专利摘要

本发明公开了一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置及其控制方法，装置包括传感器模块、电子控制单元ECU、气囊，传感器模块包括轮速传感器、方向盘传感器、刹车传感器，轮速传感器、方向盘传感器及刹车传感器分别与电子控制单元ECU的输入端连接，气囊设置在车轮臂轴与车身之间，气囊包括与车身连接的柔性主气室、与车轮臂轴连接的刚性副气室，柔性主气室与刚性副气室之间通过气囊电磁阀控制连通/隔离。本发明具有以下优点：1、更加的准确，快速，能够更好的消除汽车急刹车减速、转弯所产生的前倾，和侧倾，增加汽车的舒适性；2、结构比较紧凑，不产生较为明显的干涉运动；使用空气气囊，价格合理，制造容易。

权利要求

1.一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，其特征在于：包括传感器模块、电子控制单元ECU、气囊，所述的传感器模块包括安装在车轮旁侧的轮速传感器（1）、安装在方向盘（2）上的方向盘传感器（3）、安装在刹车踏板（4）上的刹车传感器（5），所述的轮速传感器（1）、方向盘传感器（3）及刹车传感器（5）分别与电子控制单元ECU的输入端连接，所述的气囊设置在车轮臂轴（6）与车身（7）之间，所述气囊包括与车身连接的柔性主气室（8）、与车轮臂轴（6）连接的刚性副气室（9），所述的柔性主气室（8）与刚性副气室（9）之间通过气囊电磁阀（10）控制连通/隔离，所述的气囊电磁阀（10）与电子控制单元ECU连接。

2.根据权利要求1所述的一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，其特征在于：所述的电子控制单元ECU，用于根据轮速传感器（1）采集的行车速度信号、方向盘传感器（3）采集的方向盘转向信号、刹车踏板（4）踩踏速率信号，判断驾驶员的刹车、转弯意向，继而控制气囊电磁阀（10）的开关动作。

3.根据权利要求1所述的一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，其特征在于：所述的车轮臂轴（6）与车身（7）之间连接有悬架弹簧（11）。

4.根据权利要求1或3所述的一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，其特征在于：所述的车轮臂轴（6）上设有悬架减震器（12）。

5.根据权利要求1所述的一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，其特征在于：所述的气囊电磁阀（10）打开状态下，所述的气囊的柔性主气室（8）与刚性副气室（9）相连通，所述的气囊电磁阀（10）关闭状态下，所述的气囊的柔性主气室（8）与刚性副气室（9）相隔离。

6.根据权利要求1或5所述的一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，其特征在于：所述的气囊电磁阀（10）采用通口开关气阀。

7.根据权利要求1所述的一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，其特征在于：所述的气囊包括连接在左前车轮臂轴与车身之间的左前气囊、连接在左后车轮臂轴与车身之间的左后气囊、连接在右前车轮臂轴与车身之间的右前气囊、连接在右后车轮臂轴与车身之间的右后气囊。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置的平衡控制方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

a)当刹车减速时，所述电子控制单元ECU根据所述的轮速传感器与刹车传感器传递的车速信号与刹车踏板踩踏情况信号数据，通过与原始设定的对比车速（V₀）、刹车踏板踩踏速率（λ₀）比较判断驾驶员的高速慢刹、高速急刹、低速急刹及低速慢刹四种刹车意向，当低速慢刹时，则所述电子控制单元ECU忽略信号，所有气囊电磁阀均不动作，其他三种状态时，则所述电子控制单元ECU输出控制所述的所有气囊电磁阀关闭信号，使得所有气囊主气室与副气室阻断，提高气囊刚度，减缓车辆的侧倾程度；

b）当汽车转弯时，所述电子控制单元ECU根据所述的轮速传感器与方向盘传感器传递的车速信号与方向盘转速信号数据，通过与设定的原始对比车速（V₀）、方向盘转速（ω₀）比较判断驾驶员高速大弯、高速小弯、低速大弯及低速小弯四种转弯意向，当低速大弯时则所述电子控制单元ECU忽略信号，所有气囊电磁阀均不动作，其他三种状态下转弯时，则所述电子控制单元ECU输出控制所述的所有气囊电磁阀关闭信号，使得相应的气囊主气室与副气室阻断，提高气囊刚度，减缓车辆的侧倾程度。

9.根据权利要求8所述的防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置的平衡控制方法，其特征在于：当所述的电子控制单元ECU判断轮速传感器、刹车传感器及方向盘传感器所传递的信号值不超预设的原始值时，延时1秒时间后，系统控制所有的气囊电磁阀继续保持打开状态。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置及其控制方法。

