本发明涉及车辆悬架技术,具体涉及一种三线式空气悬架车身高度传感器及车身高度控制方法。
背景技术:
随着人民生活水平的提高和汽车技术的快速发展,对于重要的交通工具汽车能满足人们的各种出行要求。而空气悬架具有“s”型的非线性刚度特性、固有频率低和高度可主动控制等特点,可以极大提高汽车综合性能,因此空气悬架的设计、研究和应用开发已经成为业界热点问题。
相对于传统悬架,空气悬架车身高度是通过控制充气及放气电磁阀工作状态来减少或增加空气弹簧内气体量实现,进而协同控制前、后、左及右等四支空气悬架高度使得底盘具有适宜高度和较小的侧倾角和俯仰角,而悬架高度能否精确检测将直接决定了车辆综合性能。而现在常用的光电耦合空气悬架高度传感器存在非直接测量和判断规则复杂等,系统难以实时控制响应。针对上述问题研制出能够解决该缺陷的技术方案。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有空气悬架高度传感器的不足,提出一种三线式空气悬架车身高度传感器,利用汽车行驶时车桥与车身的高度差发生变化,使得连接于两者间的连杆和摆臂作相应运动,从而驱动转轴旋转,带动转针及滑动头沿线性环形电阻片作圆周运动,从而使输出电压随转轴的转角呈线性变化,用输出电压表征的空气悬架车身高度也作相应变化。具体方案如下:
一种三线式空气悬架车身高度传感器,包括底壳、触头拨叉、摆臂回转轴和摆臂,其特征在于,底壳与上盖组成的空腔,环形电阻片安装于空腔内,空腔上端布置了滑动触头,滑动触头在触头拨叉驱使下可以沿环形电阻片滑动,触头拨叉的另一端固定于摆臂回转轴上,摆臂回转轴的两端分别安装于底壳与上盖的中心孔处,摆臂回转轴的转动取决于摆臂的运动,连杆一侧为大端,一侧为小端,摆臂的另一端连接连杆小端,底座连接于连杆大端。
进一步改进在于,还包括三线式空气悬架车身高度传感器io端口,三线式空气悬架车身高度传感器io端口包括稳压电源端口、输出信号端口和接地端口。
进一步改进在于,环形电阻片上端通过导线连接稳压电源端口,环形电阻片下端通过导线连接所述接地端口,输出信号端口通过导线连接滑动触头。
进一步改进在于,稳压电源端口外接5v电源,接地端口外接车身的搭铁,输出信号端口外接空气悬架系统控制器。
进一步改进在于,所述底壳安装于车身,所述底座安放在空气悬架纵向臂上。
进一步改进在于,空气悬架车身高度为0时对应输出信号电压为0v;最大高度hfull对应输出电压为5v;空气悬架车身高度hfact,输出信号电压v=5×hfact÷hfull。
一种三线式空气悬架车身高度控制方法,其特征在于,包含空气悬架车身高度升降控制方法和维持车身高度不变控制方法:
车身高度升降控制方法根据工程需要设置n档车身高度,即设置每档车身高度对应电压
维持车身高度不变控制方法,在货物或乘员的增减导致车身高度偏离原高度位置,要恢复原车身高度,设置不敏感电压δvdisable,根据传感器输出电压与原车身高度电压
相对于现有技术,本方案的有益效果在于:
1.本发明所提出的三线式空气悬架车身高度传感器结构简单、安装方便及操作简便;
2.空气悬架高度与本发明的传感器输出电压为显式的线性函数关系,可以极大提高检测精度和缩短采样时间;
3.根据工程需要可以设置任意n档或无级调节车身高度,进一步拓宽了空气悬架车身高度的调节范围。
附图说明
图1为三线式空气悬架车身高度传感器结构示意图;
图2为三线式空气悬架车身高度传感器io端口示意图;
图3为三线式空气悬架车身高度传感器电路图;
图4为三线式空气悬架车身高度传感器输出特性;
图5为空气悬架车身高度大于原静平衡位置图;
图6为空气悬架车身高度小于原静平衡位置图;
图7为空气悬架车身高度控制系统流程图;
其中,1-底壳,2-环形电阻片,3-触头拨叉,4-滑动触头,5-摆臂回转轴,6-稳压电源端口,7-输出信号端口,8-接地端口,9-摆臂,10-连杆,11-底座,12-上盖,13-车身,14-空气悬架纵向臂,15-搭铁。