[实用新型]一种汽车自平衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车自平衡装置，属于汽车悬架系统设计领域。

背景技术

传统的汽车悬架系统是机械系统，路面作用于车轮的支持力、驱动力、制动力和侧向力及其产生的力矩均由悬架系统传递给车架（或车身）。悬架一般由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。这种机械式悬架机构由于没有能源供给装置，悬架的弹性和阻尼参数不会随外部状态改变而变化，只能被动的承载、传力和缓冲，因此这种悬架也称为被动悬架。这种悬架由于悬架参数不可调节，在使用中很难满足使用要求。在以下两种情况下，传动汽车悬架系统的弊端表现较为明显：①汽车在高速行驶时进行转弯，比如需要紧急避开突发障碍时，此时由于巨大的离心力作用，汽车外侧车身变低、内侧车身变高、汽车重心偏向与转弯方向相反的一侧，极易发生侧翻。②汽车在高速行驶时进行紧急制动，导致汽车前半部分下沉较快，汽车重心有升高的趋势，极易延长制动距离造成意外伤亡。综上所述，由于现有汽车悬架系统弹性和阻尼参数固定不变而有损稳定性和安全性的问题有待进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种能够依据驾驶条件和路况，自动调节汽车重心位置、从而实现汽车平衡的装置，是通过以下技术方案实现的：

一种汽车自平衡装置，包括方向盘角速度传感器、油门位置传感器、陀螺仪、偏航率传感器、横向加速度传感器、电子控制单元ECU、自平衡液压悬架。

电子控制单元ECU与自平衡液压悬架双向闭环相连；自平衡液压悬架是改造原有汽车各悬架机构，分别并联一个液压活塞缸而成，各液压活塞缸之间通过一个液压总缸相互连通。电子控制单元ECU的输入端与所述方向盘角速度传感器、油门位置传感器、陀螺仪、偏航率传感器和横向加速度传感器相连，其输出端与自平衡液压悬架相连。

    本实用新型比较现有技术的优点：

1、在高速转弯时，汽车自平衡装置调节内侧车身降低、外侧车身升高，汽车重心位置往转向中心移动，避免侧翻，提高稳定性。

2、在高速制动时，汽车自平衡装置调节后半车身与前半车身使它们的下降速度一致，汽车重心位置降低，消除“制动点头”现象，缩短制动距离，提高安全性。

3、当汽车行驶过程中出现左右车轮高度差别很大时，比如过盘山路或过单边桥，汽车自平衡装置可以自动调节较低一侧的车身高度，使汽车稳定在一个水平面位置，提高驾驶、乘坐舒适性。

附图说明

图1是本实用新型所述汽车自平衡装置的布置示意图。

具体实施方式

下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型所述汽车自平衡装置，包括方向盘角速度传感器、油门位置传感器、陀螺仪、偏航率传感器、横向加速度传感器、电子控制单元ECU、自平衡液压悬架。所述方向盘角速度传感器和油门位置传感器用来判断驾驶者的意图。所述陀螺仪、偏航率传感器和横向加速度传感器用来随时监控汽车的行驶状态。所述电子控制单元ECU的输入端与所述方向盘角速度传感器、油门位置传感器、陀螺仪、偏航率传感器和横向加速度传感器相连，其输出端与所述自平衡液压悬架相连。所述自平衡液压悬架是改造原有汽车各悬架机构，分别并联一个液压活塞缸而成，各液压活塞缸之间通过一个液压总缸相互连通。所述电子控制单元ECU根据输入信号，包括驾驶者意图和汽车实际行驶状态，输出信号发送给所述自平衡液压悬架，所述自平衡液压悬架通过调节自身各液压活塞缸的伸缩长度来实现调节汽车车身高度和重心位置的目的。而车身高度和重心位置的改变信息又会通过陀螺仪、偏航率传感器和横向加速度传感器传递给所述电子控制单元ECU，因此，所述电子控制单元ECU与所述自平衡液压悬架双向闭环相连。

汽车在高速行驶时进行转弯，比如需要紧急避开突发障碍时，此时由于巨大的离心力作用，汽车外侧车身变低、内侧车身变高、汽车重心偏向与转弯方向相反的一侧，极易发生侧翻。所述电子控制单元ECU根据所述各传感器传递的信号进行综合判断处理，发出信号控制所述自平衡液压悬架，使所述自平衡液压悬架的外侧液压活塞缸变长，从而调节外侧车身变高。由于四个所述自平衡液压悬架的液压活塞缸是通过一个液压总缸连通在一起，因此，外侧液压活塞缸伸长会引发内侧液压活塞缸缩短，导致内侧车身变低。车身位置的这种变化与离心力带来的车身变化趋势相反，避免汽车高速转弯时发生侧翻，提高了汽车行驶稳定性。