CN109823333B - 防止车辆弯道侧翻的控制***及控制方法 - Google Patents
防止车辆弯道侧翻的控制***及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种防止车辆弯道侧翻的控制***及其控制方法,该控制***包括检测装置、控制装置和执行机构,所述检测装置和所述控制装置均设置在车辆的车身上,用于检测所述车辆的当前倾斜角度,并将所述当前倾斜角度形成反馈信号;所述控制装置用于接收和处理所述反馈信号,并依据处理结果发送控制指令;所述执行机构的一端与所述车辆的车桥的动力输出端连接,另一端与所述车辆的车轮连接,所述执行机构接收所述控制指令,并依据所述控制指令控制车轮伸出或缩回。其有益效果为:通过执行机构控制车辆倾斜侧的车轮伸出能够有效增大车轮的力臂,提高了车辆在转弯过程中的稳定性,避免车辆在转弯过程中发生的侧翻现象,避免了对周围路况的影响。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种防止车辆弯道侧翻的控制***。本发明还涉及一种防止车辆弯道侧翻的控制方法。
背景技术
随着经济的不断发展,人们的生活水平在不断提升,汽车已经成为人们生活中必不可少的工具,轿车在满足人们日常出行需求的同时,卡车则承担着物资运输的重要角色。
卡车在直线行驶过程中的操控性和稳定性良好,但是,在卡车进行转弯时,由于运输货物的质量大、转弯速度高、转弯过程中产生侧向向心力等原因极易导致卡车侧翻的现象,从而导致交通堵塞甚至引发交通事故,进而造成无法挽回的生命和财产的损失。
发明内容
本发明的目的是至少解决上述现有技术中存在的问题之一,该目的是通过以下技术方案实现的:
本发明提供一种防止车辆弯道侧翻的控制***,包括:
检测装置,所述检测装置设置在车辆的车身上,用于检测所述车辆的当前倾斜角度,并将所述当前倾斜角度形成反馈信号;
控制装置,所述控制装置设置在所述车身上,用于接收和处理所述反馈信号,并依据处理结果发送控制指令;
执行机构,所述执行机构的一端与所述车辆的车桥的动力输出端连接,所述执行机构的另一端与所述车辆的车轮连接,所述执行机构接收所述控制指令,并依据所述控制指令控制车轮伸出或缩回。
可选地,所述检测装置包括第一检测件,所述第一检测件设置在所述车身的尾部,并且位于所述车身的中轴线上。
可选地,所述检测装置还包括第二检测件,所述第二检测件设置在所述车身的头部,并且位于所述车身的中轴线上。
可选地,所述第一检测件和所述第二检测件均为陀螺仪。
可选地,所述控制装置包括处理器和触控器,所述触控器分别与所述处理器、所述检测装置和所述执行机构电连接。
可选地,所述触控器具有显示屏,所述显示屏能够实时显示所述检测装置反馈的信息,并且,所述显示屏能够由驾驶员输入直接操作所述触控器进行工作的指令,从而直接控制车轮的伸出或缩回。
可选地,所述执行机构包括连接件、油缸、油泵、电机和液压油箱,所述油缸通过管路与所述液压油箱连通,所述油泵设置在所述管路上,所述电机与所述油泵传动连接;所述油缸的缸体与所述车轮连接,所述油缸的缸杆通过所述连接件与所述动力输出端连接。
可选地,所述执行机构还包括限位组件,所述限位组件包括限位板、限位杆和限位块,所述限位板上间隔开设有安装孔和通孔,所述安装孔位于所述限位板的中心,所述缸体远离所述车轮的一端插接在所述安装孔内,所述限位杆的一端与所述连接件固接,所述限位杆的另一端穿过所述通孔后与所述限位块固接,以便限制所述缸杆的行程。
可选地,所述通孔的数量为多个,各所述通孔绕所述安装孔的周向等间隔设置,所述限位杆的数量与所述通孔的数量一致,所述限位块的数量与所述限位杆的数量一致。
本发明还提供一种防止车辆弯道侧翻的控制方法,其通过如上所述的防止车辆弯道侧翻的控制***实施,该防止车辆弯道侧翻的控制方法包括如下步骤:
S1:采集车辆转弯时的倾斜角度;
S2:判断车辆转弯时的倾斜角度是否大于预设角度,若是,则转入S3,若否,则不处理;
S3:采集车辆的当前车速;
S4:依据当前车速计算车轮的伸出速度;
