一种汽车智能应急减振系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种汽车智能应急减振系统及控制方法，可应用在汽车突然受冲击过 程中的应急减振，属于汽车部件制造领域。
【背景技术】
[0002] 近年来随着汽车进入家庭的普及，交通事故随之日益增多，冲断高速公路横栏掉 落山坡、高架桥中坠落等事故时有发生，为保证出行安全，人们对于汽车的安全性能提出了 更高的要求，除了汽车发生碰撞时的安全气囊保护以外，还希望在发生突然事故中有另外 一种措施能起到重要的保护作用。而在汽车上安装缓冲减振装置就能解决这一问题。当突 发坠落时减振装置起到很好的缓冲，能有效地提高汽车的安全性。此外，在很多惊险的体育 运动中，如:汽车越野驾驶中，由于道路崎岖，有时候会有较大高度的飞跃，在这种情况下， 应急适时调节减振系统是必须的，有了这种系统可完成一些高难度动作。目前，随着汽车工 业的迅猛发展，对于汽车的高性能、高可靠性要求越来越高，因而，对于能适时调节减振系 统的需求不断上升，汽车智能应急减振系统将具有广阔的市场应用前景。
【发明内容】
[0003] 基于目前现有技术状况，本发明的目的在于提供一种汽车智能应急减振系统，增 加一份保险系统，保证驾驶人出行安全。
[0004] 为实现本发明目的，本发明将光学测量及照相系统与电气控制系统相结合，采用 计算机程序控制汽车机械及液压减振系统，具体技术解决方案如下：
[0005] 所述汽车智能应急减振系统由光学测量及照相系统、电气控制系统、机械及液压 减振系统三部分组成，光学测量及照相系统连接电气控制系统，电气控制系统连接机械及 液压减振系统，电气控制系统包括自动调节系统、图像识别系统，机械及液压减振系统包括 调节节流阀、液压减振器，其特征在于，将光学测量及照相系统安装在汽车车体内前轮前 方，采集汽车飞跃高度信息，通过电气控制系统的单片机开启自动调节系统，对进行图像识 别建立输入信号模型，采用三等分插值算法计算响应时刻，通过放大响应时刻反求当量阻 尼，然后发出数字化的阻尼调节指令，通过当量阻尼进一步计算节流阀的具体调节量，最 后，将流阀的具体调节量传输给机械及液压减振系统，通过调节节流阀的流量调节液压减 振器的阻尼，从而起到减振、缓冲的作用。
[0006] 优选方案:所述机械及液压减振系统位于车体内部，四车轮之间。
[0007] 响应时刻算法步骤如下：
[0008] (1)用进退法确定初始单峰区间[a，b]。
[0009] (2)根据迭代精度ε确定所需计算的迭代次数K。
[0010]
[0011] (3)将区间三等分，在等分点处插入两个点X1，X2。
[0012]
[0013] ⑷计算在X1，X2处的函数值^f2c3
[0014]
[0015] (5)根据函数值的比较缩短搜索区间。
[0016] 1)若fi < f2,舍弃[X2，b]，得新区间[a，X2]，并作如下置换
[0017] b-X2
[0018] 2)若於5，舍弃[a，X1]，得新区间[X1，b]，并作如下置换
[0019] a-X1
[0020] (6)进行收敛判断。
[0021] 1)若|b?_a?| <ε，输出最优解
[0022]
[0023] 2)若 |b(k)-a(k)|>e，继续迭代，即：重复⑶一一(5)。
[0024] 具体编程流程图如图3所不。
[0025] 本发明优点在于:该减振系统融机械、电子、液压、光学于一体，通过单片机实现了 适时智能控制液压减振器的阻尼，从而起到适时减振的作用，增加一份保险系统，提高了汽 车安全、可靠性，很好地保证驾驶人出行安全。在计算响应时刻算法中，三等分插值算法简 单、编程方便、计算精度高，在牺牲一定计算精度下，可解决复杂的一维振动问题，该减振系 统尤其适应汽车在复杂的地貌特征行驶。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明应急减振总系统工作情景示意图；1 一光学测量及照相系统，2-电气 控制系统，3-机械及液压减振系统。
[0027]图2为本发明应急减振总系统工作原理示意图。
[0028] 图3为本发明应急减振总系统计算机流程图。
【具体实施方式】
[0029] 为对本发明进行更好地说明，举实施例如下：
[0030] 实施例1
