專利名稱：車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)及自動(dòng)防側(cè)翻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車輛領(lǐng)域，特別涉及一種車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)及自動(dòng)防側(cè)翻裝置。
背景技術(shù)：
車輛在行駛或運(yùn)輸過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)快，裝載貨物偏載等原因，可導(dǎo)致車 輛側(cè)翻，而日常中這種事故時(shí)有發(fā)生，一旦事故發(fā)生，則會(huì)造成生命及財(cái)產(chǎn)的損失。目前防止車輛側(cè)翻是國(guó)內(nèi)外車輛行業(yè)的一大課題?，F(xiàn)在的車輛自動(dòng)防側(cè)翻裝置， 如公開號(hào)為CN01121520.8，發(fā)明名稱為汽車自動(dòng)防傾覆裝置的發(fā)明專利，公開了一種自 動(dòng)防傾覆裝置，該裝置只是用加速度傳感器檢測(cè)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的離心加速度，通過(guò)離 心加速度這一個(gè)指標(biāo)來(lái)判斷車輛是否有側(cè)翻傾向。然而，造成車輛發(fā)生側(cè)翻的因素很多，并 非只有車輛轉(zhuǎn)彎所產(chǎn)生的離心力導(dǎo)致車輛側(cè)翻這一個(gè)因素，比如車輛所載貨物偏向一側(cè)、 側(cè)向撞擊力、側(cè)向風(fēng)過(guò)大、路面傾斜度過(guò)大等原因都可造成車輛側(cè)翻。況且車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)， 在同一離心加速度下，對(duì)裝載貨物重心低的車輛是安全的，但對(duì)裝載貨物重心高的車輛卻 會(huì)側(cè)翻。因此，利用加速度傳感器檢測(cè)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的離心加速度這一個(gè)指標(biāo)來(lái)判斷 車輛是否有側(cè)翻傾向，應(yīng)用場(chǎng)景有局限，而且也不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)離心加速度來(lái)判斷車輛是否側(cè)翻，所存在的應(yīng)用場(chǎng)景 受局限，準(zhǔn)確度欠缺的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)及自動(dòng)防 側(cè)翻裝置。所述技術(shù)方案如下一種車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)位移傳感器，與所述位移 傳感器分別相連的ECU (Electronic Control Unit,電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載 電腦”)，以及與所述ECU相連的輸出裝置，所述位移傳感器按照兩個(gè)為一組的規(guī)律分布，至 少有一組所述位移傳感器分別設(shè)置在所述車輛車架與所述車輛車橋上。具體地，所述車輛為三輪運(yùn)輸車，所述車橋?yàn)閱诬嚇?，則所述位移傳感器數(shù)量為兩 個(gè)，所述的兩個(gè)位移傳感器分別對(duì)稱安裝在所述車輛的車架兩側(cè)與所述車輛的車橋之間， 并垂直于所述車橋和所述車架。具體地，所述車輛設(shè)有兩個(gè)以上車橋，則所述位移傳感器的數(shù)量至少為四個(gè)，包括 至少兩組，其中的一組所述位移傳感器分別對(duì)稱安裝在所述車輛的車架兩側(cè)與所述車輛的 前車橋之間并垂直于所述車輛的前車橋和所述車架，另外的一組所述位移傳感器分別對(duì)稱 安裝在所述車輛的車架兩側(cè)與所述車輛的最末車橋之間并垂直于所述車輛的最末車橋和 所述車架。進(jìn)一步地，所述車輛包括多個(gè)前車橋或/和后車橋，每個(gè)所述前車橋與所述車架 之間、或每個(gè)所述后車橋與所述車架之間，對(duì)稱設(shè)置所述成組的位移傳感器。具體地，所述輸出裝置包括顯示模塊和預(yù)報(bào)警模塊。