S5:依据计算出的伸出速度控制车辆倾斜侧的车轮伸出;
S6:采集车辆转弯后的倾斜角度;
S7:判断车辆转弯后的倾斜角度是否为零,若是,则转入S8,若否,则不处理;
S8:控制伸出的车轮缩回。
与现有技术相比,本发明所述提供的防止车辆弯道侧翻的控制***及其控制方法的有益效果为:
1、采集车辆转弯时的倾斜角度并结合预设角度,从而实现对车辆倾斜程度的有效判断,进而提高车辆的控制精度,保证车辆在转弯过程中的安全。
2、通过执行机构控制车辆倾斜侧的车轮伸出能够有效增大车轮的力臂,从而有效提高了车辆在转弯过程中的稳定性,避免车辆在转弯过程中发生的侧翻现象,避免了对周围路况的影响。
3、当车辆经过转弯车身回正后,执行结构能够有效将车轮收回,保证车辆行驶过程中的安全性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1本发明所提供的防止车辆弯道侧翻的控制***的结构框体;
图2本发明所提供的防止车辆弯道侧翻的控制***中执行机构与车轮的连接示意图;
图3为图2中所示的限位板、限位杆、限位块及油缸的连接结构示意图;
图4为本发明所述提供的防止车辆弯道侧翻的控制方法的流程图。
附图标记
1为检测装置,11为第一检测件,12为第二检测件;
2为控制装置,21为处理器,22为触控器;
3为执行机构,31为油缸,311为缸体,312为缸杆,32为限位块,33为限位杆,34为连接件,35为限位板,351为通孔,36为管路;
4为车轮;
5为车桥。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
请参考图1至图3,在一种具体地实施方式中,本发明提供了一种防止车辆弯道侧翻的控制***,包括:检测装置1,检测装置1设置在车辆的车身上,用于检测车辆的当前倾斜角度,并将当前倾斜角度形成反馈信号;控制装置2,控制装置2设置在车身上,用于接收和处理反馈信号,并依据处理结果发送控制指令;执行机构3,执行机构3的一端与车辆的车桥5的动力输出端连接,执行机构3的另一端与车辆的车轮4连接,执行机构3接收控制指令,并依据控制指令控制车轮4伸出或缩回。
具体地,在卡车的行驶过程中,检测装置1实时对车辆的当前倾斜角度进行检测,并且将检测的结果形成反馈信号进行反馈,控制装置2接收检测装置1发出的反馈信号,判断检测的倾斜角度是否大于零,若大于零,则证明卡车处于转弯状态,再判断检测的倾斜角度是否大于或等于控制装置2内预设的角度,若是,则证明此是车辆存在侧翻的风险,触控器22发出控制指令,执行机构3接收控制指令,并驱动具有侧翻隐患侧的车轮4伸出,通过将车轮4伸出,从而增加车辆的力臂,从而提高了车辆转弯时的稳定性,避免发生侧翻的情况,避免对周围路况产生影响,避免生命即财产安全受到损失。当车辆转弯结束后,检测装置1检测到车辆当前的倾斜角度回归到初始状态,控制装置2启动执行机构3,执行机构3使得车轮4缩回到初始状态,从而满足正常形成的需求,保证形成的安全。
需要理解的是,执行机构3的一端与车辆的车桥5的动力输出端连接,执行机构3的另一端与车辆的车轮4连接,动力输出端将动力通过执行机构3传递至车轮4上,从而有效实现动力的传递,保证车轮4的正常有序运行,在动力传递的过程中,执行机构3与车轮4同步转动,使得车轮4的强度得到保证,从而有效保证车轮4驱动车辆行驶的能力。
需要指出的是,上述执行机构3的强度及刚度能够满足支撑车轮4的要求,避免出现执行机构3断裂导致车辆轮胎脱落的情况发生,从而有效保证了行车的安全。
进一步理解的是,检测装置1包括第一检测件11,第一检测件11设置在车身的尾部,并且位于车身的中轴线上。由于车辆转弯过程总出现侧翻车辆向两侧发生倾倒,通过将第一检测件11设置在车身的尾部并且位于车身的中轴线上,能够有效提高检测的灵敏性及精度,从而保证检测的准确性,进而有效保证车辆转弯过程中的安全性。
进一步地,第一检测件11为第一陀螺仪。第一陀螺仪的结构简单,检测的灵敏度高,当车辆出现倾斜时能够有效捕捉到车辆的倾斜角度,从而提高了检测的精度,进而提高了执行机构3控制车轮4伸出动作的精度。