[0031] 所述汽车智能应急减振系统由光学测量及照相系统I、电气控制系统2、机械及液 压减振系统3三部分组成，光学测量及照相系统1连接电气控制系统2,电气控制系统2连接 机械及液压减振系统3，，机械及液压减振系统3位于车体内部，四车轮之间，其特征在于，将 光学测量及照相系统1安装在汽车车体内前轮前方，采集汽车飞跃高度信息，通过电气控制 系统的单片机开启自动调节系统，对进行图像识别建立输入信号模型，采用三等分插值算 法计算响应时刻，通过放大响应时刻反求当量阻尼，然后发出数字化的阻尼调节指令，通过 当量阻尼进一步计算节流阀的具体调节量，最后，将流阀的具体调节量传输给机械及液压 减振系统，通过调节节流阀的流量调节液压减振器的阻尼，从而起到减振、缓冲的作用。
[0032] 所述光学测量及照相系统采用光学测量仪与数码相机连接方式进行信息采集。
[0033] 响应时刻算例如下：
[0034] 针对某车受阶跃激励后整体振动响应模型，其函数的表达式如下：
[0035] y(t)=0.0005[l-e_1'5t(cos 1.94t+0.77sin 1.94t)]
[0036] 收敛精度ε =0.08，求该车振动最大响应时刻。
[0037] 解:将该模型转化为求以下函数极小值问题
[0038] f (t) =e_1'5t(cos 1.94t+0.77sin 1.94t)-l
[0039] 首先应用进退法确定该函数的单峰区间，初始点to = 0,初始步长aQ = 〇. 1。计算过 程如表1所示。
[0040]表1进退法确定该函数的单峰区间计算过程
[0046]所以，黄金分割优化算法需迭代8次。
[0047]根据高等数学对函数求一阶导数
[0048] f (t)=0求得理论解析最优解为:t = 1.6183
[0049] 三等分插值算法迭代计算过程如表2所示。
[0050] 表2三等分插值算法迭代计算过程
[0053]黄金分割算法迭代计算过程如表3所示。 [0054]表3黄金分割算法迭代计算过程
[0058]三等分插值算法和黄金分割插值算法计算结果对比如表4所示。
[0059]表4三等分插值算法和黄金分割算法计算结果对比
[0061]从表4中可见，虽然，三等分插值算法比黄金分割算法多迭代了 1次，但在相同收敛 精度的要求下，三等分插值算法计算精度显著提高了，与理论值的相对误差仅为0.02%。
【主权项】
1. 汽车智能应急减振系统，由光学测量及照相系统、电气控制系统、机械及液压减振系 统三部分组成，光学测量及照相系统连接电气控制系统，电气控制系统连接机械及液压减 振系统，电气控制系统包括自动调节系统、图像识别系统，机械及液压减振系统包括调节节 流阀、液压减振器，其特征在于，将光学测量及照相系统安装在汽车车体内前轮前方，采集 汽车飞跃高度信息，通过电气控制系统的单片机开启自动调节系统，对进行图像识别建立 输入信号模型，采用三等分插值算法计算响应时刻，通过放大响应时刻反求当量阻尼，然后 发出数字化的阻尼调节指令，通过当量阻尼进一步计算节流阀的具体调节量，最后，将流阀 的具体调节量传输给机械及液压减振系统，通过调节节流阀的流量调节液压减振器的阻 尼。2. 如权利要求1所述的汽车智能应急减振系统，其特征在于，所述机械及液压减振系统 位于车体内部的四车轮之间。
【专利摘要】本发明属汽车部件制造领域，公开了一种汽车智能应急减振系统。该减振系统由光学测量及照相系统、电气控制系统、机械及液压减振系统组成，光学测量及照相系统安装在汽车车体内前轮前方，采集汽车飞跃高度信息，通过电气控制系统的单片机开启自动调节系统，对进行图像识别建立输入信号模型，采用三等分插值算法计算响应时刻，通过放大响应时刻反求当量阻尼，然后发出数字化的阻尼调节指令，通过当量阻尼进一步计算节流阀的具体调节量，最后，将流阀的具体调节量传输给机械及液压减振系统，通过调节节流阀的流量调节液压减振器的阻尼。该减振系统集机械、电子、液压、光学于一体，通过单片机实现了适时智能控制液压减振器的阻尼，尤其适应汽车在复杂的特征地貌行驶。
【IPC分类】B60G17/0165, B60G17/018, B60G17/08, B60G17/019
【公开号】CN105667241
【申请号】CN201610246464
【发明人】张国智, 刘嘉鑫, 张丽伟, 赵婷, 唐东红
【申请人】新乡学院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月20日