CN104442265B - 一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制***,属于运输车辆主动安全控制技术领域,尤其针对以客运、货运为主的道路运输车辆主动防侧翻控制技术;该控制***预先判断行驶中的运输车辆是否存在侧翻的危险状况,能够防止行驶中运输车辆突然发生侧翻;该控制***通过各种传感器采集运输车辆的加速度信号、转向盘转角信号、车身高度信号、车速信号,将当前状态采集的信号转化、计算、分析、判断,通过控制液压泵、车身高度控制电磁阀调节车架两侧的高度,防止运输车辆在行驶过程中发生侧翻,能够提高运输车辆的行驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及运输车辆主动安全控制领域,尤其涉及一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制技术。
背景技术
近年来,我国交通运输业迅猛发展,以客运、货运为主的道路运输车辆主动安全控制技术相对欠缺,大多运输车辆仅安装ABS一套安全***,并且运输车辆质心位置高、车身较长、高速行驶时更易发生侧翻,一旦发生侧翻事故将造成较为严重的人员伤亡和财产损失;高速行驶的运输车辆转弯时会产生离心力,离心力造成运输车辆的重心偏移,导致运输车辆的一侧压力升高,另一侧压力减小,一侧悬架承受压力增大导致变形量增大,另一侧悬架承受压力减小变形量减小,最终,促使运输车辆一侧升高而另一侧降低,造成运输车辆侧翻的趋势;在运输车辆为躲避前方紧急状况急速转弯时,车辆发生侧翻的可能性增大,最容易造成人员伤亡和财产的损失;现有的运输车辆尚未通过悬架调节来实现对车辆的防侧翻控制。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的问题,提出一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制***。
一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制***,包括液压泵、方向盘转角位置传感器、液压油箱、第一车身高度传感器、第一液压作动筒、蓄能器、车架、第一车身高度控制电磁阀、高压储液罐、第二车身高度控制电磁阀、第二液压作动筒、第二车身高度传感器、车速传感器、后支架、后车身高度调节杆、第三车身高度传感器、第三液压作动筒、第三车身高度控制电磁阀、主动防侧翻控制器、液压管路、第四车身高度控制电磁阀、第四液压作动筒、第四车身高度传感器、加速度传感器、前车身高度调节杆、前支架;在车架的前端安装有第一液压作动筒、前车身高度调节杆、前支架、第四液压作动筒,第一液压作动筒的一端固定安装在车架上,另一端与前车身高度调节杆的左端固定相连接,前支架的一端与车架铰链连接,另一端固定安装在前车身高度调节杆的中点位置,第四液压作动筒的一端固定安装在车架上,另一端与前车身高度调节杆的右端固定相连接;在车架的后端安装有第二液压作动筒、后车身高度调节杆、后支架、第三液压作动筒,第二液压作动筒的一端固定安装在车架上,另一端与前车身高度调节杆的左端固定相连接,后支架的一端与车架铰链连接,另一端固定安装在后车身高度调节杆的中点位置,第三液压作动筒的一端固定安装在车架上,另一端与后车身高度调节杆的右端固定相连接;在车架上固定安装有液压油箱、液压泵、蓄能器、高压储液罐、第一车身高度控制电磁阀、第二车身高度控制电磁阀、第三车身高度控制电磁阀、第四车身高度控制电磁阀,液压油箱通过液压管路与液压泵相连接,液压泵与蓄能器通过液压管路相连接,蓄能器通过液压管路与高压储液罐相连接;第一车身高度控制电磁阀是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路与高压储液罐相连,出油孔通过液压管路与第一液压作动筒相连接,回油孔通过液压管路与液压油箱相连接;第二车身高度控制电磁阀是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路与高压储液罐相连,出油孔通过液压管路与第二液压作动筒相连接,回油孔通过液压管路与液压油箱相连接;第三车身高度控制电磁阀是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路与高压储液罐相连,出油孔通过液压管路与第三液压作动筒相连接,回油孔通过液压管路与液压油箱相连接;第四车身高度控制电磁阀是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路与高压储液罐相连,出油孔通过液压管路与第四液压作动筒相连接,回油孔通过液压管路与液压油箱相连接;方向盘转角位置传感器固定安装在转向轴上,车速传感器固定安装在驱动桥壳内,加速度传感器固定安装在车架上,第一车身高度传感器固定安装在第一液压作动筒附近的车架上,第二车身高度传感器固定安装在第二液压作动筒附近的车架上,第三车身高度传感器固定安装在第三液压作动筒附近的车架上,第四车身高度传感器固定安装在第四液压作动筒附近的车架上;主动防侧翻控制器的信号输入端口分别与加速度传感器、方向盘转角位置传感器、第一车身高度传感器、第二车身高度传感器、第三车身高度传感器、第四车身高度传感器、车速传感器电连接,主动防侧翻控制器的信号输出端口分别与液压泵、第一车身高度控制电磁阀、第二车身高度控制电磁阀、第三车身高度控制电磁阀、第四车身高度控制电磁阀电连接。
