CN109823333B - 防止车辆弯道侧翻的控制***及控制方法 - Google Patents

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

防止车辆弯道侧翻的控制***及控制方法

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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