CN203623320U - 带附加气室的空气悬架闭环控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种带附加气室的空气悬架闭环控制系统，其包括安装在底盘上的空气弹簧和压电式加速度传感器，空气弹簧上分别连接充、放气电磁阀以及由步进电机控制开度的节流阀，其中充气电磁阀依次与储气罐和空气压缩机连接，节流阀连接附加气室；压电式加速度传感器通过导线依次连接电荷放大器、滤波器、采样保持器、A/D转换器以及单片机；单片机分别通过继电器连接充、放气电磁阀，步进电机通过导线连接单片机；空气弹簧上还设有压力传感器，其通过导线连接滤波器。本实用新型结构简单、制造容易、成本低廉、稳定可靠，通过增设附加气室来扩大空气弹簧的容积，从而降低空气弹簧的刚性，提高汽车行驶的舒适性和平稳性。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车空气悬架领域，具体涉及一种带附加气室的空气悬架闭环控制系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及汽车工业的发展，人们对汽车的要求越来越高，尤其是驾乘的舒适性方便；目前汽车减震一般有三个环节，即轮胎、悬架和座椅，其中起重要作用的是汽车的悬架系统，它通常是由弹性元件和阻尼元件组成，通过振动的函数公式，可知对于弹簧刚度越小，则簧载质量的固有频率越低，因而行驶的平稳性越好，但这时车身姿态的变化也越厉害，这就降低了操纵稳定性，由此可见，弹簧的刚度也需要根据行驶条件而变；传统悬架系统的弹簧刚度和阻尼参数，是按经验设计或者优化设计方法选择的，一经选定后，在车辆行驶过程中就不能再调节，这就限制了悬架减震性能的进一步提高，因此开发刚度可调的空气悬架控制系统势在必行，目前人们采用以下几种方法来实现刚度调节，比如渐变刚度钢板弹簧、螺旋弹簧、磁铁弹簧等效果不是很理想，另外还有是应用空气弹簧，并通过改变空气的压力来调节弹簧的刚度，但是要改变空气压力，就要不断为空气弹簧充放气，因此会消耗大量发动机的能量。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种刚性可调的带附加气室的空气悬架闭环控制系统，通过增设附加气室来扩大空气弹簧的容积，从而降低空气弹簧的刚性。
其技术方案是：包括安装在底盘上的空气弹簧和压电式加速度传感器，空气弹簧上分别连接充、放气电磁阀以及由步进电机控制开度的节流阀，其中充气电磁阀依次与储气罐和空气压缩机连接，节流阀连接附加气室；压电式加速度传感器通过导线依次连接电荷放大器、滤波器、采样保持器、A/D转换器以及单片机；单片机分别通过继电器连接充、放气电磁阀，步进电机通过导线连接单片机；空气弹簧上还设有压力传感器，其通过导线连接滤波器。
上述方案可进一步改进为：
所述的附加气室（9）的容积为空气弹簧（2）气室的1.5倍，附加气室材质选用4mm的钢板。
所述的单片机（8）为AT89C52单片机、XC167CI单片机或者S3C2410单片机。
所述的空气弹簧（2）为多曲囊式空气弹簧或者膜式空气弹簧或者囊膜复合式空气弹簧。
本实用新型结构简单、制造容易、成本低廉、稳定可靠，通过增设附加气室来扩大空气弹簧的容积，从而降低空气弹簧的刚性，提高汽车行驶的舒适性和平稳性。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的连接示意图。
具体实施方式
参照图1，一种带附加气室的空气悬架闭环控制系统，包括安装在底盘1上的空气弹簧2和压电式加速度传感器3，空气弹簧2上分别通过气管线17连接充、放气电磁阀14、15以及由步进电机10控制开度的节流阀11，其中充气电磁阀14依次与储气罐12和空气压缩机18连接，节流阀11连接附加气室9；压电式加速度传感器3通过导线依次连接电荷放大器4、滤波器5、采样保持器6、A/D转换器7以及单片机8；单片机8分别通过继电器13连接充、放气电磁阀14、15，步进电机10通过导线连接单片机8；空气弹簧2上还设有压力传感器16，其通过导线连接滤波器5。附加气室9的容积为空气弹簧2气室的1.5倍，附加气室材质选用4mm的钢板。单片机8可以为AT89C52单片机、XC167CI单片机或者S3C2410单片机。空气弹簧2为多曲囊式空气弹簧或者膜式空气弹簧或者囊膜复合式空气弹簧。
其工作原理是：位于底盘上的压电式加速度传感器3以及位于空气弹簧2上的压力传感器16分别将垂直加速度以及压力信号转化为电荷量，然后通过电荷放大器4放大、滤波器5滤波后，成为采样保持器6的输入信号，然后通过A/D转换器7将连续的电压信号离散化，输入单片机8，单片机8根据输入的电压信号，并根据给定的控制程序进行运算，得到合适的控制量，发出脉冲信号控制步进电机10正反转并控制充、放气电磁阀14、15得失电，相应改变空气弹簧2与附加气室9之间节流阀11开度的大小以及控制空气弹簧2充放电，调节空气悬架的刚性，从而提高汽车行驶的平顺性。
Claims (4)
1.一种带附加气室的空气悬架闭环控制系统，其特征在于：包括安装在底盘（1）上的空气弹簧（2）和压电式加速度传感器（3），所述的空气弹簧（2）上分别连接充、放气电磁阀（14）、（15）以及由步进电机（10）控制开度的节流阀（11），其中所述的充气电磁阀（14）依次与储气罐（12）和空气压缩机（18）连接，所述的节流阀（11）连接附加气室（9）；所述的压电式加速度传感器（3）通过导线依次连接电荷放大器（4）、滤波器（5）、采样保持器（6）、A/D转换器（7）以及单片机（8）；所述的单片机（8）分别通过继电器（13）连接充、放气电磁阀（14）、（15），所述的步进电机（10）通过导线连接单片机（8）；所述的空气弹簧（2）上还设有压力传感器（16），其通过导线连接滤波器（5）。
2.根据权利要求1所述的带附加气室的空气悬架闭环控制系统，其特征在于：所述的附加气室（9）的容积为空气弹簧（2）气室的1.5倍，附加气室材质选用4mm的钢板。
3.根据权利要求1或2所述的带附加气室的空气悬架闭环控制系统，其特征在于：所述的单片机（8）为AT89C52单片机、XC167CI单片机或者S3C2410单片机。
4.根据权利要求3所述的带附加气室的空气悬架闭环控制系统，其特征在于：所述的空气弹簧（2）为多曲囊式空气弹簧或者膜式空气弹簧或者囊膜复合式空气弹簧。
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