车辆自适应控制半主动悬架装置制造方法及图纸

一种车辆自适应控制半主动悬架装置，由数据采集器、中心控制器及执行机构组成，数据采集器包括加速度传感器及信号放大器；中心控制器是一个基于微型单片机的模拟一数字系统；执行机构将中心控制器所发送的控制信号转换为动作指令。该半主动悬架装置减振效果好、结构简单、成本低、应用范围广阔。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种车辆自适应控制半主动悬架装置，属于车辆工程、车辆电子工程。现有技术中，半主动悬架控制的概念，首先是由M.J.Crosby和D.C.Karnopp在1974年提出的，九十年代初，F.H.Besinger，R.Rajamary，M.Shiozaki Junghsen Lich，Hyeong-Keun Kim，Robin等人对半主动悬架分别进行了各自的研究，作了大量的实验，它们研究的减振器采用“连续变化阻尼”或“开关控制”的方式；连续变化阻尼式半主动悬架的主动减振中有一流量控制阀，阀的开度由电机或比例电磁铁等机构控制，可以在最大和最小的有效通流面积之间的任何位置变化，在需要产生阻尼的时间内，由控制系统根据传感器传来的信号决定当前时刻的阻尼大小，使减振器的流量控制阀形成一定的开度产生系统最优式次优的阻尼，在系统不需要阻尼时，使控制阀的流通面积为最大值，使阻尼最小；开一关控制式半主动悬架是连续变化阻尼的半主动悬架的简化结构，基本原理是当被动阻尼有利于减振时则让减振器起阻尼作用，减振器处在“开”状态，阻尼力是簧上质量与车轮之间的固定阻尼系数产生的力，控制阀不进行调节；当阻尼不利于减振时，减振器处在“闭”状态，则使阻尼为最小；以上两种形式的半主动悬架的控制装置中不但需要测量位移、速度、加速度，甚至还包括路面不平度信号，诸多的传感器的应用会使整个装置的成本大幅度提高，且体积大、重量重，性能及灵敏度受到很大的影响(4)应用范围宽广，既可用于轿车、赛车、高档旅行车；也可用作各种车辆、装置的减振、隔振部件。本技术的具体结构由附附图说明图1～4给出。图1为车辆自适应控制半主动悬架装置整体结构示意图。图2为车辆自适应控制半主动悬架装置中的中心控制器控制原理图。图3为车辆自适应控制半主动悬架装置中的执行机构的整体结构示意图。图4为执行机构中的调节孔结构示意图。图中的主要结构为步进电机1、活塞体2、调节杆3、内缸筒4、外缸筒5、活塞杆6、调节孔7、加速度传感器8、信号放大器9、单片机10、模数转换器11、标度变换12、只读存储器13、随机存储器14、地址译码器15、地址锁存器16、数据采集器17、中心控制器18、执行机构19、减振器20。以下结合附图对本技术加以详细说明。这种车辆自适应控制半主动悬架装置，包括数据采集器17、中心控制器18及执行机构19，数据采集器包括加速度传感器8、信号放大器9中心控制器包括单片机10、模数转换器11、标度变换12、只读存储器13、随机存储器14、地址译码器15、地址锁存器16；执行机构包括步进电机1、减振器20的活塞体2、调节杆3、内缸筒4、外缸筒5及活塞杆6，减振器的上端装步进电机，步进电机的下端没有外缸筒，外缸筒内装有内缸筒，内缸筒内的调节杆一端与步进电机相连，调节杆外套有活塞杆，活塞杆端部装有活塞体，活塞杆与调节杆上径向开对应的调节孔7、复原行程的阻力通过调节孔的开度调节，如图4所示，当调节杆逆时针方向旋转，随节流孔增大，阻尼减小，调节孔被关闭，(4)应用范围宽广，既可用于轿车、赛车、高档旅行车；也可用作各种车辆、装置的减振、隔振部件。本技术的具体结构由附图1～4给出。图1为车辆自适应控制半主动悬架装置整体结构示意图。图2为车辆自适应控制半主动悬架装置中的中心控制器控制原理图。图3为车辆自适应控制半主动悬架装置中的执行机构的整体结构示意图。图4为执行机构中的调节孔结构示意图。图中的主要结构为步进电机1、活塞体2、调节杆3、内缸筒4、外缸筒5、活塞杆6、调节孔7、加速度传感器8、信号放大器9、单片机10、模数转换器11、标度变换12、只读存储器13、随机存储器14、地址译码器15、地址锁存器16、数据采集器17、中心控制器18、执行机构19、减振器20。以下结合附图对本技术加以详细说明。