[发明专利]汽车车身俯仰角度检测系统、控制系统及相应的汽车

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种汽车车身俯仰角度的检测系统、控制系统，及具有该车身俯仰角度检测系统或控制系统的汽车。

背景技术

当汽车行驶在凹凸不平的路面上、加速或制动时，汽车悬架弹性元件发生压缩或伸张，前后车轮与车身之间产生沿汽车纵向的相对运动，汽车车身会随之产生俯仰运动，俯仰运动可能对汽车照明及舒适度、操纵稳定性等产生影响。随着现代汽车科技的发展，人们对汽车的舒适性、安全性及操控性能提出了更高的要求，在某些环节会考虑依据或参考车身的俯仰角进行相应参数及特性的动态调整，这些环节例如但不限于汽车的高度自适应照明系统以及某些汽车电子控制系统(如主动控制悬架)等。

目前，关于汽车车身俯仰角的检测技术还不成熟，而且现有技术一般都只是测量汽车车身的静态倾角。一些方法虽然能够实现动态测量，但都采用了复杂的测量系统，成本很高，并不具备在实车上大规模应用的可能性。

例如，奇瑞汽车股份有限公司于2010年9月15日申请的中国发明专利(申请号：CN201010281479.2，公开号：CN101968352A)提供了一种汽车车身俯仰角度的检测装置及检测方法，如图1a所示，该检测装置包括陀螺仪11、数据传输模块和数据处理模块，陀螺仪安装在车辆前后悬的下摆臂12上，用于检测车身13相对车轮14上下运动时下摆臂的转动角速度，数据传输模块将陀螺仪测得的角速度传送给数据处理模块，数据处理模块进行数据处理，得出车身相对于前后车轮在竖直方向的高度变化，从而计算出车身的纵倾角度。

上述专利采用成本较高的陀螺仪，而且需要利用数据传输模块和数据处理模块来计算得出汽车的俯仰角，存在成本高、实用性低、应用范围较小的问题。

另一方面，当汽车紧急制动时，汽车前悬架被压缩，后悬架伸张，汽车车身前部下俯，后部上仰，车身前俯后仰可能对舒适度、稳定性产生不良影响，并增加底盘件刮擦路面的概率。随着现代汽车科技的发展，人们对汽车的舒适性、稳定性能提出了更高的要求，在汽车行驶在凹凸不平的路面上、加速或制动时，如能有效控制和减小车身的俯仰角，则可以提高汽车的稳定性和乘员舒适性。

目前，关于车身俯仰运动的控制方法较少，大多数采用了电子液压控制系统，结构复杂，成本高，应用范围较小。

例如，如图1b和图1c所示，美国专利“Anti-pitch suspension”(即“防止倾斜的悬架”，公开号：US4573702A，公开日：1986年3月4日)公开了一种汽车车身俯仰角度的控制方法，将前后悬架摆臂处的减振器的液压油通过管路连接耦合，通过控制减振器的液压油压力，来控制车身的俯仰角。该专利应用范围小，只适用于摆臂处有减振器的悬架；而且液压系统复杂，成本高。

发明内容

本发明的方面和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为克服现有技术的上述问题，本发明提供一种汽车车身俯仰角度的检测系统、控制系统，及具有该检测系统或控制系统的汽车，该检测系统在汽车纵向倾斜时，将汽车前、后悬架相对于车身在竖直方向的平移运动转化成液压耦合系统中活塞的移动，并根据活塞的位移计算出车身的俯仰角度，一方面，本发明的检测系统结构简单，安装方便，精度高，成本低，能够准确实时地测量出汽车的车身俯仰角；另一方面，本发明的控制系统通过限位机构对活塞的位移进行限制，从而对车身的俯仰运动进行抑制，结构简单，安装方便，能够有效控制和减小汽车车身的俯仰角，而且成本低，可广泛推广应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种汽车车身俯仰角度检测系统，包括：

前扭杆机构，其连接在汽车前悬架上，将该汽车前悬架相对于车身在竖直方向的平移运动转化成该前扭杆机构的旋转运动；

后扭杆机构，其连接在汽车后悬架上，将该汽车后悬架相对于车身在竖直方向的平移运动转化成该后扭杆机构的旋转运动；

液压耦合系统，其包括内部设置有活塞的液压缸及与液压缸连接的液压回路，且设置为使该旋转运动通过该液压回路推动该液压缸内活塞的移动，且该汽车前悬架和汽车后悬架相对于车身在竖直方向上朝相反方向的平移运动使得该活塞朝同一方向移动；

位移测量装置，其连接在该活塞上，测量活塞的位移；

俯仰角度计算单元，其根据所测得的活塞的位移计算出车身的俯仰角度。