一种高度与加速度一体采集的系统和方法与流程

1.本发明涉及底盘悬架控制领域技术领域，特别是一种高度与加速度一体采集的系统和方法。


背景技术：

2.在底盘悬架控制系统中，加速度与高度信号是底盘悬架控制的重要输入，控制系统通过加速度的变化或空气弹簧的高度改变减震器的阻尼或车身高度来提高舒适性和操控性。加速度和高度的变化信号的精度与实时性决定了悬架控制的效果和控制精度。
3.目前加速度信号和高度信号的采集分别由加速度传感器和高度传感器分开完成采集。加速度传感器与高度传感器都安装在车身上，加速度传感器感知车身的加速度变化，高度传感器通过高度传感器本体与摆臂之间的夹角来间接感知车身与车轮之间的高度的变化。为保证控制效果，每辆车需要安装至少4个车身高度传感器和3个车身加速度传感器。
4.目前加速度与高度传感器的数据传递大多采用的是ad/pwm形式的信号传递，每一个传感器都需要3条线束(供电线，信号线与地线)与控制模块连接，控制系统的线束数量庞大且连接复杂，造成了生产成本高，生产效率低；而且ad/pwm信号普遍存在抗干扰能力差，精度低，功能安全等级低等缺点。
5.随着传感器技术的发展，出现了以电流载波技术为基础的psi5通讯协议且逐渐应用在底盘悬架系统的传感器通信上。psi5通讯协议采用2线制(供电/信号线，地线)，且同一通道可以同时传输多个传感器数据，在线束上更加的精简，信号传输的精度更高，抗干扰能力强。
6.虽然psi5通信技术在悬架系统得到应用，但是车身高度传感器与车身加速度传感器仍然是分开安装，高度与加速度信号的同步性差，线束仍旧复杂，而且车辆在设计时需要分别预留出高度传感器和加速度传感器的安装位置，生产时也需要分别安装，大大增加了生产的成本，降低了生产效率。