进一步地,检测装置1还包括第二检测件12,第二检测件12设置在车身的头部,并且位于车身的中轴线上。由于车辆转弯过程总出现侧翻车辆向两侧发生倾倒,通过将第而检测件设置在车身的头部并且位于车身的中轴线上,能够有效提高检测的灵敏性及精度,从而保证检测的准确性,进而有效保证车辆转弯过程中的安全性。
需要指出的是,上述第二检测件12与第一检测件11配合使用,只有当两个检测件同时反馈信号时,控制装置2才能依据反馈的结果控制执行机构3启动,从而控制车轮4的伸出动作,避免了由于检测件失灵或受到损坏导致控制装置2误判导致车轮4无故伸出的情况发生,有效提高了控制的精度,进而保证了车辆的行车安全。
进一步地,第二检测件12为第二陀螺仪。第而陀螺仪的结构简单,检测的灵敏度高,当车辆出现倾斜时能够有效捕捉到车辆的倾斜角度,从而提高了检测的精度,进而提高了执行机构3控制车轮4伸出动作的精度。
进一步地,控制装置2包括处理器21和触控器22,触控器22分别与处理器21、检测装置1和执行机构3电连接。在处理器21内设置有预设角度,该预设角度即为车辆侧翻时的临界值倍,当处理收到检测装置1反馈的信号后,将检测装置1所检测到的车辆的当前倾斜角度与预设角度进行比较,当车辆的当前倾斜角度大于或等于预设角度时,车辆已经处于临界状态,此时需要立即启动执行机构3,触控器22向执行结构发送控制指令,执行机构3根据控制直径驱动车轮4伸出,从而保证车辆转弯过程中的稳定性,避免发生车辆侧翻的现象,使得周围路况免受影响。
另外,触控器22一般设置在车辆的驾驶室内,触控器22具有显示屏,检测装置1反馈的信息可实时显示在显示屏上,使得驾驶员能够实时了解车辆的状况,同时,显示屏上还同步显示执行机构3的工作状态及工作参数,使得驾驶员能够快速有效的掌握执行机构3的当前工作状态,在者,驾驶员可直接操作触控器22进行工作指令的输入,从而直接控制车轮4的伸出或缩回动作,从而能够有效提高使用的便捷性,当遇到突发情况时,能够有效缩短反应的时间,及时有效的将危险消灭在萌芽状态。
具体理解的是,执行机构3包括连接件34、油缸31、油泵、电机和液压油箱,油缸31通过管路36与液压油箱连通,油泵设置在管路36上,电机与油泵传动连接;油缸31的缸体311与车轮4连接,油缸31的缸杆312通过连接件34与动力输出端连接。电机与控制装置2电连接,当需要将车轮4伸出时,控制装置2控制电机启动,电机驱动油泵转动,油泵将液压油箱内的液压油经管路36送入油缸31,在高压油的推动下,油缸31的缸杆312相对缸体311伸出,由于缸杆312通过连接件34与动力输出端连接(连接位置固定),缸体311与车轮4连接,缸体311与缸杆312相对运动,从而使得缸体311带动车轮4向外伸出,从而利用缸杆312原理增大车辆的力臂,从而提高了车辆的稳定性,进而保证车辆在转弯过程中的安全。当需要将车轮4缩回时,电机反转,从而带动油泵反转,油缸31内的液压油经过油管被抽回至液压站,由于高压油的压力降低,缸体311与缸杆312想想运动使得,两者的相对长度缩短,从而实现车轮4的缩回。该种结构简单,能够有效实现车轮4的伸出和缩回,能够有效提高使用的便捷性。
需要指出的是,在缸杆312上设置有限位结构,当缸体311与缸杆312达到预设长度时,由于限位结构的存在,缸体311和缸杆312无法继续延长,从而避免由于缸体311与缸杆312过度伸出而装置损坏的现象,继而降低了装置的维护成本。