進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括一個(gè)輸入模塊，所述輸入模塊與所述E⑶相連。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還連接著一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于防止所述車輛側(cè)翻。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種含有所述的車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)的自動(dòng)防側(cè)翻 裝置，所述裝置包括所述車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述ECU 相連并由其控制動(dòng)作，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)至少包括設(shè)于所述車輛車架上且對(duì)稱的左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括一個(gè)伸縮軸，以及設(shè)于所 述伸縮軸外側(cè)的支撐輪，所述伸縮軸均通過(guò)動(dòng)力元件提供動(dòng)力，并通過(guò)傳動(dòng)元件控制所述 伸縮軸執(zhí)行伸縮動(dòng)作，初始狀態(tài)，所述支撐輪相對(duì)于所述車輛的車輪以及地面是懸空的，其 輪距與所述車輛的輪距相同。進(jìn)一步地，所述車輛車架的前部和后部分別設(shè)有所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)。具體地，所述動(dòng)力元件包括高壓儲(chǔ)氣罐、電磁閥及管路，所述高壓儲(chǔ)氣罐通過(guò)所述 管路經(jīng)所述電磁閥和所述傳動(dòng)元件相連，所述電磁閥與所述ECU相連，所述傳動(dòng)元件包括 氣缸，所述氣缸通過(guò)所述管路經(jīng)所述電磁閥與所述高壓儲(chǔ)氣罐相連，所述氣缸通過(guò)固定板 與所述伸縮軸相連。具體地，所述動(dòng)力元件包括液壓泵站、電磁閥及管路，所述液壓泵站通過(guò)所述管路 經(jīng)所述電磁閥和所述傳動(dòng)元件相連，所述電磁閥與所述ECU相連，所述傳動(dòng)元件包括液壓 缸，所述液壓缸通過(guò)所述管路經(jīng)所述電磁閥與所述液壓泵站相連，所述液壓缸通過(guò)固定板 與所述伸縮軸相連。具體地，所述動(dòng)力元件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述ECU相連，所述傳動(dòng)元 件包括相嚙合的齒輪和齒條，所述齒條設(shè)置在所述伸縮軸上，所述齒輪與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相 連并通過(guò)其驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是本發(fā)明實(shí)施例所述車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)于車輛的車橋與車架之間的 位移傳感器檢測(cè)車輛載荷的偏移量，傳輸給ECU并通過(guò)它測(cè)得車輛的載重量，從而人為對(duì) 裝載貨物進(jìn)行平衡調(diào)整，或者通過(guò)ECU啟動(dòng)偏載報(bào)警模塊。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種自動(dòng)防側(cè)翻裝置，包括上述車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng) 及與其相連的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)位移傳感器檢測(cè)車輛的車橋左側(cè)車輪和右側(cè)車輪載荷的偏移 量，并傳輸給ECU進(jìn)行車輛側(cè)翻判斷，通過(guò)ECU根據(jù)判斷結(jié)果啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，阻止了側(cè)翻的 發(fā)生。由于任何一種原因致使車輛側(cè)翻，最終都體現(xiàn)在車輪承載向側(cè)翻一側(cè)車輪的偏移，本 發(fā)明正是基于這一原理而研制，故本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有使用范圍廣泛，準(zhǔn)確度高的優(yōu) 點(diǎn)ο


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述系統(tǒng)的邏輯控制圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述系統(tǒng)的在車輛的安裝位置說(shuō)明圖；圖3a是本發(fā)明一實(shí)施例所述裝置中的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主視圖；圖3b是圖3a的仰視圖；圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例所述裝置中的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的仰視圖5是本發(fā)明再一實(shí)施例所述裝置中的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的仰視圖；圖6a是安裝有本發(fā)明實(shí)施例所述裝置防止車輛向右側(cè)翻時(shí)的狀態(tài)圖；圖6b是圖6a復(fù)位時(shí)的狀態(tài)圖；圖6c是安裝有本發(fā)明實(shí)施例所述裝置防止車輛向左側(cè)翻時(shí)的狀態(tài)圖；圖6d是圖6c復(fù)位時(shí)的狀態(tài)圖；圖6e是安裝有本發(fā)明實(shí)施例所述裝置的車輛所有車輪騰空時(shí)防側(cè)翻與翻滾的狀 態(tài)圖；圖6f是圖6e復(fù)位時(shí)的狀態(tài)圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例所述裝置防止車輛向右側(cè)翻時(shí)的狀態(tài)圖。