[發(fā)明專利]一種大型客車側(cè)翻預警裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710093248.0
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106965763A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁曉娟;魏朗;袁望芳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科技學院;梁曉娟
• 主分類號: B60R21/0132
• 分類號: B60R21/0132;B62D15/02;B60Q9/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種大型客車側(cè)翻預警裝置，包括車廂，其特征在于：所述車廂的行李艙底部設(shè)有重量感應(yīng)器，所述車廂的前后軸設(shè)有負荷感應(yīng)器，所述車廂的進口設(shè)有稱重裝置，所述車廂內(nèi)的方向盤上設(shè)有轉(zhuǎn)角感應(yīng)器，所述車廂內(nèi)設(shè)有蜂鳴器，所述重量感應(yīng)器、負荷感應(yīng)器、稱重裝置、轉(zhuǎn)角感應(yīng)器和蜂鳴器均與控制單元相連。

2.采用權(quán)利要求1所述的一種大型客車側(cè)翻預警裝置的方法分為以下幾步：

1）系統(tǒng)預存數(shù)據(jù)包括空車時車身重心離地高度h_s'、非簧載重量的重心離地高度h_u、空車車身重量m_s'、行李艙行李的等效總高H_X、行李的平均容積重量m_v、行李艙行李的總長度L_x、行李艙平面離地高度h_廂、乘員重心離地高度h_m、整車重心到前軸的水平距離a、整車重心到后軸的水平距離b；系統(tǒng)測得的數(shù)據(jù)包括行李艙行李總重量m_e、乘員總重量m_m、前非簧載重量m_u1、后非簧載重量m_u2；

2）獲得空車重心高度；

3）獲得行李艙行李的重心高度；

則行李艙總重心離地高度；

4）載客后，客車總重分為自重、乘員重量、和行李艙行李總重量四部分；

則整車總重量 =汽車自重+乘員重量+行李艙行李總重量，即：；

則整車重心離地高度：；

；

5）載客后，客車車身重量=空車車身重量+乘員重量+行李艙行李重量，即：；

則載客后車身重量重心到前軸的水平距離a_s：

（mm）；

則車身重心離地高度h_s為：

（mm）；

6）獲得駕駛員操作的方向盤轉(zhuǎn)角閾值，包括以下幾步

A．客車轉(zhuǎn)彎、車身側(cè)傾時運動微分方程為

；

推得：

；

B．客車在前輪轉(zhuǎn)角階躍輸入下的車輛穩(wěn)態(tài)響應(yīng)狀態(tài)參數(shù)計算公式為

；

推得：

；

C．通過AB兩步，得到客車轉(zhuǎn)向靈敏度—穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益為：

其中，穩(wěn)定因素；

客車車身側(cè)傾靈敏度—車身側(cè)傾角增益為：

；

其中，側(cè)傾因素；

D．當大客車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向時，有側(cè)向加速度（離心力）和車身側(cè)傾，車輪垂直載荷發(fā)生橫向轉(zhuǎn)移，此時，客車側(cè)向穩(wěn)定的平衡條件為：

)；

當客車側(cè)傾失穩(wěn)條件時，內(nèi)側(cè)車輪垂直載荷為零，即F_Z1=0，F(xiàn)_Z3=0時，客車具有側(cè)翻風險，而此時垂向載荷轉(zhuǎn)移為最大值：

；

；

從而得到大客車不發(fā)生側(cè)翻的平衡條件為：

；

即：

；

E．最后計算客車轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角閾值，計算方法為：

客車車速一定條件下，不發(fā)生側(cè)翻的前轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足：

；

則，駕駛員操作的方向盤轉(zhuǎn)角閾值為：

；

式中：i為轉(zhuǎn)向器總傳動比；

7）當轉(zhuǎn)角感應(yīng)器實際測得方向盤轉(zhuǎn)角大于時，控制單元發(fā)出信號，蜂鳴器發(fā)出警報；

當-轉(zhuǎn)角感應(yīng)器實際測得方向盤轉(zhuǎn)角≤30°時，控制單元發(fā)出信號，蜂鳴器發(fā)出警報。

3.根據(jù)權(quán)利2所述的所述的一種大型客車側(cè)翻預警裝置的方法，其特征在于：所述的整車質(zhì)心會發(fā)生水平位移，該水平位置的指標包括整車質(zhì)心到前軸的水平距離a和整車質(zhì)心到后軸的水平距離b：

1）系統(tǒng)測得客車載客后靜止時前軸負荷m₁、客車載客后靜止時后軸負荷m₂、整車總質(zhì)量m；

2）獲得整車質(zhì)心到前軸的水平距離；

整車質(zhì)心到后軸的水平距離；

；

3）因此，客車車速一定條件下，不發(fā)生側(cè)翻的前轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足：

；

則，駕駛員操作的方向盤轉(zhuǎn)角閾值為：

；

其中，i為轉(zhuǎn)向器總傳動比；

4）當轉(zhuǎn)角感應(yīng)器實際測得方向盤轉(zhuǎn)角大于時，控制單元發(fā)出信號，蜂鳴器發(fā)出警報；

當-轉(zhuǎn)角感應(yīng)器實際測得方向盤轉(zhuǎn)角≤30°時，控制單元發(fā)出信號，蜂鳴器發(fā)出警報。