具体地,执行机构3还包括限位组件,限位组件包括限位板35、限位杆33和限位块32,限位板35上间隔开设有安装孔和通孔351,安装孔位于限位板35的中心,缸体311远离车轮4的一端插接在安装孔内,限位杆33的一端与连接件34固接,限位杆33的另一端穿过通孔351后与限位块32固接,以便限制缸杆312的行程。油缸31的缸杆312通过连接件34与车桥5的动力输出端连接,动力输出端的动力通过连接件34传递至油缸31上,从而带动车轮4的转动,油缸31的缸体311远离车轮4的一端***限位板35的安装孔,并通过卡接、粘接、焊接等连接方式进行固定,同时,在连接件34与限位板35上之间设置有限位杆33,该限位杆33的一端与连接加固接,限位杆33的另一端穿过通孔351后与限位块32固接,限位板35在缸体311的带动下可相对限位杆33移动,由于限位块32与限位杆33连接,并且限位块32的尺寸大于通孔351的直径,限位块32无法进入到通孔351内,当连接件34与限位板35相抵靠时,车轮4处于缩回的极限位置,当限位板35抵靠在限位块32上,此时,车轮4处于伸出的极限位置。通过上述结构能够有效保证车轮4的伸出和缩回的位置,从而避免由于油缸31伸出或缩回过度告知设备损坏的情况发生,进而有效降低设备维护的成本。
需要指出的是,上述安装孔一般为矩形孔,缸体311的外表面形状与安装孔相适配,当缸体311插在安装孔的内部时,利用矩形结构能够实现对两者连接位置的周向限位,避免转动过程中出现松动导致连接脱落的现象,从而有效保证使用的安全。另外,上述限位杆33同时对缸杆312与限位板35之间连接位置的周向限位,从而进一步提高连接的强度及稳定性,从而保证车轮4能够顺利伸出或缩回,使得车辆转弯的安全性得到保证。
具体地,通孔351的数量为多个,各通孔351绕安装孔的周向等间隔设置,限位杆33的数量与通孔351的数量一致,限位块32的数量与限位杆33的数量一致。通过设置多个限位杆33和限位块32,能够有效实现对车轮4伸出和缩回行程的限位,进一步提高了车轮4伸出和缩回的稳定行,车辆的安全性得到保证,通过将各限位杆33绕安装孔周向等间隔设置,提高油缸31的连接强度及稳定性,从而能够有效保证车轮4的顺利伸出和缩回,进而提高车辆转弯的安全性。
请参考图4,本发明还提供一种防止车辆弯道侧翻的控制方法,其通过如上所述的防止车辆弯道侧翻的控制***实施,该防止车辆弯道侧翻的控制***的步骤如下:
S1:采集车辆转弯时的倾斜角度,在采集车厢转弯时的倾斜角度时,通过第一检测件11和第二检测件12同时进行,第一检测件11位于车身尾部的中心轴线上,第二监测点位于车身头部中心线上,当车辆进行转弯时,两个检测件分别对车辆的倾斜角度进行采集,并且分别将采集的数据进行反馈,只有当两个检测件同时反馈数据时,控制装置2才能进行判断,从而有效提高数据采集的精度,进而提高控制***的控制精度,使得车辆转弯时的安全性得到保证。
S2:判断车辆转弯时的倾斜角度是否大于预设角度,若是,则转入S3,若否,则不处理,具体地,上述预设角度即为车辆能够进行侧翻状态的临界值倍,也即是说,预设角度大于临界值,通过降低预设角度的数值,能够实现车轮4伸出的提前介入,使得车辆提前进入预防阶段,从而使得安全性得到进一步保证。
S3:采集车辆的当前车速,由于车速不同,车辆在转弯时的离心力也不同,也就是说,当车速高时,车辆进行转弯,其发生侧翻的概率高,当车速低是,车辆进行转弯,其发生侧翻的概率底,通过采集当前车速能够为后续控制执行机构3提供良好依据,从而有效提高了控制的精确性。
需要理解的是,上述测速的采集一般通过整车控制器获得,从而降低了数据采集的成本,保证了数据的准确性。
S4:依据当前车速计算车轮4的伸出速度,由于侧翻的快慢与车速息息相关,车轮4的伸出速度与当前车速成正比,也就是说,当车速高时,需要车轮4快速伸出,从而避免车辆发生侧翻,当车速低时,车轮4的伸出速度可适当降低。
S5:依据计算出的伸出速度控制车辆倾斜侧的车轮4伸出,控制装置2启动执行机构3,执行机构3加工车辆将要发生侧翻侧的车轮4伸出,从而避免车辆发生侧翻,使得车辆转弯过程中的安全得到保证。
需要指出的是,上述执行机构3的数量与轮子的数量一致,通过检测装置1判断出位于那侧存在发生侧翻的隐患,控制装置2对应启动该侧的执行机构3,从而有效对应伸出车螺,从而保证车辆转弯过程中的安全性。
S6:采集车辆转弯后的倾斜角度,通过采集车辆转弯后的倾斜角度,能够为控制的后续流程提供判断的依据,从而有效提高了控制过程的精准。