圖中1前左位移傳感器，2前右位移傳感器，3后左位移傳感器，4后右位移傳感 器，5顯示模塊，6E⑶，7左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，8右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，9預(yù)報(bào)警模塊；10車架，11前左輪，12前右輪，13彈性元件，14前車橋，15后左輪，16后右輪，17 后車橋；21支撐輪，22伸縮軸，23固定板，24氣缸，25電磁閥，26高壓儲(chǔ)氣罐，27液壓缸，28 齒條，29齒輪，30液壓泵站。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，包括至少兩個(gè) 位移傳感器，與所述位移傳感器分別相連的ECU 6 (Electronic Control Unit，電子控制單 元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”)，以及與所述ECU 6相連的輸出裝置，所述位移傳感器按 照兩個(gè)為一組的規(guī)律分布，至少有一組所述位移傳感器分別設(shè)置在所述車輛車架10與所 述車輛車橋之間。參見圖2，本例以單橋的三輪車為例加以說(shuō)明，所述車橋?yàn)閱诬嚇?，則所述位移傳 感器數(shù)量為兩個(gè)，所述的兩個(gè)位移傳感器1、2分別對(duì)稱安裝在所述車輛車架10兩側(cè)與所述 車輛車橋14之間，并垂直于所述車輛車橋14和所述車架10。具體地，參見圖2，本例中，以普通四輪車為例，其包括一個(gè)前車橋14和一個(gè)后車 橋17，所述系統(tǒng)參見圖1，所述位移傳感器的數(shù)量為四個(gè)，并分為兩組，包括對(duì)稱設(shè)置的前 左位移傳感器1和前右位移傳感器2，以及對(duì)稱設(shè)置的后左位移傳感器3和后右位移傳感 器4。參見圖2，其中的一組所述位移傳感器，即前左位移傳感器1和前右位移傳感器2，分 別對(duì)稱安裝在所述車輛車架10與所述車輛前車橋14之間并垂直于所述車輛前車橋14和 所述車架10。參見圖1，另外的一組所述位移傳感器，即后左位移傳感器3和后右位移傳感 器4，分別對(duì)稱安裝在所述車輛車架10 (參見圖2)與所述車輛最末車橋17之間并垂直于 所述車輛最末車橋17和所述車架10 (參見圖2)。所有的位移傳感器的兩端分別固定在車 架10外側(cè)和車橋上，所有位移傳感器的輸出端分別對(duì)應(yīng)連接到ECU 6輸入端，所有的位移 傳感器均用于檢測(cè)車架10外側(cè)和車橋之間的垂直位移量，這一位移量等于安裝位移傳感 器那一側(cè)車架10相對(duì)應(yīng)懸掛系統(tǒng)那一側(cè)彈性元件13的彈性變形量。通過(guò)導(dǎo)線將這一變形
5量傳送給E⑶6，通過(guò)E⑶6中的CPU(中央處理器)處理變換，計(jì)算出位移傳感器相對(duì)應(yīng)的 那一個(gè)車輪的承載量。參見圖2，承載量的計(jì)算如下，根據(jù)胡克定律，可計(jì)算出車輛車架10左側(cè)相對(duì)于車 輛前車橋之間彈性元件13的彈力，即F左=KX左。其中，F(xiàn)是彈性元件13的彈力，K是彈 性元件13的倔強(qiáng)系數(shù)，X是彈性元件13的變形量)，F(xiàn)左也等于車輛車架10對(duì)彈性元件13 的壓力，這個(gè)壓力也就等于車輛前車橋14左側(cè)車輪的承重量。據(jù)此可計(jì)算出車輛前車橋14 右側(cè)車輪、車輛后車橋17左側(cè)和右側(cè)車輪的承重量。進(jìn)一步地，當(dāng)所述車輛包括四個(gè)以上車輪且包括多個(gè)前車橋和多個(gè)后車橋時(shí)，還 可以根據(jù)需要，在所述每個(gè)前車橋與車架之間、或所述后車橋與所述車架之間分別對(duì)稱設(shè) 有所述位移傳感器。本例中，參見圖1，所述輸出裝置包括顯示模塊5和預(yù)報(bào)警模塊9。進(jìn)一步地，參見圖1，所述系統(tǒng)還包括一個(gè)輸入模塊(圖中未繪出)，所述輸入模塊 與所述E⑶6相連，方便了系統(tǒng)的輸入。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還連接著一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于防止所述車輛側(cè) 翻。