背景技术

现在随着人们的生活水平的提高，人们对于生活的舒适度要求也越来越高，汽车慢慢成为人们上班、出行旅游选乘的交通工具的主流。然而汽车在减速时，汽车由于惯性的作用产生前倾，乘客容易随车身前倾，会使乘客感觉不舒服；在转弯时车身容易向左或右倾斜，也容易使乘客不舒服。而在已有的汽车平衡装置中有汽车转弯平衡装置，但不能同时做到汽车在减速刹车时也能保证汽车的平衡。也有利用汽车减震器来保证汽车平衡，而这种装置不能可靠的做到汽车平衡，其他的装置有的结构很复杂，有的用单摆原理则受外力干扰，而不可靠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置及其控制方法，以达到在汽车减速、转弯时，减少汽车发生前倾、侧倾问题的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，包括传感器模块、电子控制单元ECU、气囊，所述的传感器模块包括安装在车轮旁侧的轮速传感器、安装在方向盘上的方向盘传感器、安装在刹车踏板上的刹车传感器，所述的轮速传感器、方向盘传感器及刹车传感器分别与电子控制单元ECU的输入端连接，所述的气囊设置在车轮臂轴与车身之间，所述气囊包括与车身连接的柔性主气室、与车轮臂轴连接的刚性副气室，所述的柔性主气室与刚性副气室之间通过气囊电磁阀控制连通/隔离，所述的气囊电磁阀与电子控制单元ECU连接。

所述的电子控制单元ECU，用于根据轮速传感器采集的行车速度信号、方向盘传感器采集的方向盘转向信号、刹车踏板踩踏速率信号，判断驾驶员的刹车、转弯意向，继而控制气囊电磁阀的开关动作。

所述的车轮臂轴与车身之间连接有悬架弹簧。

所述的车轮臂轴上设有悬架减震器。

所述的气囊电磁阀打开状态下，所述的气囊的柔性主气室与刚性副气室相连通，所述的气囊电磁阀关闭状态下，所述的气囊的柔性主气室与刚性副气室相隔离。

所述的气囊电磁阀采用通口开关气阀。

所述的气囊包括连接在左前车轮臂轴与车身之间的左前气囊、连接在左后车轮臂轴与车身之间的左后气囊、连接在右前车轮臂轴与车身之间的右前气囊、连接在右后车轮臂轴与车身之间的右后气囊。

一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置的平衡控制方法，所述的方法包括以下步骤：

a)当刹车减速时，所述电子控制单元ECU根据所述的轮速传感器与刹车传感器传递的车速信号与刹车踏板踩踏情况信号数据，通过与原始设定的对比车速（V₀）、刹车踏板踩踏速率（λ₀）比较判断驾驶员的高速慢刹、高速急刹、低速急刹及低速慢刹四种刹车意向，当低速慢刹时，则所述电子控制单元ECU忽略信号，所有气囊电磁阀均不动作，其他三种状态时，则所述电子控制单元ECU输出控制所述的所有气囊电磁阀关闭信号，使得所有气囊主气室与副气室阻断，提高气囊刚度，减缓车辆的侧倾程度；

b）当汽车转弯时，所述电子控制单元ECU根据所述的轮速传感器与方向盘传感器传递的车速信号与方向盘转速信号数据，通过与设定的原始对比车速（V₀）、方向盘转速（ω₀）比较判断驾驶员高速大弯、高速小弯、低速大弯及低速小弯四种转弯意向，当低速大弯时则所述电子控制单元ECU忽略信号，所有气囊电磁阀均不动作，其他三种状态下转弯时，则所述电子控制单元ECU输出控制所述的所有气囊电磁阀关闭信号，使得相应的气囊主气室与副气室阻断，提高气囊刚度，减缓车辆的侧倾程度。

当所述的电子控制单元ECU判断轮速传感器、刹车传感器及方向盘传感器所传递的信号值不超预设的原始值时，延时1秒时间后，系统控制所有的气囊电磁阀继续保持打开状态。

本发明采用上述结构和方法，具有以下优点：1、采用控制单元ECU自动控制，更加的准确，快速，能够更好的消除汽车急刹车减速、转弯所产生的前倾，和侧倾，增加汽车的舒适性；2、本发明安装在车轮臂轴上，不占用汽车的其他空间，结构比较紧凑，不产生任何干涉运动；3、使用空气气囊，价格合理，制造容易；气囊控制只是简单的开关控制，成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

图1为本发明中气囊连接在车轮臂轴与车身之间的结构示意图；

图2为本发明中平衡装置安装在车辆上的结构示意图；

图3为本发明的控制逻辑结构框图；

在图1～图3中，1、轮速传感器；2、方向盘；3、方向盘传感器；4、刹车踏板；5、刹车传感器；6、车轮臂轴；7、车身；8、柔性主气室；9、刚性副气室；10、气囊电磁阀；11、悬架弹簧；12、悬架减震器。

具体实施方式

如图1～图3所示一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置，包括传感器模块、电子控制单元ECU、气囊，所述的传感器模块包括安装在车轮旁侧的轮速传感器1、安装在方向盘2上的方向盘传感器3、安装在刹车踏板4上的刹车传感器5，轮速传感器1、方向盘传感器3及刹车传感器5分别与电子控制单元ECU的输入端连接，气囊设置在车轮臂轴6与车身7之间，所述气囊包括与车身连接的柔性主气室8、与车轮臂轴6连接的刚性副气室9，柔性主气室8与刚性副气室9之间通过气囊电磁阀10控制连通/隔离，气囊电磁阀10与电子控制单元ECU连接。所述轮速传感器负责测量汽车的行驶车速信号并传递给电子控制单元ECU；所述方向盘传感器安装在方向盘上，通过监测方向盘的转速信号，反映驾驶员的转弯意向并传递给所述电控单元；所述刹车行为传感器通过监测刹车踏板踩踏速度，反映驾驶员的转弯意向并传递给所述电控单元；电子控制单元ECU通过控制其的开关控制所述的主、副气室联通与否，间接控制所述右后气囊的刚度大小变化。

