[發明專利]一種大型客車側翻預警裝置及方法

在審

• 申請號: 201710093248.0
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106965763A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 梁曉娟;魏朗;袁望芳
• 申請（專利權）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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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

2.采用權利要求1所述的一種大型客車側翻預警裝置的方法分為以下幾步：

1）系統預存數據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；系統測得的數據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角閾值，包括以下幾步

A．客車轉彎、車身側傾時運動微分方程為

；

推得：

；

B．客車在前輪轉角階躍輸入下的車輛穩態響應狀態參數計算公式為

；

推得：

；

C．通過AB兩步，得到客車轉向靈敏度—穩態橫擺角速度增益為：

其中，穩定因素；

客車車身側傾靈敏度—車身側傾角增益為：

；

其中，側傾因素；

D．當大客車穩態轉向時，有側向加速度（離心力）和車身側傾，車輪垂直載荷發生橫向轉移，此時，客車側向穩定的平衡條件為：

)；

當客車側傾失穩條件時，內側車輪垂直載荷為零，即F_Z1=0，F_Z3=0時，客車具有側翻風險，而此時垂向載荷轉移為最大值：

；

；

從而得到大客車不發生側翻的平衡條件為：

；

即：

；

E．最后計算客車轉向盤轉角閾值，計算方法為：

客車車速一定條件下，不發生側翻的前轉向輪轉角應滿足：

；

則，駕駛員操作的方向盤轉角閾值為：

；

式中：i為轉向器總傳動比；

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

當-轉角感應器實際測得方向盤轉角≤30°時，控制單元發出信號，蜂鳴器發出警報。

3.根據權利2所述的所述的一種大型客車側翻預警裝置的方法，其特征在于：所述的整車質心會發生水平位移，該水平位置的指標包括整車質心到前軸的水平距離a和整車質心到后軸的水平距離b：

1）系統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、整車總質量m；

2）獲得整車質心到前軸的水平距離；

整車質心到后軸的水平距離；

；

3）因此，客車車速一定條件下，不發生側翻的前轉向輪轉角應滿足：

；

則，駕駛員操作的方向盤轉角閾值為：

；

其中，i為轉向器總傳動比；

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

當-轉角感應器實際測得方向盤轉角≤30°時，控制單元發出信號，蜂鳴器發出警報。