其中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以是任何的現(xiàn)有防側(cè)翻技術(shù)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)均可與本發(fā)明所述車輛 多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)相匹配。由此可見，通過(guò)對(duì)本發(fā)明所述系統(tǒng)ECU 6的功能擴(kuò)展，使得系統(tǒng)同時(shí)具有車輛自 動(dòng)防側(cè)翻、車輛的載重計(jì)量、裝載貨物偏載指示及報(bào)警功能。實(shí)施例2參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種含有所述的車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)的自 動(dòng)防側(cè)翻裝置，所述裝置包括所述車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與 所述ECU 6相連并由其控制動(dòng)作，所述防側(cè)翻裝置至少包括一個(gè)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述 車架的長(zhǎng)度和車輛的核定載荷設(shè)置所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)量，每個(gè)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括設(shè)于所 述車輛車架上并且對(duì)稱的左側(cè)執(zhí)行機(jī)7和右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)8，參見圖3b，所述左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 7(參見圖1)和所述右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)8 (參見圖1)均包括一個(gè)伸縮軸22，以及設(shè)于所述伸縮 軸22外側(cè)的支撐輪21，所述伸縮軸22均通過(guò)動(dòng)力元件提供動(dòng)力，并通過(guò)傳動(dòng)元件控制所 述伸縮軸22執(zhí)行伸縮動(dòng)作，初始狀態(tài)，所述支撐輪相對(duì)于所述車輛的車輪以及地面是懸空 的，其輪距和車輛的輪距相同。其中，動(dòng)力元件可用氣壓驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)三種方式。如圖1所示，前左位移傳感器1和前右位移傳感器2，以及后左位移傳感器3和后 右位移傳感器4的電路的輸出端分別連接到ECU 6的輸入端，該ECU 6的輸出端分別連接 左、右執(zhí)行機(jī)構(gòu)；上述ECU 6的輸出端還分別接液晶顯示器、預(yù)報(bào)警模塊9、系統(tǒng)設(shè)置電路接 入上述E⑶6 ；穩(wěn)壓電源連接控制器的各個(gè)部分。上述E⑶6的左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)7及右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)8的輸出電路是對(duì)稱的。具體地，參見圖2，本例中，所述系統(tǒng)參見圖2，所述位移傳感器的數(shù)量為四個(gè)，并 分為兩組，包括對(duì)稱設(shè)置的前左位移傳感器1和前右位移傳感器2，以及對(duì)稱設(shè)置的后左位 移傳感器3和后右位移傳感器4。其中的一組所述位移傳感器，即前左位移傳感器1和前右 位移傳感器2，分別對(duì)稱安裝在所述車輛車架10與所述車輛前車橋14之間并垂直于所述車 輛前車橋14和所述車架10。另外的一組所述位移傳感器，即后左位移傳感器3和后右位移
6傳感器4，分別對(duì)稱安裝在所述車輛車架10與所述車輛最末車橋17之間并垂直于所述車輛 最末車橋17和所述車架10。所有的位移傳感器的兩端分別固定在車架10外側(cè)和車橋上， 所有位移傳感器的輸出端分別對(duì)應(yīng)連接到ECU 6輸入端，所有的位移傳感器均用于檢測(cè)車 架10外側(cè)和車橋之間的垂直位移量，這一位移量等于安裝位移傳感器那一側(cè)車架10相對(duì) 應(yīng)車橋的懸掛系統(tǒng)那一側(cè)彈性元件13的彈性變形量。通過(guò)導(dǎo)線將這一變形量傳送給ECU 6，通過(guò)E⑶6中的CPU(中央處理器)處理變換，計(jì)算出位移傳感器相對(duì)應(yīng)的那一個(gè)車輪的 承載量。