[發(fā)明專利]汽車車身防止翻車的動作控制方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910031355.6
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN102161355A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭松
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫千里信步精密機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: B62D37/06
• 分類號: B62D37/06;G01P9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用陀螺裝置產(chǎn)生的科氏力，即利用陀螺效應(yīng)來控制車輛運(yùn)動姿態(tài)的方法及裝置。

背景技術(shù)

關(guān)于行走中的車輛行為的控制裝置，已知的有防止車輛橫向滑動的ESC(ElectronicStability?Contro1)等方法。

但是現(xiàn)在的ESC(電子穩(wěn)定控制)車輛技術(shù)主要是對車輪和地面接觸的情況下進(jìn)行車輛運(yùn)動姿態(tài)控制。ESC無法在與地面非接觸的情況下進(jìn)行車輛運(yùn)動姿態(tài)控制。

發(fā)明內(nèi)容

前述的ESC系統(tǒng)，是根據(jù)計算機(jī)發(fā)出的指令，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整各個車輪的剎車動作，對車輛的行進(jìn)方向進(jìn)行修正和維持控制，利用車胎和地面的摩擦力對車輛的運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行控制。如果車胎和地面之間沒有接觸，ESC系統(tǒng)對車輛姿態(tài)的控制將無法實現(xiàn)。

本發(fā)明的目的，是提供了新的車輛運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行控制的方法和裝置。也就是汽車車身防止翻車的動作控制方法及裝置。

并且，本發(fā)明專利的另外一個目的是提供了即使在輪胎和地面非接觸的狀況下，也可以達(dá)成對車輛的運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行控制的方法及裝置，也就是在輪胎和地面非接觸的狀況下提供汽車車身防止翻車的動作控制方法及裝置。

本專利申請的第一個發(fā)明內(nèi)容是，發(fā)明了裝備了陀螺裝置的車輛的運(yùn)動姿態(tài)的控制方法。是提供了利用高速旋轉(zhuǎn)的陀螺向任意方向以一定的角速度傾斜時發(fā)生的科氏力來對車輛的運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行控制為特征的車輛運(yùn)動姿態(tài)控制方法。

另外，本發(fā)明申請的第二個發(fā)明內(nèi)容是，該車輛的運(yùn)動姿態(tài)控制裝置由以下幾部分組成：a，用于對車輛的運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行測量的所必須的至少一個傳感器；b，陀螺裝置；c，前面所述的使陀螺裝置可以向任意方向傾斜的傾斜機(jī)構(gòu)；d，及前面所述的由傳感器所測定的測量值為基礎(chǔ)對車輛的運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行推算，并給前面所述的傾斜機(jī)構(gòu)發(fā)出傾斜動作指令的控制機(jī)構(gòu)。

關(guān)于發(fā)明的效果的說明

依據(jù)本發(fā)明申請的發(fā)明，對應(yīng)于不同的車輛的運(yùn)動姿態(tài)，對車體的運(yùn)動姿態(tài)可以進(jìn)行隨意的控制。比如；在車輛和路面非接觸的情況下，也可以向任意的方向發(fā)生科氏力，并利用此科氏力來替代剎車控制或與剎車控制組合在一起，對車輛的運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行控制。

本發(fā)明實施時最佳方案的說明

一，陀螺效應(yīng)的利用。首先就本發(fā)明申請中的陀螺效應(yīng)進(jìn)行說明：陀螺效應(yīng)是指，當(dāng)為了改變旋轉(zhuǎn)軸的方向而向旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生力時，對應(yīng)于這個改變旋轉(zhuǎn)軸的方向的力的反彈力產(chǎn)生的效應(yīng)。具體來說就是，向旋轉(zhuǎn)中的物體的旋轉(zhuǎn)軸加力時，加力的方向和與之垂直的方向都產(chǎn)生力的效應(yīng)。

圖1是本發(fā)明申請中的陀螺效應(yīng)的模型圖。

圖1(a)中，在相交的X軸、Y軸、Z軸組成的3維空間里安裝了Z軸線方向的軸臂1和安裝在軸臂1一端的旋轉(zhuǎn)體2組成的陀螺裝置。軸臂1的另一端位于點O。

從本圖的上方看，旋轉(zhuǎn)體2以角速度ω的速度順時針旋轉(zhuǎn)。(而且，旋轉(zhuǎn)體2的旋轉(zhuǎn)方向既可以為順時針方向，也可以為逆時針方向。)

在圖1(a)的狀態(tài)下，為使軸臂1的軸線與X軸的軸線在上方投影圖中重疊，以點O為支點向該軸臂1加力使之發(fā)生傾斜，此時，對于旋轉(zhuǎn)體2，X軸與Z軸垂直相交的方向上會產(chǎn)生力。作用于旋轉(zhuǎn)體2的科氏力(旋轉(zhuǎn)軸周圍的力矩M)可以由以下算式算出。

公式1：

I=12(mR2)]]>

I：旋轉(zhuǎn)體的慣性矩[N·M]

m：旋轉(zhuǎn)體的重量[Kg]

R：旋轉(zhuǎn)體的半徑[M]

公式2：