S7:判断车辆转弯后的倾斜角度是否为零,若是,则转入S8,若否,则不处理,当车辆转弯后的倾斜角为零,此时车辆处于执行形式状态,无需利用缸杆312原理将车轮4伸出,已经伸出的车轮4为了保证行车的安全及时收回,从而提高车辆行驶过程的安全性。
S8:控制伸出的车轮4缩回。
与现有技术相比,本发明所述提供的防止车辆弯道侧翻的控制***及其控制方法的有益效果为:
1、采集车辆转弯时的倾斜角度并结合预设角度,从而实现对车辆倾斜程度的有效判断,进而提高车辆的控制精度,保证车辆在转弯过程中的安全。
2、通过执行机构3控制车辆倾斜侧的车轮4伸出能够有效增大车轮4的力臂,从而有效提高了车辆在转弯过程中的稳定性,避免车辆在转弯过程中发生的侧翻现象,避免了对周围路况的影响。
3、当车辆经过转弯车身回正后,执行结构能够有效将车轮4收回,保证车辆行驶过程中的安全性。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一元件、部件、区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种防止车辆弯道侧翻的控制***,其特征在于,包括:
检测装置,所述检测装置设置在车辆的车身上,用于检测所述车辆的当前倾斜角度,并将所述当前倾斜角度形成反馈信号,所述检测装置包括第一检测件,所述第一检测件设置在所述车身的尾部,并且位于所述车身的中轴线上,所述检测装置还包括第二检测件,所述第二检测件设置在所述车身的头部,并且位于所述车身的中轴线上;
控制装置,所述控制装置设置在所述车身上,用于接收和处理所述反馈信号,并依据处理结果发送控制指令,所述控制装置包括处理器和触控器,所述触控器分别与所述处理器、所述检测装置和执行机构电连接,所述触控器具有显示屏,所述显示屏能够实时显示所述检测装置反馈的信息,并且,所述显示屏能够由驾驶员输入直接操作所述触控器进行工作的指令,从而直接控制车轮的伸出或缩回;
执行机构,所述执行机构的一端与所述车辆的车桥的动力输出端连接,所述执行机构的另一端与所述车辆的车轮连接,所述执行机构接收所述控制指令,并依据所述控制指令控制车轮伸出或缩回,当两个检测件同时反馈信号时,控制装置才能依据反馈的结果控制执行机构启动,从而控制车轮的伸出动作;
所述执行机构包括连接件、油缸、油泵、电机和液压油箱,所述油缸通过管路与所述液压油箱连通,所述油泵设置在所述管路上,所述电机与所述油泵传动连接;所述油缸的缸体与所述车轮连接,所述油缸的缸杆通过所述连接件与所述动力输出端连接,在缸杆上设置有限位结构;
所述执行机构还包括限位组件,所述限位组件包括限位板、限位杆和限位块,所述限位板上间隔开设有安装孔和通孔,所述安装孔位于所述限位板的中心,所述缸体远离所述车轮的一端插接在所述安装孔内,所述限位杆的一端与所述连接件固接,所述限位杆的另一端穿过所述通孔后与所述限位块固接,以便限制所述缸杆的行程。
2.根据权利要求1所述的防止车辆弯道侧翻的控制***,其特征在于,所述第一检测件和所述第二检测件均为陀螺仪。
3.根据权利要求1所述的防止车辆弯道侧翻的控制***,其特征在于,所述通孔的数量为多个,各所述通孔绕所述安装孔的周向等间隔设置,所述限位杆的数量与所述通孔的数量一致,所述限位块的数量与所述限位杆的数量一致。
4.一种防止车辆弯道侧翻的控制方法,其通过权利要求1-3任一项所述的防止车辆弯道侧翻的控制***实施,其特征在于,所述防止车辆弯道侧翻的控制方法包括如下步骤:
S1:采集车辆转弯时的倾斜角度;
S2:判断车辆转弯时的倾斜角度是否大于预设角度,若是,则转入S3,若否,则不处理;
S3:采集车辆的当前车速;
S4:依据当前车速计算车轮的伸出速度;
S5:依据计算出的伸出速度控制车辆倾斜侧的车轮伸出;
S6:采集车辆转弯后的倾斜角度;
S7:判断车辆转弯后的倾斜角度是否为零,若是,则转入S8,若否,则不处理;
S8:控制伸出的车轮缩回。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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