參見圖1，E⑶6分別接收前左位移傳感器1和前右位移傳感器2、以及后左位移 傳感器3和后右位移傳感器4的位移量，ECU 6中的CPU進(jìn)行如下三部計(jì)算第一步計(jì)算計(jì)算出安裝在車輛前車橋14和后車橋17的前左位移傳感器1和前 右位移傳感器2、以及后左位移傳感器3和后右移傳感器4相對(duì)應(yīng)車輛左前輪和左后輪、車 輛右前輪和右后輪的承載量；第二步計(jì)算車輛左前輪和左后輪的承載量相加等于G左，車輛右前輪和右后輪 的承載量相加等于G右；第三步計(jì)算第三部計(jì)算就是將車輛左側(cè)與右側(cè)車輪的承載量進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)G左 大于G右時(shí)，G右/G左=Y左；當(dāng)G右大于G左時(shí)，G左/G右=Y右。其中，Y左是車輛載 荷向左側(cè)車輪偏移的偏移率，Y右是車輛載荷向右側(cè)車輪偏移的偏移率。當(dāng)偏移率Y左或者Y右值達(dá)到第一個(gè)給定峰值(偏載設(shè)定值)時(shí)，E⑶6經(jīng)延時(shí) 并向報(bào)警模塊發(fā)出車輛偏載報(bào)警。當(dāng)偏移率Y左或者Y右達(dá)到第二個(gè)給定峰值(車輛側(cè)翻設(shè)定值即側(cè)翻臨界值)時(shí)， ECU 6向報(bào)警模塊發(fā)出車輛側(cè)翻報(bào)警的同時(shí)，ECU 6的輸出端還向車輛車輪承載最大并急 劇增加的那一側(cè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出防側(cè)翻指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)偏移率Y左或者Y右恢復(fù) 到系統(tǒng)設(shè)定安全范圍內(nèi)時(shí)，ECU 6發(fā)出終止防側(cè)翻指令，使裝置處于伺服狀態(tài)。進(jìn)一步地，所述車輛車架10的前部和后部分別設(shè)有所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如圖3a及3b所示，具體地參見圖3b，本例中，所述動(dòng)力元件包括高壓儲(chǔ)氣罐26、 左側(cè)的和右側(cè)的電磁閥25及各自的管路，所述高壓儲(chǔ)氣罐26通過(guò)所述管路經(jīng)各自的電磁 閥25與所述各自的傳動(dòng)元件相連，每個(gè)所述傳動(dòng)元件均包括氣缸24，所述氣缸24活塞桿伸 縮管路接口通過(guò)所述管路經(jīng)各自的電磁閥25與所述高壓儲(chǔ)氣罐26相連，所述氣缸24活塞 桿的終端通過(guò)固定板23與所述伸縮軸22相連。其中，ECU 6輸出端中的左、右執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 輸出的電源信號(hào)線對(duì)應(yīng)連接所述左側(cè)的和右側(cè)的電磁閥25的電源信號(hào)線。如圖3b所示，初始狀態(tài)，伸縮軸22的支撐輪21是懸空的，回縮復(fù)位后和車輛的其 他車輪的輪距相同。本例中，左側(cè)的驅(qū)動(dòng)氣缸24和右側(cè)的驅(qū)動(dòng)氣缸24的缸體分別橫向垂 直固定在車架10的左內(nèi)側(cè)和右內(nèi)側(cè)，其各自的活塞桿的終端在車架10的外側(cè)通過(guò)各自的 固定板23與各自的伸縮軸22連接固定，各自的活塞桿帶動(dòng)各自的伸縮軸22伸縮。各自的 電磁閥25的電源信號(hào)線分別對(duì)應(yīng)連接ECU 6輸出端中的左、右執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出的電源信號(hào) 線，通過(guò)ECU 6控制各自的電磁閥25，進(jìn)而控制高壓儲(chǔ)氣罐26向左、右的驅(qū)動(dòng)氣缸24供氣 管路的啟閉。高壓儲(chǔ)氣罐26的輸出管路經(jīng)各自的電磁閥25連接和控制著各自的活塞桿帶 動(dòng)各自的伸縮軸22的伸縮。如圖4a及4b所示，具體地參見圖4b，本例中，所述動(dòng)力元件包括液壓泵站30、左側(cè)的和右側(cè)的電磁閥及各自的管路，所述液壓泵站30通過(guò)所述管路經(jīng)各自的電磁閥25與 所述各自的傳動(dòng)元件相連，每個(gè)所述傳動(dòng)元件均包括液壓缸27，所述液壓缸27活塞桿的伸 縮管路接口通過(guò)所述管路經(jīng)各自的電磁閥25與所述液壓泵站30相連，所述液壓缸活塞桿 27的終端通過(guò)固定板23與所述伸縮軸22相連。其中，ECU輸出端中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出的 電源信號(hào)線對(duì)應(yīng)連接所述電磁閥的電源信號(hào)線。液壓驅(qū)動(dòng)原理同氣壓驅(qū)動(dòng)原理，本例不再 贅述。