CN214999050U - 一种阻尼可调的汽车智能减震系统 - Google Patents

Abstract

一种阻尼可调的汽车智能减震系统，属于车辆阻尼调节技术领域。包括加速度传感器、速度传感器、可调阻尼减震器、控制器、微型超低转速电机、多媒体路面选择界面、GPS单元以及车联网单元，加速度传感器、速度传感器、微型超低转速电机、多媒体路面选择界面、GPS单元以及车联网单元分别与控制器连接，所述的可调阻尼减震器安装在车轮上，所述的微型超低转速电机与可调阻尼减震器连接，由控制器控制对可调阻尼减震器的阻尼进行调节。优点：判断路面模式准确率高，容错率高；能够提高汽车驾驶的平顺性，增加舒适度。

Description

一种阻尼可调的汽车智能减震系统

技术领域

本实用新型属于车辆阻尼调节技术领域，具体涉及一种阻尼可调的汽车智能减震系统。

背景技术

汽车减震系统是汽车整体构成中的重要组成部分，主要的作用是减少车辆震动，提升车辆的行驶安全性和舒适性。随着人们对于汽车性能要求的不断提高，汽车在减震器方面也需要不断地进行完善，才能更好地满足人们的需求。市面上大多数减震器都只会单一运动，无法根据路面情况进行模式调整，尤其在遇到颠簸较大的路面时会给乘客带来极大的不适感，同时也会影响驾驶安全性。为使汽车能够对路况和驾驶环境做出实时响应，市面上又出现了磁流变减震器，能够产生反应迅速、可控性强的阻尼力，但该减震器造价昂贵，在低端车很难普及。

鉴于上述已有技术，有必要对现有汽车减震系统的结构加以改进，为此本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种阻尼可调的汽车智能减震系统，能够有效提升驾驶的舒适性和安全性，且造价低廉。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于：包括加速度传感器、速度传感器、可调阻尼减震器、控制器、微型超低转速电机、多媒体路面选择界面、GPS单元以及车联网单元，加速度传感器、速度传感器、微型超低转速电机、多媒体路面选择界面、GPS单元以及车联网单元分别与控制器连接，所述的可调阻尼减震器安装在车轮上，所述的微型超低转速电机与可调阻尼减震器连接，由控制器控制对可调阻尼减震器的阻尼进行调节。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的可调阻尼减震器至少有两个，优先安装在汽车后侧的两个车轮上。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的可调阻尼减震器为油压可调节阻尼减震器或空气可调节阻尼减震器。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的多媒体路面选择界面设置在汽车中控台上，包括普通路面模式选择、高速路面模式选择、颠簸路面模式选择、爬坡路面模式选择以及自动模式选择。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的GPS单元和车联网单元在自动模式下采集路段信息并传输给控制器，控制器根据路段信息选择普通路面模式、高速路面模式、颠簸路面模式或爬坡路面模式中的一种进而适应性地调整可调阻尼减震器的阻尼。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的中央控制器内设有路面不平度系数计算单元，所述的路面不平度系数计算单元通过加速度传感器和速度传感器传输的状态信息获得路面不平度系数，每个路面模式都有对应的路面不平度系数范围值，控制器根据路面不平度系数平均值落在哪个路面模式范围来进行路面模式匹配，其中，加速度传感器采集的状态信息包括车辆在x，y，z三个方向上的加速度信息以及车身的倾斜度，速度传感器采集的状态信息包括车辆的行驶速度。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，还包括蓄电池，所述的蓄电池与微型超低转速电机连接，对微型超低转速电机进行供电。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，还包括制动踏板传感器以及曲轴位置传感器，所述的制动踏板传感器用于检测刹车程度，所述的曲轴位置传感器用于检测发动机转速，当驾驶员急踩油门或刹车时，制动踏板传感器和曲轴位置传感器传输数据至所述的控制器，由控制器自动切换至急加减速模式。

本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：驾驶员可以根据行驶路段的状态信息通过多媒体路面选择界面手动选择路面模式，方便快捷，具有一定的自由性，且判断路面模式准确率高，容错率高；路面不平度系数计算单元、GPS单元及车联网单元，三者结合进行路面模式判断，相比现有单一系统判断的模式更加可靠，能够提高汽车驾驶的平顺性，增加舒适度；还具备辨别突发加减速情况的能力，并设有对应的急加减速模式以提高汽车驾驶的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的路面模式匹配的逻辑示意图。

图3为本实用新型的控制流程图。

图中：1.加速度传感器、2.速度传感器、3.可调阻尼减震器、4.控制器、5.微型超低转速电机、6.多媒体路面选择界面、7.路面不平度系数计算单元、8.GPS单元、9.车联网单元、10.蓄电池、11.制动踏板传感器、12.曲轴位置传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

