CN100467297C - 机动车辆防侧翻安全系统 - Google Patents
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Abstract
本发明机动车辆防侧翻安全系统公开了一种机动车在高速转弯中防止侧翻的辅助安全系统，属于机动车辆安全控制系统技术领域，所要解决的问题是提供一种机动车辆防侧翻安全系统，使机动车在高速转向时，能够自动调节车辆的重心，减小车辆转向所需的离心力，从而减小转向半径，使车辆在高速转向时更加安全可靠，本发明通过以下技术方案来实现的：防侧翻液压调节系统与液压助力转向机一起并联在液压泵上，当速度达到一定值以上时，调节相应电磁阀的开闭，再等转向时调节相应电磁阀的开闭，从而达到高速转向时调节车辆的重心；本发明机动车辆防侧翻安全系统可应用到各种机动车辆中，具有很好的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明机动车辆防侧翻安全系统，具体涉及一种机动车在高速转弯过程中防止侧翻的辅助安全系统，属于机动车辆安全控制系统技术领域。
背景技术
目前机动车在转向时，通过方向盘通过液压助力转向机带动转向连杆，转向连杆带动差速器拉动内外侧车轮形成一定的角度并通过车轮的速度差来到达转弯的，当车速较低时，转向过程中，内外侧车轮的速度差也较小，离心力较小，机动车较容易按照预定轨迹转向；当车辆行驶速度较快，由于车速较快，内外侧车轮的速度差也较大，内侧车轮相对与外侧车轮来说相对静止，此时整个车身相对于内侧车轮来说像做圆周运动，所受离心力就会较大，机动车的转向半径较大，不容易按照预定的轨迹转向，很容易造成侧翻或者撞车事故，这类交通事故在实际生活中常常遇见，其根本原因时在高速转向时，离心力较大，所需转向半径较大，当急转向时，强制缩小转弯半径，容易发生此类交通事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机动车辆防侧翻安全系统，使机动车在高速转向时，能够自动调节车辆的重心，减小车辆转向所需的离心力，从而减小转向半径，使车辆在高速转向时更加安全可靠。
本发明通过以下技术方案来实现的:机动车辆防侧翻安全系统，包括防侧翻液压调节系统和防侧翻电路控制系统，防侧翻液压调节系统与液压助力转向机一起并联在车辆液压助力转向系统中的液压泵上，其中，防侧翻液压调节系统包括电磁阀、回油缸、减震器、所述液压泵和液压助力转向器，其结构为：所述液压泵10的出口通过高压油管连接有三通24，三通24的另两个接口连接上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23，上出液电磁阀21的另一端连接下四通8的一个端口，下四通8的另外三个连接端分别连接左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5，左进液电磁阀3的另一端通过高压油管连接有左四通15，左四通15的另外三个连接端分别连接有左前减震器11、左后减震器12和左回液电磁阀1，右进液电磁阀4的另一端通过高压油管连接有右四通16，右四通16的另外三个连接端分别连接有右前减震器13、右后减震器14和右回液电磁阀2，回液电磁阀5的另一端通过高压油管连接回油箱9的输入端，回油箱9的输出端连接有负压开关6，负压开关6的另一端通过高压油管连接有上四通7，上四通7的另外三个连接端分别连接有所述液压泵10的输入端、左回液电磁阀1和右回液电磁阀2，助力进液电磁阀23的另一端与液压助力转向机22的进液口相连，液压助力转向机22的出液口与回油箱9的进液端相连；防侧翻电路控制系统包括速度传感器、方向传感器、所述电磁阀和所述液压泵，其结构为：速度传感器17的信号采集端与机动车辆速度仪表18相连，速度传感器17的输出端与上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23的电路输入端相连，方向传感器19的信号采集端与车辆转向器20相连，方向传感器19的输出端与左回液电磁阀1、右回液电磁阀2、左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5的电路输入端相连；
上述的防侧翻液压调节系统中左四通15和右四通1还可以分别是左五通25和右五通26，左五通25的另一个出口通过左安全阀27连接到回油箱9的输入端，右五通26的另一个出口通过右安全阀28连接到回油箱9的输入端。
上述的左前减震器11、左后减震器12、右前减震器13和右后减震器14的机构一致，左前减震器11包括车用阻尼减震器111和油缸112，其结构为：车用阻尼减震器111配合安装在油缸112内，油缸112的底部只设有一个进油口113。