如圖5a及圖5b所示，具體地參見圖5b，本例中，所述動(dòng)力元件包括左側(cè)的和右側(cè) 的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述各自的驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與所述ECU 6相連，每個(gè)所述傳動(dòng)元件均包括相嚙 合的齒輪29和齒條28，所述齒條28設(shè)置在所述伸縮軸22上，所述齒輪29與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī) 相連并通過(guò)其驅(qū)動(dòng)。如圖5b所示，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪29與伸縮軸22上的齒條28嚙合，通過(guò)電機(jī)正 轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)伸縮軸22作伸縮動(dòng)作。由ECU 6的輸出端引出的左、右執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源及控 制信號(hào)，經(jīng)導(dǎo)線對(duì)應(yīng)連接到左側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源的輸入端。裝有本發(fā)明實(shí)施例所述裝置的車輛，在靜止或運(yùn)行過(guò)程中，有可能存在以下幾種 側(cè)翻的可能，本例以氣壓驅(qū)動(dòng)為例加以說(shuō)明如圖6a所示，當(dāng)車輛承載偏移率Y左達(dá)到車輛側(cè)翻設(shè)定峰值時(shí)，本裝置的多功能 側(cè)翻判定系統(tǒng)判定車輛向左側(cè)側(cè)翻，ECU 6輸出端向左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁閥25發(fā)出打開左 側(cè)的氣缸24活塞桿伸出氣閥的指令，左側(cè)的氣缸24的活塞桿帶動(dòng)車輛左側(cè)的伸縮軸22快 速向車輛左側(cè)伸出，當(dāng)伸縮軸22外端的支撐輪接觸地面時(shí)，伸縮軸22外端的支撐輪在車輛 的左側(cè)產(chǎn)生一個(gè)支撐，阻止了車輛向左側(cè)的側(cè)翻。如圖7所示，此圖是在車輛發(fā)生側(cè)翻時(shí)， 本裝置阻止車輛側(cè)翻的示意圖，此圖依車輛向右側(cè)翻為例。本裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在車輛載荷 偏移率Y右達(dá)到側(cè)翻設(shè)定峰值時(shí)，本裝置右側(cè)的伸縮軸22在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下快速伸向車 體右側(cè)，伸出后伸縮軸22外端的支撐輪與地面接觸，此時(shí)伸縮軸22在車體右側(cè)產(chǎn)生了一個(gè) 支撐，阻止了車輛側(cè)翻的發(fā)生。如圖6b所示，當(dāng)車輛伸縮軸22外端的支撐輪在車輛的左側(cè)產(chǎn)生一個(gè)支撐(參見 圖6a)，阻止了車輛向左側(cè)的側(cè)翻，使偏移率Y左恢復(fù)到安全值時(shí)，E⑶6的輸出端向左側(cè)執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的電磁閥25發(fā)出關(guān)閉左側(cè)的氣缸24活塞桿伸出氣閥的指令，同時(shí)發(fā)出打開左側(cè)的 氣缸24活塞桿回縮氣閥的指令，左側(cè)的氣缸24的活塞桿帶動(dòng)伸縮軸22快速縮回，使本裝 置處于防側(cè)翻伺服狀態(tài)。如圖6c所示，還可參見圖7，當(dāng)偏移率Y右達(dá)到車輛側(cè)翻設(shè)定值時(shí)，本裝置的多功 能側(cè)翻判定系統(tǒng)判定車輛向右側(cè)側(cè)翻，ECU 6輸出端向右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁閥25發(fā)出打開 右側(cè)的氣缸24活塞桿伸出氣閥的指令，右側(cè)的氣缸24的活塞桿帶動(dòng)車輛右側(cè)的伸縮軸22 快速向車輛右側(cè)伸出，當(dāng)伸縮軸22外端的支撐輪接觸地面時(shí)，伸縮軸22在車輛的右側(cè)產(chǎn)生 一個(gè)支撐，阻止了車輛向右側(cè)的側(cè)翻。如圖6d所示，當(dāng)伸縮軸22在車輛的右側(cè)產(chǎn)生一個(gè)支撐(參見圖6c)，阻止了車輛 向右側(cè)的側(cè)翻，使偏移率Y右恢復(fù)到安全值時(shí)，ECU 6的輸出端向右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁閥25 發(fā)出關(guān)閉右側(cè)的氣缸24活塞桿伸出氣閥的指令，同時(shí)發(fā)出打開右側(cè)的氣缸24活塞桿回縮 氣閥的指令，右側(cè)的氣缸24的活塞桿帶動(dòng)其伸縮軸22快速縮回，使本裝置處于防側(cè)翻伺服 狀態(tài)。