在下面描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。。

请参阅图1，本实用新型涉及一种阻尼可调的汽车智能减震系统，包括加速度传感器1、速度传感器2、可调阻尼减震器3、控制器4、微型超低转速电机5、多媒体路面选择界面6、GPS单元8、车联网单元9、蓄电池10、制动踏板传感器11以及曲轴位置传感器12。加速度传感器1、速度传感器2、微型超低转速电机5、多媒体路面选择界面6、GPS单元8、车联网单元9、制动踏板传感器11以及曲轴位置传感器12分别通过RS485总线与控制器4连接。加速度传感器1安装在后车桥中间，所述的速度传感器2为车辆自带的传感器。所述的可调阻尼减震器3至少有两个，优先安装在汽车后侧的两个车轮13上，用于减少车辆震动，提升车辆的行驶安全性和舒适性。可调阻尼减震器3采用油压可调节阻尼减震器或空气可调节阻尼减震器来替换现有车辆上的减震器。所述的微型超低转速电机5位于汽车后部车桥中间，通过螺纹固定在车桥上面，并与可调阻尼减震器3连接，两者数量相同。在本实施例中可调阻尼减震器3优选为（补充型号），其阻尼旋钮通过链条或齿轮连接微型超低转速电机5；微型超低转速电机5的额定功率为12V。控制器4根据加速度传感器1、速度传感器2、制动踏板传感器11以及曲轴位置传感器12采集的路段信息，控制微型超低转速电机5，由微型超低转速电机5对可调阻尼减震器3的阻尼进行调节。所述的加速度传感器1用于采集车辆在x，y，z三个方向上的加速度信息以及车身的倾斜度，所述的速度传感器2用于采集车辆的行驶速度。所述的蓄电池10与微型超低转速电机5通过RS485总线连接，对微型超低转速电机5进行供电。所述的多媒体路面选择界面6包括普通路面模式选择、高速路面模式选择、颠簸路面模式选择、爬坡路面模式选择及自动模式选择。驾驶员通过手动点击汽车中控台屏幕来选择所需的路面模式。

请参阅图2，所述的中央控制器4包括有路面不平度系数计算单元7，所述的路面不平度系数计算单元7通过加速度传感器1和速度传感器2传输的状态信息得到路面功率谱密度，获得路面不平度系数，此过程为现有技术，省略具体赘述。所述的状态信息包括加速度传感器1采集的x，y，z三个方向加速度信息以及车身的倾斜度和速度传感器2采集的车速。每个路面模式都有对应的路面不平度系数范围值，控制器4可根据路面不平度系数平均值落在哪个路面模式范围来进行路面模式匹配，待选择对应的路面模式后再通过微型超低转速电机5来使可调阻尼减震器3的阻尼发生变化。

进一步地，本实用新型由于设置了GPS单元8和车联网单元9，使得车辆可以根据卫星了解行驶路面，极大地增大路面判断的容错率。具体的，驾驶时，驾驶员先选择自动模式，GPS单元8和车联网单元9采集路段信息并传输给控制器4，控制器4根据路段信息选择合适的其余四种路面模式进而改变阻尼，例如，GPS单元8和车联网单元9获取的路段信息为平坦路面，则控制器4将自动选择普通路面模式并控制阻尼改变。若在行驶过程中加速度传感器1检测到汽车的垂直加速度多次发生变化，则控制器4将主动获取加速度传感器1和速度传感器2的数据信息，并利用路面不平度系数计算单元7算出路面不平度系数，重新评估路段信息，控制器4再根据该路面不平度重新选择路面模式并改变阻尼。

进一步地，本实用新型还包括制动踏板传感器11以及曲轴位置传感器12，所述的制动踏板传感器11用于检测刹车程度，所述的曲轴位置传感器12用于检测发动机转速。特别地，在汽车行驶过程中，如果遇到突发情况，驾驶员急踩油门或刹车时，制动踏板传感器11和曲轴位置传感器12传输数据至所述的控制器4，由控制器4自动切换至急加减速模式，所述的急加减速模式优先于其他路面模式。本实施例中，急踩油门设定为发动机转速大于3500转的情况，急踩刹车设定为制动踏板行程大于100mm的情况，这两者都可以通过汽车厂商自行调节。

本实用新型除急加减速模式外，驾驶员只有直接选择自动模式之后控制器4才能根据汽车所在路段的状态信息选择合适的路面模式。除自动模式外，驾驶员可根据自身对路段的主观判断，通过多媒体路面选择界面6直接选择路面模式，然后控制器4才能根据用户选择的路面模式进一步改变可调阻尼减震器3的阻尼。本实施例中提及的各种路面模式均是为了调节阻尼值以适应各种路况而做的设定模式。