电子控制单元ECU是本发明的核心控制器，其作用在于接收所述传感器部分传来的各部分信号并做出分析处理，传出控制信号控制相应气囊电磁阀的开关动作。电子控制单元ECU通过车轮传感器，方向盘传感器，和刹车行为传感器监测驾驶员的刹车与转弯意向，用控制单元EUC可靠的控制四个空气气囊减缓车身的倾斜。

电子控制单元ECU，用于根据轮速传感器1采集的行车速度信号、方向盘传感器3采集的方向盘转向信号、刹车踏板4踩踏速率信号，判断驾驶员的刹车、转弯意向，继而控制气囊电磁阀10的开关动作。车轮臂轴6与车身7之间连接有悬架弹簧11。车轮臂轴6上设有悬架减震器12。气囊电磁阀10打开状态下，气囊的柔性主气室8与刚性副气室9相连通，气囊电磁阀10关闭状态下，气囊的柔性主气室8与刚性副气室9相隔离。气囊电磁阀10采用通口开关气阀。

气囊包括连接在左前车轮臂轴与车身之间的左前气囊、连接在左后车轮臂轴与车身之间的左后气囊、连接在右前车轮臂轴与车身之间的右前气囊、连接在右后车轮臂轴与车身之间的右后气囊。

一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置的平衡控制方法，方法包括以下步骤：

汽车正常行驶时，所有气囊电磁阀处于常开状态，相应的气囊主气室与副气室联通，此时的各个气囊的刚度处于较低的状态，车桥与车身之间力的传递主要靠悬架系统，而气囊传递的力较小；

当刹车减速时，所述电子控制单元ECU根据所述的轮速传感器与刹车传感器传递的车速信号与刹车踏板踩踏情况信号数据，通过与原始设定的对比车速V₀、刹车踏板踩踏速率λ₀比较判断驾驶员的高速慢刹、高速急刹、低速急刹及低速慢刹四种刹车意向，当低速慢刹时，则所述电子控制单元ECU忽略信号，所有气囊电磁阀均不动作，其他三种状态时，则所述电子控制单元ECU输出控制所述的各个气囊电磁阀关闭信号，使得各个气囊主气室与副气室阻断，提高所有气囊的刚度，车桥与车身之间力的传递靠悬架系统与气囊共同作用，其作用效果就相当于提高了汽车前轮的悬架刚度，可减缓汽车由刹车减速引起的前倾的效果；通过与原始设定的对比车速V₀、刹车踏板踩踏速率λ₀比较判断驾驶员的高速慢刹、高速急刹、低速急刹及低速慢刹四种刹车意向的情况如表格1所示：

表1

当汽车转弯时，所述电子控制单元ECU根据所述的轮速传感器与方向盘传感器传递的车速信号与方向盘转速信号数据，通过与设定的原始对比车速V₀、方向盘转速ω₀比较判断驾驶员高速大弯、高速小弯、低速大弯及低速小弯四种转弯意向，当低速大弯时则所述电子控制单元ECU忽略信号，所有气囊电磁阀均不动作，其他三种状态下转弯时，则所述电子控制单元ECU输出控制所述的各个气囊电磁阀关闭信号，使得相应的气囊主气室与副气室阻断，提高气囊刚度，可减缓汽车转弯所引起的侧倾现象，增加汽车的舒适性。通过与设定的原始对比车速V₀、方向盘转速ω₀比较判断驾驶员高速大弯、高速小弯、低速大弯及低速小弯四种转弯意向的情况如表格2所示：

表2

当所述的电子控制单元ECU判断轮速传感器、刹车传感器及方向盘传感器所传递的信号值不超预设的原始值时，延时1秒时间后，系统控制所有的气囊电磁阀继续保持打开状态。

本发明原始设计时，可以通过改变各个气囊主气室与副气室容积之比，以匹配不同车型。对比车速（V₀）、方向盘转速（ω₀）、刹车踏板踩踏速率（λ₀）的大小由汽车生产厂家根据不同车型或使用环境来设定，也可以根据驾驶员的特殊要求来设定，作为电控单元判断驾驶员刹车与转弯意向的依据，从而满足不同驾驶员要求。

本发明通过调整各个气囊主气室与副气室容积之比，协调本发明气囊内部气压对悬架系统的干涉与其工作可靠性之间的不协同关系。电子控制单元ECU的输入端连接有输入模块，可以手动输入对比的车速、方向盘转速及刹车踏板踩踏速率的大小，来改变电子控制单元ECU判断驾驶员刹车与转弯的意向的依据，从而满足不同驾驶员要求。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

一种防止汽车侧倾斜、前倾的汽车平衡装置及其控制方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。