如圖6e所示，當(dāng)前述的前左位移傳感器1和前右位移傳感器2，以及后左位移傳感 器3和后右位移傳感器4的位移量均為零時(shí)(即車輛前左輪11、前右輪12、后左輪15、后 右輪16四個(gè)車輪的承載均為零)，本裝置多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)的E⑶6判定車輛處于懸空 狀態(tài)，此時(shí)車輛落地處于不確定狀態(tài)，為了防止車輛落地側(cè)翻或者翻滾，此時(shí)ECU 6的輸出 端同時(shí)向本裝置左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的和右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁閥25發(fā)出打開左側(cè)的和右側(cè)的氣 缸24活塞桿伸出氣閥的指令，左側(cè)的和右側(cè)的氣缸24的活塞桿帶動(dòng)車輛左側(cè)和右側(cè)的伸 縮軸22同時(shí)快速向車輛左側(cè)和右側(cè)伸出，在車輛落地時(shí)阻止車輛向左或右側(cè)翻。當(dāng)車輛落 地時(shí)處于翻滾狀態(tài)時(shí)，由于車體兩側(cè)伸出的輪軸，也同樣阻止車輛的翻滾。如圖6f所示，當(dāng)車輛落地Y左或者Y右恢復(fù)到設(shè)定的安全值時(shí)，E⑶6輸出端同 時(shí)向左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁閥25發(fā)出關(guān)閉左側(cè)和右側(cè)氣缸24活塞桿伸出氣 閥的指令，同時(shí)發(fā)出打開左側(cè)和右側(cè)氣缸24活塞桿回縮氣閥的指令，左側(cè)和右側(cè)氣缸24的 活塞桿帶動(dòng)伸縮軸22快速縮回，使本裝置處于防側(cè)翻伺服狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)在于1、所述系統(tǒng)采用位移傳感器及智能化的電子控制單元ECU，反應(yīng)靈敏，控制可靠， 使車輛在發(fā)生側(cè)翻危險(xiǎn)時(shí)，控制所述裝置向側(cè)翻的那一側(cè)伸出一個(gè)輪軸，伸縮軸外端的支 撐輪給車輛產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向支撐，阻止了側(cè)翻的發(fā)生。2、所述裝置防止任何因素造成的車輛側(cè)翻。所述裝置判斷車輛是否發(fā)生側(cè)翻的方 案是基于ECU通過(guò)對(duì)車輛左側(cè)車輪和右側(cè)車輪承載量的偏移率進(jìn)行判斷的，而任何一種 原因致使車輛側(cè)翻，最終都體現(xiàn)在車輪承載向側(cè)翻一側(cè)車輪的偏移，因此所述裝置能夠防 止任何因素造成的車輛側(cè)翻，3、所述裝置獨(dú)立于車輛的任何系統(tǒng)，不影響車輛的其它任何功能。4、所述裝置在車輛發(fā)生側(cè)翻危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)向側(cè)翻那一側(cè)伸出一個(gè)輪軸，伸縮軸外端 的支撐輪給車輛產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向支撐，當(dāng)車輛側(cè)翻危險(xiǎn)消除時(shí)，伸縮軸自動(dòng)回縮復(fù)位，不用駕 駛員操作。5、所述系統(tǒng)的多功能性體現(xiàn)在，通過(guò)對(duì)ECU的功能擴(kuò)展，所述裝置可同時(shí)具有車 輛自動(dòng)防側(cè)翻、車輛的載重計(jì)量、裝載貨物偏載指示及報(bào)警功能。6、所述裝置安裝方便。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)位移傳感器，與 所述位移傳感器分別相連的ECU，以及與所述ECU相連的輸出裝置，所述位移傳感器按照兩 個(gè)為一組的規(guī)律分布，至少有一組所述位移傳感器對(duì)稱的設(shè)置在所述車輛車架與所述車輛 車橋之間。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛為三輪運(yùn)輸 車，所述車橋?yàn)閱诬嚇颍瑒t所述位移傳感器數(shù)量為兩個(gè)，所述的兩個(gè)位移傳感器分別對(duì)稱安 裝在所述車輛的車架兩側(cè)與所述車輛的車橋之間，并垂直于所述車橋和所述車架。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛設(shè)有兩個(gè)以 上車橋，則所述位移傳感器的數(shù)量至少為四個(gè)，包括至少兩組，其中的一組所述位移傳感器 分別對(duì)稱安裝在所述車輛車架兩側(cè)與所述車輛前車橋之間并垂直于所述車輛的前車橋和 所述車架，另外的一組所述位移傳感器分別對(duì)稱安裝在所述車輛的車架兩側(cè)與所述車輛的 最末車橋之間并垂直于所述車輛的最末車橋和所述車架。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置包括顯 示模塊和預(yù)報(bào)警模塊，所述系統(tǒng)還包括一個(gè)輸入模塊，所述輸入模塊與所述ECU相連。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)，其特征在于，所 述系統(tǒng)還連接著一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于防止所述車輛側(cè)翻。