请参阅图3，以下，对本实用新型的工作原理作进一步说明。当系统根据采集信号识别为普通路面时，汽车车轮的振动幅度较小，可调阻尼减震器3所要求的压缩和伸张的速度较小，此时控制器4通过微型超低转速电机5使可调阻尼减震器3将阻尼调节至正常阻尼值；当系统根据采集信号识别为颠簸路面时，汽车车轮振动幅度较大，可调阻尼减震器3所要求的压缩和伸张的速度较大，此时控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼调节至最低阻尼值；当系统根据采集信号识别为爬坡路面时，控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼调节到较小阻尼值，以增加乘客及驾驶员的舒适性；当系统根据采集信号识别为高速路面时，控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼调节到较高阻尼值，使汽车能够完成急加速，以及快速刹车、转弯、高速运动的状态等。当系统选择急加减速模式时，控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼调节到最高阻尼值，使驾驶员对汽车具有很强的操纵性。

具体的，控制器4根据计算出的平均路面功率谱密度来进行路面模式匹配，首先判断平均路面功率谱密度是否在普通路面的路面功率谱密度范围，若是，则控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼改变为正常值，若否，则判断平均路面功率谱密度是否在高速路面的功率谱密度范围，若是，则控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼改变为较大值，若否，则判断平均路面功率谱密度是否在颠簸路面的功率谱密度范围，若是，则控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼改变为较大值，若否，则控制器4控制微型超低转速电机5将阻尼改变为较大值。

事实上，现实有很多路面，比如，雨天路面，雪天路面等在后期可以录入系统来增加汽车阻尼调节的多样性，能够更好地确定路面，提高驾驶舒适性。

Claims (8)

1.一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于：包括加速度传感器(1)、速度传感器(2)、可调阻尼减震器(3)、控制器(4)、微型超低转速电机(5)、多媒体路面选择界面(6)、GPS单元(8)以及车联网单元(9)，加速度传感器(1)、速度传感器(2)、微型超低转速电机(5)、多媒体路面选择界面(6)、GPS单元(8)以及车联网单元(9)分别与控制器(4)连接，所述的可调阻尼减震器(3)安装在车轮(13)上方，所述的微型超低转速电机(5)与可调阻尼减震器(3)连接，由控制器(4)控制对可调阻尼减震器(3)的阻尼进行调节。

2.根据权利要求1所述的一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于所述的可调阻尼减震器(3)至少有两个，优先安装在汽车后侧的两个车轮(13)的上方。

3.根据权利要求2所述的一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于所述的可调阻尼减震器(3)为油压可调节阻尼减震器或空气可调节阻尼减震器。

4.根据权利要求1所述的一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于所述的多媒体路面选择界面(6)设置在汽车中控台上，包括普通路面模式选择、高速路面模式选择、颠簸路面模式选择、爬坡路面模式选择以及自动模式选择。

5.根据权利要求4所述的一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于所述的GPS单元(8)和车联网单元(9)在自动模式下采集路段信息并传输给控制器(4)，控制器(4)根据路段信息选择普通路面模式、高速路面模式、颠簸路面模式或爬坡路面模式中的一种进而适应性地调整可调阻尼减震器(3)的阻尼。

6.根据权利要求5所述的一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于所述的中央控制器(4)内设有路面不平度系数计算单元(7)，所述的路面不平度系数计算单元(7)通过加速度传感器(1)和速度传感器(2)传输的状态信息获得路面不平度系数，每个路面模式都有对应的路面不平度系数范围值，控制器(4)根据路面不平度系数平均值落在哪个路面模式范围来进行路面模式匹配，其中，加速度传感器(1)采集的状态信息包括车辆在x，y，z三个方向上的加速度信息以及车身的倾斜度，速度传感器(2)采集的状态信息包括车辆的行驶速度。

7.根据权利要求1所述的一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于还包括蓄电池(10)，所述的蓄电池(10)与微型超低转速电机(5)通过RS485总线连接，对微型超低转速电机(5)进行供电。

8.根据权利要求1所述的一种阻尼可调的汽车智能减震系统，其特征在于还包括制动踏板传感器(11)以及曲轴位置传感器(12)，所述的制动踏板传感器(11)用于检测刹车程度，所述的曲轴位置传感器(12)用于检测发动机转速，当驾驶员急踩油门或刹车时，制动踏板传感器(11)和曲轴位置传感器(12)传输数据至所述的控制器(4)，由控制器(4)自动切换至急加减速模式。

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