本发明的有益效果:该控制***能够预先判断运输车辆下一状态是否存在侧翻的危险状况,防止行驶中运输车辆突然侧翻,能够提高运输车辆的行驶安全性,减少交通事故的发生,提高驾驶员的安全保障,减少经济损失。
附图说明
图1是本发明控制***的结构示意图。
图2、图3是车身高度调节机构的结构示意图。
图中1-液压泵,2-方向盘转角位置传感器,3-液压油箱,4-第一车身高度传感器,5-第一液压作动筒,6-蓄能器,7-车架,8-第一车身高度控制电磁阀,9-高压储液罐,10-第二车身高度控制电磁阀,11-第二液压作动筒,12-第二车身高度传感器,13-车速传感器,14-后支架,15-后车身高度调节杆,16-第三车身高度传感器,17-第三液压作动筒,18-第三车身高度控制电磁阀,19-主动防侧翻控制器,20-液压管路,21-第四车身高度控制电磁阀,22-第四液压作动筒,23-第四车身高度传感器,24-加速度传感器,25-前车身高度调节杆,26-前支架。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示,一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制***,包括液压泵1、方向盘转角位置传感器2、液压油箱3、第一车身高度传感器4、第一液压作动筒5、蓄能器6、车架7、第一车身高度控制电磁阀8、高压储液罐9、第二车身高度控制电磁阀10、第二液压作动筒11、第二车身高度传感器12、车速传感器13、后支架14、后车身高度调节杆15、第三车身高度传感器16、第三液压作动筒17、第三车身高度控制电磁阀18、主动防侧翻控制器19、液压管路20、第四车身高度控制电磁阀21、第四液压作动筒22、第四车身高度传感器23、加速度传感器24、前车身高度调节杆25、前支架26;在车架7的前端安装有第一车身高度调节机构,第一车身高度调节机构包括第一液压作动筒5、前车身高度调节杆25、前支架26、第四液压作动筒22,第一液压作动筒5的一端固定安装在车架7上,另一端与前车身高度调节杆25的左端固定相连接,前支架26的一端与车架7铰链连接,另一端固定安装在前车身高度调节杆25的中点位置,第四液压作动筒22的一端固定安装在车架7上,另一端与前车身高度调节杆25的右端固定相连接;在车架7的后端安装有第二液压作动筒11、后车身高度调节杆15、后支架14、第三液压作动筒17,第二液压作动筒11的一端固定安装在车架7上,另一端与后车身高度调节杆15的左端固定相连接,后支架14的一端与车架7铰链连接,另一端固定安装在后车身高度调节杆15的中点位置,第三液压作动筒17的一端固定安装在车架7上,另一端与后车身高度调节杆15的右端固定相连接;在车架7上固定安装有液压油箱3、液压泵1、蓄能器6、高压储液罐9、第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10、第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21,液压油箱3通过液压管路20与液压泵1相连接,液压泵1与蓄能器6通过液压管路20相连接,蓄能器6通过液压管路20与高压储液罐9相连接;第一车身高度控制电磁阀8是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路20与高压储液罐9相连,出油孔通过液压管路20与第一液压作动筒5相连接,回油孔通过液压管路20与液压油箱3相连接;第二车身高度控制电磁阀10是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路20与高压储液罐9相连,出油孔通过液压管路20与第二液压作动筒11相连接,回油孔通过液压管路20与液压油箱3相连接;第三车身高度控制电磁阀18是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路20与高压储液罐9相连,出油孔通过液压管路20与第三液压作动筒17相连接,回油孔通过液压管路20与液压油箱3相连接;第四车身高度控制电磁阀21是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路20与高压储液罐9相连,出油孔通过液压管路20与第四液压作动筒22相连接,回油孔通过液压管路20与液压油箱3相连接;方向盘转角位置传感器2固定安装在转向轴上,车速传感器13固定安装在驱动桥壳内,加速度传感器24固定安装在车架7上,第一车身高度传感器4固定安装在第一液压作动筒5附近的车架7上,第二车身高度传感器12固定安装在第二液压作动筒11附近的车架7上,第三车身高度传感器16固定安装在第三液压作动筒17附近的车架7上,第四车身高度传感器23固定安装在第四液压作动筒22附近的车架7上;主动防侧翻控制器19的信号输入端口分别与加速度传感器24、方向盘转角位置传感器2、第一车身高度传感器4、第二车身高度传感器12、第三车身高度传感器16、第四车身高度传感器23、车速传感器13电连接,主动防侧翻控制器19的信号输出端口分别与液压泵1、第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10、第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21电连接。