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例,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,说明书中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例,相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例,结合附图1,一种三线式空气悬架车身高度传感器,包括底壳1、触头拨叉3、摆臂回转轴5和摆臂9,底壳1与上盖12组成的空腔,环形电阻片2安装于空腔内,空腔上端布置了滑动触头4,滑动触头4在触头拨叉3驱使下可以沿环形电阻片2滑动,触头拨叉3的另一端固定于摆臂回转轴5上,摆臂回转轴5的两端分别安装于底壳1与上盖12的中心孔处,摆臂回转轴5的转动取决于摆臂9的运动,连杆10一侧为大端,一侧为小端,摆臂9的另一端连接连杆10小端,底座11连接于连杆10大端。环形电阻片2上端通过导线连接稳压电源端口6,环形电阻片2下端通过导线连接所述接地端口8,输出信号端口7通过导线连接滑动触头4。底壳1安装于车架,与连杆10的下端连接底座安放于空气悬架纵臂。
图2为空气悬架车身高度传感器三线io端口图,三线式空气悬架车身高度传感器io端口包括稳压电源端口6、输出信号端口7和接地端口8。
图3为空气悬架车身高度传感器的外部电路图,图中,稳压电源端口6外接5v电源,接地端口8外接车身的搭铁15;输出信号端口7外接空气悬架系统控制器(ecu)。
图4为空气悬架车身高度传感器输出信号电压特性,即空气悬架车身高度为0时对应输出信号电压为0v;最大高度hfull对应输出信号电压为5v;空气悬架车身高度hfact,则输出信号电压v=5×hfact÷hfull。
图5和图6分别为空气悬架车身高度偏高图和车身高度偏低图,图7为空气悬架车身高度控制系统图。三线式空气悬架车身高度控制方法,包含空气悬架车身高度升降控制方法和维持车身高度不变控制方法。其中,车身高度升降控制方法可以根据工程需要设置n档车身高度,即设置每档车身高度对应电压
维持车身高度不变控制方法在货物或乘员的增减导致车身高度偏离原高度位置,要恢复原车身高度,设置不敏感电压δvdisable,根据传感器输出电压与原车身高度电压
以上仅为本发明的较佳实施例,但并不限制本发明的专利范围,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明专利保护范围之内。
1.一种三线式空气悬架车身高度传感器,包括底壳(1)、触头拨叉(3)、摆臂回转轴(5)和摆臂(9),其特征在于,底壳(1)与上盖(12)组成的空腔,环形电阻片(2)安装于空腔内,空腔上端布置了滑动触头(4),滑动触头(4)在触头拨叉(3)驱使下可以沿环形电阻片(2)滑动,触头拨叉(3)的另一端固定于摆臂回转轴(5)上,摆臂回转轴(5)的两端分别安装于底壳(1)与上盖(12)的中心孔处,摆臂回转轴(5)的转动取决于摆臂(9)的运动,连杆(10)一侧为大端,一侧为小端,摆臂(9)的另一端连接连杆(10)小端,底座(11)连接于连杆(10)大端。
2.如权利要求1所述的一种三线式空气悬架车身高度传感器,其特征在于,还包括三线式空气悬架车身高度传感器io端口,三线式空气悬架车身高度传感器io端口包括稳压电源端口(6)、输出信号端口(7)和接地端口(8)。
3.如权利要求2所述的一种三线式空气悬架车身高度传感器,其特征在于,环形电阻片(2)上端通过导线连接稳压电源端口(6),环形电阻片(2)下端通过导线连接所述接地端口(8),输出信号端口(7)通过导线连接滑动触头(4)。
4.如权利要求3所述的一种三线式空气悬架车身高度传感器,其特征在于,稳压电源端口(6)外接5v电源,接地端口(8)外接车身搭铁(15),输出信号端口(7)外接空气悬架系统控制器。
5.如权利要求4所述的一种三线式空气悬架车身高度传感器,其特征在于,所述底壳(1)安装于车身(13),所述底座(11)安放在空气悬架纵向臂(14)上。
6.如权利要求5所述的一种三线式空气悬架车身高度传感器,其特征在于,空气悬架车身高度为0时对应输出信号电压为0v;最大高度hfull对应输出电压为5v;空气悬架车身高度hfact,输出信号电压v=5×hfact÷hfull。
7.一种三线式空气悬架车身高度控制方法,其特征在于,包含空气悬架车身高度升降控制方法和维持车身高度不变控制方法:
车身高度升降控制方法根据工程需要设置n档车身高度,即设置每档车身高度对应电压
维持车身高度不变控制方法,在货物或乘员的增减导致车身高度偏离原高度位置,要恢复原车身高度,设置不敏感电压δvdisable,根据传感器输出电压与原车身高度电压