技术实现要素：

7.本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
8.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，解决背景技术中所提到的问题，提供一种高度与加速度一体采集的系统和方法。
9.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高度与加速度一体采集的系统，该系统由加速度与高度二合一采集模块、数据接收模块以及连接线束组成，所述加速度与高度二合一采集模块与数据接收模块信号连接；
10.所述加速度与高度二合一采样模块由加速度采集模块、高度采集模块、安装架本体、摆臂和拉杆组成，摆臂通过球头与拉杆一端连接；
11.连接线束为两条线，其中一条为信号线，另一条为地线。
12.本发明基于psi5通信协议，将车身加速度采集模块与高度采集模块合并为一个采
集模块，同时输出车身的加速度和高度信号给数据接收单元，其优点如下：
13.采用psi5通信协议，数据传输精度高，抗干扰能力强，线束精简；
14.将加速度采集模块与高度采集模块集成为二合一采集模块，进一步精简线束50％，降低线束成本；
15.车辆设计时只需要设计一个采集模块安装点，节省车辆布置的空间；
16.降低车辆的安装及维护成本；
17.加速度与高度信息同步采集，保证数据同步性和实时性；
18.加速度和高度采集模块封装在同一壳体中，减少了传感器本体及接插件数量，进一步降低整车成本。
19.优选的，所述加速度与高度二合一采集模块与控制模块之间通过psi5通信协议通信，所述数据接收模块向加速度与高度二合一采集模块发送同步脉冲信号，并接收和解析加速度与高度二合一模块发送的psi5数据。
20.优选的，数据接收处理模块周期性的循环发送脉冲信号，加速度与高度二合一采集模块接收数据接收处理模块的脉冲信号。
21.一种高度与加速度一体采集的方法，包括以下步骤：
22.先将加速度与高度二合一采集模块安装在车身上，摆臂通过球头与拉杆一端连接，拉杆另一端连接车辆的悬架；
23.固定在车身上的加速度采样模块采集车辆运行时车身安装处的垂向的加速度变化；
24.高度采集模块采集采集车辆运行时安装架本体与摆臂之间的角度的变化；
25.加速度与高度二合一采集模块采集到的车身加速度变化信息与高度变化；
26.信息经过连接线束传递给控制模块。
27.优选的，所述加速度与高度二合一采集模块的安装架本体固定在车辆的车身上，拉杆另一端与车辆的悬架连接。
28.优选的，车辆的车身上设置有用于安装加速度与高度二合一采集模块的车身固定安装点，所述安装架本体安装在车身固定安装点上。
29.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
30.本发明基于psi5通信协议，将车身加速度采集模块与高度采集模块合并为一个采集模块，同时输出车身的加速度和高度信号给数据接收单元，其优点如下：
31.采用psi5通信协议，数据传输精度高，抗干扰能力强，线束精简；
32.将加速度采集模块与高度采集模块集成为二合一采集模块，进一步精简线束50％，降低线束成本；
33.车辆设计时只需要设计一个采集模块安装点，节省车辆布置的空间；
34.降低车辆的安装及维护成本；
35.加速度与高度信息同步采集，保证数据同步性和实时性；
36.加速度和高度采集模块封装在同一壳体中，减少了传感器本体及接插件数量，进一步降低整车成本。
附图说明
37.图1为本发明高度与加速度一体采集的系统的结构示意图；
38.图2为本发明加速度与高度一体采集模块的使用安装结构示意图；
39.图3为本发明实施例的结构示意图。
40.图中：1-加速度与高度二合一采集模块，2-数据接收模块，3-连接线束，11-加速度采集模块，12-高度采集模块，13-摆臂，14-拉杆，15-安装架本体，31-信号线，32-地线，4-车身固定安装点，5-电控悬架控制器。
具体实施方式
41.本发明附加的方面和优点将在下面结合附图的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
42.如图1-2所示，一种高度与加速度一体采集的系统和方法，该系统由加速度与高度二合一采集模块1、数据接收模块2以及连接线束3组成，加速度与高度二合一采集模块1与数据接收模块2信号连接；加速度与高度二合一采样模块1由加速度采集模块11、高度采集模块12、安装架本体15、摆臂13和拉杆14组成，拉杆14一端为悬架连接点141，拉杆14通过该悬架连接点141与车辆悬架进行连接，摆臂13通过球头与拉杆14一端连接；连接线束3为两条线，其中一条为信号线31，另一条为地线32，本发明基于psi5通信协议，将车身加速度采集模块与高度采集模块合并为一个采集模块，同时输出车身的加速度和高度信号给数据接收单元，其优点如下：采用psi5通信协议，数据传输精度高，抗干扰能力强，线束精简；将加速度采集模块与高度采集模块集成为二合一采集模块，进一步精简线束50％，降低线束成本；车辆设计时只需要设计一个采集模块安装点，节省车辆布置的空间；降低车辆的安装及维护成本；加速度与高度信息同步采集，保证数据同步性和实时性；加速度和高度采集模块封装在同一壳体中，减少了传感器本体及接插件数量，进一步降低整车成本。
43.作为本发明一种优选技术方案，加速度与高度二合一采集模块1与控制模块2之间通过psi5通信协议通信，数据接收模块2向加速度与高度二合一采集模块1发送同步脉冲信号，并接收和解析加速度与高度二合一模块发送的psi5数据。
44.作为本发明一种优选技术方案，高度采集模块12的输出端与加速度采集模块11的输出端并联作为整个加速度与高度二合一采样模块1的输出端，设为信号输出端端口6。
45.作为本发明一种优选技术方案，数据接收模块2周期性的循环发送脉冲信号，加速度与高度二合一采集模块1接收数据接收模块2的脉冲信号。
46.一种高度与加速度一体采集的方法，包括以下步骤：
47.先将加速度与高度二合一采集模块1安装在车身上，摆臂13通过球头与拉杆14一端连接，拉杆14另一端连接车辆的悬架；固定在车身上的加速度采样模块11采集车辆运行时车身安装处的垂向的加速度变化；高度采集模块采集1采集车辆运行时安装架本体15与摆臂之间的角度的变化，加速度与高度二合一采集模块1采集到的车身加速度变化信息与高度变化信息经过连接线束3传递给控制模块2。
48.作为本发明一种优选技术方案，加速度与高度二合一采集模块1的安装架本体15固定在车辆的车身上，拉杆14另一端与车辆的悬架连接。
49.作为本发明一种优选技术方案，车辆的车身上设置有用于安装加速度与高度二合
一采集模块1的车身固定安装点4，安装架本体15安装在车身固定安装点4上。
50.实施例(如图3所示)：本本发明可应用于电控悬架控制系统中，该系统同步采集四个车身处(前左、前右，后左，后右)的加速度和高度来控制减震器的阻尼或空气弹簧高度，其系统由4个高度与加速度二合一传感器(加速度与高度二合一采集模块1)，4路psi5通道以及一个电控悬架控制器5组成，每一个高度与加速度二合一采集模块1可以同时测量加速度与高度变化并通过psi5通道将加速度与高度信息传递给电控悬架控制器5中的数据接收处理模块2，车辆的电控悬架控制器5根据加速度与高度变化来控制减震器的阻尼或空气弹簧的高度，该系统只需要与4个传感器通信就可以完成4个加速度以及4个高度信息的采集，实现了线束的精简，制造和成产成本的大大降低，并且增强了加速度与高度信号的同步性与实时性。
51.本发明的工作原理如下：
52.本发明基于psi5电流载波通讯技术，将加速度采集与高度的采集集成为一体，同步采集车身加速度变化与高度变化，只需要两根线就可以把高度和加速度信息传递给控制模块，与ad/pwm信号传递的传感器相比，精度高，抗干扰能力强，功能安全等级高，线束简化；与分布式的加速度传感器与高度传感器系统相比，线束更加精简，加速度与高度信号同步性高，设计、安装以及生产成本更低，生产效率更高。
53.与现有技术相比，本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
54.本发明基于psi5通信协议，将车身加速度采集模块与高度采集模块合并为一个采集模块，同时输出车身的加速度和高度信号给数据接收单元，其优点如下：
55.采用psi5通信协议，数据传输精度高，抗干扰能力强，线束精简；
56.将加速度采集模块与高度采集模块集成为二合一采集模块，进一步精简线束50％，降低线束成本；
57.车辆设计时只需要设计一个采集模块安装点，节省车辆布置的空间；
58.降低车辆的安装及维护成本；
59.加速度与高度信息同步采集，保证数据同步性和实时性；
60.加速度和高度采集模块封装在同一壳体中，减少了传感器本体及接插件数量，进一步降低整车成本。