在运输车辆行驶过程中,主动防侧翻控制器19通过加速度传感器24采集车辆的加速度信号,通过方向盘转角位置传感器2采集转向盘转角信号,通过车身高度传感器采集车身高度信号,通过车速传感器13采集车速信号,主动防侧翻控制器19通过将当前采集的信号转化、计算、分析、判断,预测车辆下一状态是否存在侧翻危险;如果运输车辆有向右侧翻的倾向,主动防侧翻控制器19分别向液压泵1、第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10、第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21输出指令;液压泵1通过液压管路20从液压油箱3抽取液压油,通过液压管路20将液压油输送到蓄能器6,蓄能器6通过液压管路20将液压油输送到高压储液罐9,高压储液罐9通过液压管路20分别向第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21输送液压油,第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21的进油孔与出油孔处于打开状态,第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21通过液压管路20将液压油输送到第三液压作动筒17、第四液压作动筒22,使第三液压作动筒17、第四液压作动筒22伸长,通过第三液压作动筒17、第四液压作动筒22伸长使车架7的右侧升高;与此同时,第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10的出油孔与回油孔处于打开状态,第一液压作动筒5、第二液压作动筒11通过液压管路20分别向第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10输送液压油,第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10通过液压管路20将液压油放回液压油箱3,使第一液压作动筒5、第二液压作动筒11缩短,通过第一液压作动筒5、第二液压作动筒11缩短使车架7的左侧降低;防止运输车辆发生侧翻;如果运输车辆有向左侧翻的倾向,主动防侧翻控制器19分别向液压泵1、第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10、第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21输出指令,液压泵1通过液压管路20从液压油箱3抽取液压油,通过液压管路20将液压油输送到蓄能器6,蓄能器6通过液压管路20将液压油输送到高压储液罐9,高压储液罐9通过液压管路20分别向第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10输送液压油,第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10的进油孔与出油孔处于打开状态,第一车身高度控制电磁阀8、第二车身高度控制电磁阀10通过液压管路20将液压油输送到第一液压作动筒5、第二液压作动筒11,使第一液压作动筒5、第二液压作动筒11伸长,通过第一液压作动筒5、第二液压作动筒11伸长使车架7的左侧升高;与此同时,第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21的出油孔与回油孔处于打开状态,第三液压作动筒17、第四液压作动筒22通过液压管路20分别向第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21输送液压油,第三车身高度控制电磁阀18、第四车身高度控制电磁阀21通过液压管路20将液压油放回液压油箱3,使第三液压作动筒17、第四液压作动筒22缩短,通过第三液压作动筒17、第四液压作动筒22缩短使车架7的右侧降低;防止运输车辆发生侧翻;如果运输车辆没有侧翻的倾向,主动防侧翻控制器19将不会输出指令,同时,主动防侧翻控制器19将采集车辆下一状态各种信息,预测车辆是否存在侧翻危险。
Claims (2)