这种车辆自适应控制半主动悬架装置，包括数据采集器17、中心控制器18及执行机构19，数据采集器包括加速度传感器8、信号放大器9；中心控制器包括单片机10、模数转换器11、标度变换12、只读存储器13、随机存储器14、地址译码器15、地址锁存器16；执行机构包括步进电机1、减振器20的活塞体2、调节杆3、内缸筒4、外缸筒5及活塞杆6，减振器的上端装步进电机，步进电机的下端没有外缸筒，外缸筒内装有内缸筒，内缸筒内的调节杆一端与步进电机相连，调节杆外套有活塞杆，活塞杆端部装有活塞体，活塞杆与调节杆上径向开对应的调节孔7、复原行程的阻力通过调节孔的开度调节，如图4所示，当调节杆逆时针方向旋转，随节流孔增大，阻尼减小，调节孔被关闭，没有调节功能，但设有限值阀门，复原行程调节孔为φ6mm，常通孔一个φ1.6mm，调节孔可为圆形；数据采集器中的信号放大器可采用电压放大器或电荷放大器；中心控制器的硬件组成及电路工作原理说明如下一、硬件组成1)A/D转换加速度信号经电荷放大器放大后，再经过一个接口电路调理后送入8098的ACH7引脚，进行A/D模数转换。8098芯片本身带有一个10位模数转换器(ADC)和一个采样保持器，故无需另选A/D芯片。2)片外ROM扩展用EPROM2764芯片作为片外只读存储器，2764芯片内固化有已编好的控制软件，8098通过读取2764芯片的内容，运行软件，处理数据，调用子程序，实现对系统的控制。EPR0M2764的地址空间为2000H～3FFH。2764芯片是一种8k×8位的可改写只读存储器，图中，13位地址线A12～A0用于片内地址信号线，8位数据线D7～D0。CF为读允许信号线与单片机的读信号线RD连接，用来控制数据读出。2764速度快，最大存取时间200ns，2764具有静止等待工作模式，可减小功能。3)片外RAM扩展因8098内部的RAM空间不够，连接RAM6264后，可构成一个具有较大数据存储规模的系统，为程序的运算提供空间。6264为8k×8的高集成度的随机存储器。图中A12～A0为13位地址信号线，寻址范围为8k，D7～D0为8位数据输入/输出，与8098的数据总线连接；CE为片选信号线，信号由地址译码器74L138产生。WE写允许信号线，与8098的WR线连接，用来控制存储器的写入操作，OE为读允许信号线，与8098的RD线连接，控制存储器的读出。RAM6264的空间地址为8000H～9FFFH。4)P3口的重建为了向四个步进电机驱动器提供驱动信号，采用8255芯片提供标度变换对P3口扩展。D7～D0数据总线与8098P3口连接。CS为片选信号线，RD为读出信号线，WR为写入信号线。二、电路工作原理1)8098单片机的P3、P4口向片外EPROM2764和RAM6264提供地址总线，而P3口又单独提供数据总线，因为P3口是一口分时两用，故在单片机与存储器之间配以地址锁存器(74LS373)；2)因为2764和6264的寻址空间为8KB，所以地址总线为13根A12～A0)，其中A7～A0受74LS373控制；3)0098单片机对2764，6265及8255的访问，用地址译码器74LSi38提供片选信号；4)系统运行时，8098单片机的CPU只能以读的方式访问2764，2764中存放控制系统的全部程序。当执行读操作且ALE信号由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆自适应控制半主动悬架装置，其特征在于包括数据采集器、中心控制器及执行机构；①数据采集器包括加速度传感器、信号放大器；加速度传感器置于车体及前、后桥上，通过导线与信号放大器联接，信号放大器通过导线与中心控制器的模数转换器的一个接口 联接；②中心控制器包括单片机、模数转换器、只读存储器、随机存储器、地址译码器、地址锁存器、标度变换，单片机芯片本身带模数转换器，单片机的Ｐ↓［３］、Ｐ↓［４］口向片外只读存储器和随机存储器提供地址总线，Ｐ↓［３］口亦提供数据总线以实现标 度变换，单片机与存储器之间配以地址锁存器，地址译码器为单片机提供片选信号；③执行机构包括步进电机，减振器的活塞体、调节杆、内缸筒、外缸筒及活塞杆，减振器的上端装步进电机，步进电机的下端设有外缸筒，外缸筒内装有内缸筒，内缸筒内的调节杆一端 与步进电机相连，调节杆外套有活塞杆，活塞杆端部装有活塞体，活塞杆与调节杆上径向开有对应的调节孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章一鸣，金达锋，白川，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]