该安全系统的工作原理及工作过程如下：
工作原理：该系统连接现有机动车辆上的液压助力转向系统中的液压泵10及其液压助力转向机22，通过液压泵10给液压助力转向机22和防侧翻液压调节系统供油，当机动车辆的行驶速度小于某一设定值时，使液压泵10与液压助力转向机22相通，而与防侧翻液压调节系统不通，当机动车辆的行驶速度等于或者大于某一设定值时，使液压泵10与防侧翻液压调节系统相通，而与液压助力转向机22不通，当液压泵10与防侧翻液压调节系统相通时，当左转弯时，使右侧减震器升起，当右转弯时，使左侧减震器升起，调节车辆的重心位置，改变转向时的转弯半径以及转向所需的离心力，从而到达高速安全转向，防止高速转向侧翻或撞车事故。
其工作过程：当机动车辆的行驶速度小于某一设定值时，假设这一设定值为50km/h，即低速行驶状态，速度传感器17给上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23发出动作信号，上出液电磁阀21关闭，助力进液电磁阀23开启，使液压泵10与液压助力转向机22相通，而与防侧翻液压调节系统不通，此时无论是否左右转向，左回液电磁阀1、右回液电磁阀2、左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5如何动作，液压泵10的压力油都不能进入防侧翻液压调节系统内，此时液压泵10只能辅助液压助力转向机22的转向动作。
当机动车辆的行驶速度等于或者大于某一设定值时，假设这一设定值为50km/h，即高速行驶状态，速度传感器17给上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23发出动作信号，上出液电磁阀21开启，助力进液电磁阀23关闭，使液压泵10与防侧翻液压调节系统相通，而与液压助力转向机22不通，当机动车辆直线行驶时，即高速直线行驶状态，此时方向传感器19控制左回液电磁阀1、右回液电磁阀2、左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5，使其全部开启，使液压泵10与防侧翻液压调节系统的压力一起做内循环，各处的油压相等，不对左右减震器做功；当机动车辆转向时，方向传感器19的信号采集端与车辆转向器20相连，通过方向传感器19控制左回液电磁阀1、右回液电磁阀2、左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5，使左右减震器工作，当左转弯时，即高速左转行驶状态，方向传感器19控制左回液电磁阀1和右进液电磁阀4开启，右回液电磁阀2、左进液电磁阀3和回液电磁阀5关闭，液压泵10的压力油通过三通24、上出液电磁阀21、下四通8和右进液电磁阀4进入右前减震器13和右后减震器14，将右前减震器13和右后减震器14升起，左前减震器11和左后减震器12的压力油经过左四通15、左回液电磁阀1和上四通7流入液压泵10的进液腔，在进液腔前的管路上形成一定的负压，此时保证左侧不被离心力拉离地面，达到负压开关6的开启值后，负压开关6开启将回油箱9中油吸入液压泵10中，保证继续转向时有压力油供应，直至右前减震器13和右后减震器14达到最高位置或停止转向时停止供油，当转向完成后，机动车辆达到直线行使时恢复到高速直线行驶状态；当右转弯时，即高速右转行驶状态，方向传感器19的信号采集端与车辆转向器20相连，方向传感器19控制右回液电磁阀2和左进液电磁阀3开启，左回液电磁阀1、右进液电磁阀4和回液电磁阀5关闭，液压泵10的压力油通过三通24、上出液电磁阀21、下四通8和左进液电磁阀3进入左前减震器11和左后减震器12，将左前减震器11和左后减震器12升起，右前减震器13和右后减震器14的压力油经过右四通16、右回液电磁阀2和上四通7流入液压泵10的进液腔，在进液腔前的管路上形成一定的负压，此时保证左侧不被离心力拉离地面，达到负压开关6的开启值后，负压开关6开启将回油箱9中油吸入液压泵10中，保证继续转向时有压力油供应，直至左前减震器11和左后减震器12达到最高位置或停止转向时停止供油，当转向完成后，机动车辆达到直线行使时恢复到高速直线行驶状态。
这样，有效地调节车辆在高速转向时的车辆重心，使重心向转向一侧发生偏移，从而减小了转弯半径，减小了向心力，使车辆能够安全快速转向而不发生侧翻或撞车事故。
本发明机动车辆防侧翻安全系统与现有的技术相比具有的有益效果：