6.含有權(quán)利要求1所述的車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)及自動(dòng)防側(cè)翻裝置，其特征在于， 所述裝置包括所述車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述ECU相連并 由其控制動(dòng)作，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)至少包括設(shè)于所述車輛車架上且對(duì)稱的左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和右側(cè) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括一個(gè)伸縮軸，以及設(shè)于所述伸縮 軸外側(cè)的支撐輪，所述伸縮軸均通過(guò)動(dòng)力元件提供動(dòng)力，并通過(guò)傳動(dòng)元件控制所述伸縮軸 執(zhí)行伸縮動(dòng)作，初始狀態(tài)，所述支撐輪相對(duì)于所述車輛的車輪以及地面是懸空的，其輪距與 所述車輛的輪距相同。
7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)防側(cè)翻裝置，其特征在于，所述車輛車架的前部和后部分 別設(shè)有所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的自動(dòng)防側(cè)翻裝置，其特征在于，所述動(dòng)力元件包括高壓儲(chǔ)氣 罐、電磁閥及管路，所述高壓儲(chǔ)氣罐通過(guò)所述管路經(jīng)所述電磁閥和所述傳動(dòng)元件相連，所述 電磁閥還與所述ECU相連，所述傳動(dòng)元件包括氣缸，所述氣缸通過(guò)所述管路經(jīng)所述電磁閥 與所述高壓儲(chǔ)氣罐相連，所述氣缸還通過(guò)固定板與所述伸縮軸相連。
9.如權(quán)利要求6或7所述的自動(dòng)防側(cè)翻裝置，其特征在于，所述動(dòng)力元件包括液壓泵 站、電磁閥及管路，所述液壓泵站通過(guò)所述管路經(jīng)所述電磁閥和所述傳動(dòng)元件相連，所述電 磁閥還與所述E⑶相連，所述傳動(dòng)元件包括液壓缸，所述液壓缸通過(guò)所述管路經(jīng)所述電磁 閥與所述液壓泵站相連，所述液壓缸還通過(guò)固定板與所述伸縮軸相連。
10.如權(quán)利要求6或7所述的自動(dòng)防側(cè)翻裝置，其特征在于，所述動(dòng)力元件包括驅(qū)動(dòng)電 機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)還與所述ECU相連，所述傳動(dòng)元件包括相嚙合的齒輪和齒條，所述齒條設(shè) 置在所述伸縮軸上，所述齒輪與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連并通過(guò)其驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)及自動(dòng)防側(cè)翻裝置，屬于車輛領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)位移傳感器，與所述位移傳感器分別相連的ECU，以及與所述ECU相連的輸出裝置，所述位移傳感器按照兩個(gè)為一組的規(guī)律分布，至少有一組所述位移傳感器對(duì)稱的設(shè)置在所述車輛車架與車輛車橋之間。所述裝置包括所述車輛多功能側(cè)翻判定系統(tǒng)和與其相連的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)至少包括設(shè)于所述車輛車架上且對(duì)稱的左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述左側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述右側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括一個(gè)伸縮軸，以及設(shè)于所述伸縮軸外側(cè)的支撐輪。本發(fā)明可防止在任何情況下的側(cè)翻，具有使用范圍廣泛，準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60T8/24GK102092374SQ20111007259
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者孫玉亮 申請(qǐng)人:孫玉亮