值计算出当前车载重值，并相应调整PID控制参数。
所述的电子控制器4还包括空气悬架检测单元和故障报警单元，所述的空气悬架检测单元包括高度变化率计算单元和故障判断单元，所述的高度变化率计算单元根据高度传感器3测得的高度变化值计算当前空气弹簧1的高度变化率，所述的故障判断单元判断所述的高度变化率是否正常，当高度变化率异常时，所述的故障报警单元执行报警动作。
本实用新型的车用空气悬架的多功能控制系统的原理如下：
1、通过数据采集整合估计车辆载重情况，以此调节PID控制参数，经过模糊算法，进行自适应PID参数设置，可以有效地减少高度调节过冲问题。
（1）当向车中加载货物时，空气弹簧1被压缩，高度传感器2检测到高度变化，电子控制器4接收到高度改变信号ΔH，控制电磁阀2将空气弹簧1恢复正常高度即升高高度，并记录恢复时间ΔT，由V=ΔH/ΔT，经过滤波算法后，并与标定速度VS对比，得出相应车载重值，并更改PID控制参数，下次控制时按照本次车载重值进行控制；
（2）相反，当从车中卸货时，空气弹簧1被压缩减少，开始上升，高度传感器3检测到高度变化，电子控制器4接收到高度改变信号ΔH，控制电磁阀2将空气弹簧1恢复正常高度即降低高度，并记录恢复时间ΔT，由V=ΔH/ΔT，经过滤波算法后，并与标定速度VS对比，得出相应车载重值，并更改PID控制参数，下次控制时按照本次车载重进行控制；
2、通过充气及配合高度变化值，并进行检测的方式，获取空气弹簧状态，判断空气弹簧是否存在故障。当需要控制高度变化时，电子控制器4驱动电磁阀2进行充气或放气动作，同时检测高度传感器3信号变化情况，在规定时间ΔT内，获取高度传感器3信号变化率ΔH2的值，经过相关滤波算法，与正常情况下的ΔH2的值进行比较，若超出误差范围，则判断空气弹簧出现故障，也可能是气路问题，并通过报警灯提醒驾驶员。
经过试验，在不同的载重下，本实用新型能够很好的抑制过冲问题；
经过试验，当空气弹簧出现故障或者气管脱落，导致不能正常使用时，本实用新型能够 检测到加压即充气过程中，高度无变化，并发出警报如故障灯报警。
本实用新型的车用空气悬架的多功能控制系统的技术方案中，其中所包括的各个功能设备均能够对应于实际的具体硬件电路结构，因此这些功能设备和单元仅利用硬件电路结构就可以实现，不需要辅助以特定的附加控制软件即可以自动实现相应功能。
采用了该实用新型中的车用空气悬架的多功能控制系统，具有如下有益效果：
1、本实用新型的多功能控制系统通过高度调节的时间采集，经过滤波算法，获取汽车的载重情况，在下次控制的时候根据载重情况进行实际控制，可以有效地抑制过冲问题。
2、当空气悬架的空气弹簧出现故障时，控制系统可以及时检测到故障情况进行报警并提醒驾驶员。
3、本实用新型不用使用压力传感器，通过控制算法的方式，当给气囊加压时，同时检测高度传感器变化情况，若气囊加压而高度无变化，或者变化范围比平时小，在确保电磁阀为正常的情况下，则可以判断气囊出现问题。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (7)
1.一种车用空气悬架的多功能控制系统，其特征在于，所述的控制系统包括高度传感器、电子控制器和电磁阀，所述的高度传感器与所述的空气悬架的空气弹簧相连接，所述的电子控制器连接于所述的高度传感器与电磁阀之间，所述的电磁阀通过气路与所述的空气弹簧相连接。
2.根据权利要求1所述的车用空气悬架的多功能控制系统，其特征在于，所述的电子控制器包括与所述的高度传感器相连接的电磁阀控制单元和车辆载荷值计算单元，所述的电磁阀控制单元的输出端与所述的电磁阀相连接，所述的车辆载荷值计算单元的输出端与所述的电磁阀控制单元相连接。
3.根据权利要求2所述的车用空气悬架的多功能控制系统，其特征在于，所述的电磁阀控制单元为电磁阀PID控制单元。
4.根据权利要求3所述的车用空气悬架的多功能控制系统，其特征在于，所述的电子控制器还包括与所述的车辆载荷值计算单元相连接的PID参数设置单元，所述的PID参数设置单元的输出端与所述的电磁阀PID控制单元相连接。
5.根据权利要求1所述的车用空气悬架的多功能控制系统，其特征在于，所述的电子控制器还包括空气悬架检测单元和故障报警单元，所述的空气悬架检测单元与所述的故障报警单元相连接。
6.根据权利要求5所述的车用空气悬架的多功能控制系统，其特征在于，所述的空气悬架检测单元包括高度变化率计算单元和故障判断单元，所述的高度变化率计算单元连接于所述的高度传感器与故障判断单元之间，所述的故障判断单元与所述的故障报警单元相连接。
7.根据权利要求5所述的车用空气悬架的多功能控制系统，其特征在于，所述的故障报警单元为报警灯。
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