技术特征：
1.一种高度与加速度一体采集的系统，其特征在于：该系统由加速度与高度二合一采集模块(1)、数据接收模块(2)以及连接线束(3)组成，所述加速度与高度二合一采集模块(1)与数据接收模块(2)信号连接；所述加速度与高度二合一采样模块(1)由加速度采集模块(11)、高度采集模块(12)、安装架本体(15)、摆臂(13)和拉杆(14)组成，摆臂(13)通过球头与拉杆(14)一端连接；连接线束(3)为两条线，其中一条为信号线(31)，另一条为地线(32)。2.根据权利要求1所述的一种高度与加速度一体采集的系统，其特征在于：所述加速度与高度二合一采集模块(1)与控制模块(2)之间通过psi5通信协议通信，所述数据接收模块(2)向加速度与高度二合一采集模块(1)发送同步脉冲信号，并接收和解析加速度与高度二合一模块发送的psi5数据。3.根据权利要求1所述的一种高度与加速度一体采集的系统，其特征在于：所述高度采集模块(12)的输出端与加速度采集模块(11)的输出端并联作为整个加速度与高度二合一采样模块(1)的输出端。4.根据权利要求1所述的一种高度与加速度一体采集的系统，其特征在于：数据接收模块(2)周期性的循环发送脉冲信号，加速度与高度二合一采集模块(1)接收数据接收模块(2)的脉冲信号。5.一种高度与加速度一体采集的方法，其特征在于：包括以下步骤：先将加速度与高度二合一采集模块(1)安装在车身上，摆臂(13)通过球头与拉杆(14)一端连接，拉杆(14)另一端连接车辆的悬架；固定在车身上的加速度采样模块(11)采集车辆运行时车身安装处的垂向的加速度变化；高度采集模块采集(1)采集车辆运行时安装架本体(15)与摆臂之间的角度的变化，加速度与高度二合一采集模块(1)采集到的车身加速度变化信息与高度变化信息经过连接线束(3)传递给控制模块(2)。6.根据权利要求5所述的一种高度与加速度一体采集的方法，其特征在于：所述加速度与高度二合一采集模块(1)的安装架本体(15)固定在车辆的车身上，拉杆(14)另一端与车辆的悬架连接。7.根据权利要求5所述的一种高度与加速度一体采集的方法，其特征在于：车辆的车身上设置有用于安装加速度与高度二合一采集模块(1)的车身固定安装点(4)，所述安装架本体(15)安装在车身固定安装点(4)上。

技术总结
本发明涉及底盘悬架控制领域技术领域，具体为一种高度与加速度一体采集的系统和方法，系统由加速度与高度二合一采集模块、数据接收模块以及连接线束组成，所述加速度与高度二合一采集模块与数据接收模块信号连接；所述加速度与高度二合一采样模块由加速度采集模块、高度采集模块、安装架本体、摆臂和拉杆组成。本发明的优点在于：采用PSI5通信协议，数据传输精度高，抗干扰能力强，线束精简；将加速度采集模块与高度采集模块集成为二合一采集模块，进一步精简线束50％，降低线束成本；车辆设计时只需要设计一个采集模块安装点，节省车辆布置的空间；降低车辆的安装及维护成本；加速度与高度信息同步采集，保证数据同步性和实时性。保证数据同步性和实时性。保证数据同步性和实时性。


技术研发人员：胡美琦 刘鹏 石松 徐雷达
受保护的技术使用者：上海南壁新能源科技有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/8/24