1.一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制***,包括液压泵(1)、方向盘转角位置传感器(2)、液压油箱(3)、第一车身高度传感器(4)、第一液压作动筒(5)、蓄能器(6)、车架(7)、第一车身高度控制电磁阀(8)、高压储液罐(9)、第二车身高度控制电磁阀(10)、第二液压作动筒(11)、第二车身高度传感器(12)、车速传感器(13)、后支架(14)、后车身高度调节杆(15)、第三车身高度传感器(16)、第三液压作动筒(17)、第三车身高度控制电磁阀(18)、主动防侧翻控制器(19)、液压管路(20)、第四车身高度控制电磁阀(21)、第四液压作动筒(22)、第四车身高度传感器(23)、加速度传感器(24)、前车身高度调节杆(25)、前支架(26);其特征在于:在车架(7)的前端安装有第一液压作动筒(5)、前车身高度调节杆(25)、前支架(26)、第四液压作动筒(22),第一液压作动筒(5)的一端固定安装在车架(7)上,另一端与前车身高度调节杆(25)的左端固定相连接,前支架(26)的一端与车架(7)铰链连接,另一端固定安装在前车身高度调节杆(25)的中点位置,第四液压作动筒(22)的一端固定安装在车架(7)上,另一端与前车身高度调节杆(25)的右端固定相连接;在车架(7)的后端安装有第二液压作动筒(11)、后车身高度调节杆(15)、后支架(14)、第三液压作动筒(17),第二液压作动筒(11)的一端固定安装在车架(7)上,另一端与后车身高度调节杆(15)的左端固定相连接,后支架(14)的一端与车架(7)铰链连接,另一端固定安装在后车身高度调节杆(15)的中点位置,第三液压作动筒(17)的一端固定安装在车架(7)上,另一端与后车身高度调节杆(15)的右端固定相连接;在车架(7)上固定安装有液压油箱(3)、液压泵(1)、蓄能器(6)、高压储液罐(9)、第一车身高度控制电磁阀(8)、第二车身高度控制电磁阀(10)、第三车身高度控制电磁阀(18)、第四车身高度控制电磁阀(21),液压油箱(3)通过液压管路(20)与液压泵(1)相连接,液压泵(1)与蓄能器(6)通过液压管路(20)相连接,蓄能器(6)通过液压管路(20)与高压储液罐(9)相连接;第一车身高度控制电磁阀(8)是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路(20)与高压储液罐(9)相连,出油孔通过液压管路(20)与第一液压作动筒(5)相连接,回油孔通过液压管路(20)与液压油箱(3)相连接;第二车身高度控制电磁阀(10)是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路(20)与高压储液罐(9)相连,出油孔通过液压管路(20)与第二液压作动筒(11)相连接,回油孔通过液压管路(20)与液压油箱(3)相连接;第三车身高度控制电磁阀(18)是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路(20)与高压储液罐(9)的出油孔相连,出油孔通过液压管路(20)与第三液压作动筒(17)相连接,回油孔通过液压管路(20)与液压油箱(3)相连接;第四车身高度控制电磁阀(21)是一个三位三通阀,包括进油孔、出油孔、回油孔三个端孔,进油孔通过液压管路(20)与高压储液罐(9)相连,出油孔通过液压管路(20)与第四液压作动筒(22)相连接,回油孔通过液压管路(20)与液压油箱(3)相连接;方向盘转角位置传感器(2)固定安装在转向轴上,车速传感器(13)固定安装在驱动桥壳内,加速度传感器(24)固定安装在车架(7)上,第一车身高度传感器(4)固定安装在第一液压作动筒(5)附近的车架(7)上,第二车身高度传感器(12)固定安装在第二液压作动筒(11)附近的车架(7)上,第三车身高度传感器(16)固定安装在第三液压作动筒(17)附近的车架(7)上,第四车身高度传感器(23)固定安装在第四液压作动筒(22)附近的车架(7)上;主动防侧翻控制器(19)的信号输入端口分别与加速度传感器(24)、方向盘转角位置传感器(2)、第一车身高度传感器(4)、第二车身高度传感器(12)、第三车身高度传感器(16)、第四车身高度传感器(23)、车速传感器(13)电连接,主动防侧翻控制器(19)的信号输出端口分别与液压泵(1)、第一车身高度控制电磁阀(8)、第二车身高度控制电磁阀(10)、第三车身高度控制电磁阀(18)、第四车身高度控制电磁阀(21)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压作动筒调节的运输车辆主动防侧翻控制***,其特征在于:主动防侧翻控制器(19)通过加速度传感器(24)、方向盘转角位置传感器(2)、第一车身高度传感器(4)、第二车身高度传感器(12)、第三车身高度传感器(16)、第四车身高度传感器(23)、车速传感器(13)采集运输车辆的各种信号,经计算与判断,主动防侧翻控制器(19)通过控制液压泵(1)、第一车身高度控制电磁阀(8)、第二车身高度控制电磁阀(10)、第三车身高度控制电磁阀(18)、第四车身高度控制电磁阀(21),防止运输车辆在行驶过程中发生侧翻,能够提高运输车辆的行驶安全性。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |