CN105667241A - 一种汽车智能应急减振*** - Google Patents

Abstract

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***。该减振***由光学测量及照相***、电气控制***、机械及液压减振***组成，光学测量及照相***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***的单片机开启自动调节***，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***，通过调节节流阀的流量调节液压减振器的阻尼。该减振***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。

Description

一种汽车智能应急减振***

技术领域

本发明涉及一种汽车智能应急减振***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

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***是必须的，有了这种***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***的需求不断上升，汽车智能应急减振***将具有广阔的市场应用前景。

发明内容

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***，增加一份保险***，保证驾驶人出行安全。

为实现本发明目的，本发明将光学测量及照相***与电气控制***相结合，采用计算机程序控制汽车机械及液压减振***，具体技术解决方案如下：

所述汽车智能应急减振***由光学测量及照相***、电气控制***、机械及液压减振***三部分组成，光学测量及照相***连接电气控制***，电气控制***连接机械及液压减振***，电气控制***包括自动调节***、图像识别***，机械及液压减振***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***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***的单片机开启自动调节***，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***，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。

优选方案：所述机械及液压减振***位于车体内部，四车轮之间。

响应时刻算法步骤如下：

(1)用进退法确定初始单峰区间[a,b]。

(2)根据迭代精度ε确定所需计算的迭代次数K。

$K\≥\frac{ln\left(\frac{\mathrm{\ϵ}}{b-a}\right)}{ln\frac{1}{3}}$

(3)将区间三等分，在等分点处***两个点x₁,x₂。

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=a+\frac{1}{3}(b-a)\\ x_2=a+\frac{2}{3}(b-a)\end{array}\right.$

(4)计算在x₁,x₂处的函数值f₁,f₂。

$\left\{\begin{array}{c}{f}_1=f\left(x_1\right)\\ f_2=f\left(x_2\right)\end{array}\right.$

(5)根据函数值的比较缩短搜索区间。

1)若f₁≤f₂，舍弃[x₂,b]，得新区间[a,x₂]，并作如下置换

b←x₂

2)若f₁>f₂，舍弃[a,x₁]，得新区间[x₁,b]，并作如下置换

a←x₁

(6)进行收敛判断。

1)若|b^(k)-a^(k)|≤ε，输出最优解

$\left\{\begin{array}{c}{x}^{*}=\frac{a^{\left(k\right)}+b^{\left(k\right)}}{2}\\ f^{*}=f\left(x^{*}\right)\end{array}\right.$

2)若|b^(k)-a^(k)|>ε，继续迭代，即：重复(3)——(5)。

具体编程流程图如图3所示。

本发明优点在于：该减振***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***，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***尤其适应汽车在复杂的地貌特征行驶。

附图说明

图1为本发明应急减振总***工作情景示意图；1—光学测量及照相***，2—电气控制***，3—机械及液压减振***。

图2为本发明应急减振总***工作原理示意图。

图3为本发明应急减振总***计算机流程图。

具体实施方式

为对本发明进行更好地说明，举实施例如下：

实施例1

所述汽车智能应急减振***由光学测量及照相***1、电气控制***2、机械及液压减振***3三部分组成，光学测量及照相***1连接电气控制***2，电气控制***2连接机械及液压减振***3，,机械及液压减振***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***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***的单片机开启自动调节***，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***，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。

所述光学测量及照相***采用光学测量仪与数码相机连接方式进行信息采集。

响应时刻算例如下：

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：

y(t)＝0.0005[1-e^-1.5t(cos1.94t+0.77sin1.94t)]

收敛精度ε＝0.08，求该车振动最大响应时刻。

解：将该模型转化为求以下函数极小值问题

f(t)＝e^-1.5t(cos1.94t+0.77sin1.94t)-1

首先应用进退法确定该函数的单峰区间,初始点t₀＝0，初始步长α₀＝0.1。计算过程如表1所示。

表1进退法确定该函数的单峰区间计算过程

t	0	0.1	0.3	0.7	1.5	3.1
							f(t)	0	-0.028	-0.197	-0.663	-1.084	-0.993

通过以上计算，该函数的单峰区间[a,b]＝[0.7,3.1]。

根据：

所以，三等分优化算法需迭代9次。

根据：

所以，黄金分割优化算法需迭代8次。

根据高等数学对函数求一阶导数

f′(t)＝0求得理论解析最优解为：t＝1.6183

三等分插值算法迭代计算过程如表2所示。

表2三等分插值算法迭代计算过程

$t^{*}=\frac{a^{\left(9\right)}+b^{\left(9\right)}}{2}=\frac{1.5873+1.6498}{2}=1.6186$

黄金分割算法迭代计算过程如表3所示。

表3黄金分割算法迭代计算过程

$t^{*}=\frac{a^{\left(8\right)}+b^{\left(8\right)}}{2}=\frac{1.5973+1.6483}{2}=1.6228$

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。

表4三等分插值算法和黄金分割算法计算结果对比

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％。

Claims (2)

1.汽车智能应急减振***，由光学测量及照相***、电气控制***、机械及液压减振***三部分组成，光学测量及照相***连接电气控制***，电气控制***连接机械及液压减振***，电气控制***包括自动调节***、图像识别***，机械及液压减振***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***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***的单片机开启自动调节***，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***，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***，其特征在于，所述机械及液压减振***位于车体内部的四车轮之间。