1、高速转向省力、转弯半径小：由于本发明机动车辆防侧翻安全系统通过速度传感器17和方向传感器19分别与机动车辆速度仪表18和车辆转向器20相连，通过车辆速度和转向发生变化，通过控制各个电磁阀的开启和闭合来对左右减震器的上升和下降，左右减震器的升降来调节机动车的重心，使重心向转向的内侧偏移，这样转向比较省力，同时减小了转弯半径。
2、结构合理、稳定可靠：由于本发明机动车辆防侧翻安全系统包括液压泵10、多个电磁阀和液压助力转向机22，液压泵10与发动机相连，给该系统提供动力，当机动车辆的行驶速度小于某一设定值时，速度传感器17给上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23发出动作信号，使液压泵10与液压助力转向机22相通，而与防侧翻液压调节系统不通，当机动车辆的行驶速度等于或者大于某一设定值时，速度传感器17给上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23发出动作信号，使液压泵10与防侧翻液压调节系统相通，而与液压助力转向机22不通，当液压泵10与防侧翻液压调节系统相通时，通过方向传感器19控制左回液电磁阀1、右回液电磁阀2、左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5，使左右减震器工作，当左转弯时，液压泵10通过右进液电磁阀4、右前减震器13、右后减震器14、右回液电磁阀2和组成车辆右侧升降系统，当右转弯时，液压泵10通过左进液电磁阀3、左前减震器11、左后减震器12、左回液电磁阀1和组成车辆左侧升降系统；负压开关6、回液电磁阀5和回油箱9组成负压供油系统及压力释放系统，保证转向时持续将一侧升起以及工作后恢复初始状态，在左右两侧的减震器进油口前还可以设有安全阀，保证该系统不会因油压过高而损坏，整个系统设计合理、运行稳定可靠，给驾驶员带来了安全保证。
3、操作简单、使用方便、成本低：由于本发明机动车辆防侧翻安全系统，通过在常规车辆中采集车辆速度和转向信号来自动控制液压泵及各个电磁阀的开闭，从而间接通过压力油自动控制左右两侧的减震器来调节整车的重心，来保证高速急转弯时车辆的稳定性，使车辆不发生侧翻或撞车事故，此系统可直接安装在车辆中，无需人工控制，使用的零部件基本上为现有市场上能够购买到的产品，一次投资，终身享受驾驶安全保障，制造和使用成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明机动车辆防侧翻安全系统进一步详细叙述：
图1为本发明机动车辆防侧翻安全系统实施例1的防侧翻液压调节系统结构示意图；
图2为本发明机动车辆防侧翻安全系统实施例1的防侧翻电路控制原理框图；
图3为本发明机动车辆防侧翻安全系统实施例2的防侧翻液压调节系统结构示意图；
图4为图1或图3中左前减震器11的结构示意图。
具体实施方式
图1和图2为本发明机动车辆防侧翻安全系统实施例1的防侧翻液压调节系统结构示意图和防侧翻电路控制原理框图，机动车辆防侧翻安全系统，包括防侧翻液压调节系统和防侧翻电路控制系统，防侧翻液压调节系统与液压助力转向机22一起并联在液压泵10上，其中，防侧翻液压调节系统包括电磁阀、回油缸、减震器、液压泵和液压助力转向器，其结构为：液压泵10的出口通过高压油管连接有三通24，三通24的另两个接口连接上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23，上出液电磁阀21的另一端连接下四通8的一个端口，下四通8的另外三个连接端分别连接左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5，左进液电磁阀3的另一端通过高压油管连接有左四通15，左四通15的另外三个连接端分别连接有左前减震器11、左后减震器12和左回液电磁阀1，右进液电磁阀4的另一端通过高压油管连接有右四通16，右四通16的另外三个连接端分别连接有右前减震器13、右后减震器14和右回液电磁阀2，回液电磁阀5的另一端通过高压油管连接回油箱9的输入端，回油箱9的输出端连接有负压开关6，负压开关6的另一端通过高压油管连接有上四通7，上四通7的另外三个连接端分别连接有液压泵10的输入端、左回液电磁阀1和右回液电磁阀2，助力进液电磁阀23的另一端与液压助力转向机22的进液口相连，液压助力转向机22的出液口与回油箱9的进液端相连；
上述的防侧翻电路控制系统包括速度传感器、方向传感器、电磁阀和液压泵，其结构为：速度传感器17的信号采集端与机动车辆速度仪表18相连，速度传感器17的输出端与上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23的电路输入端相连，方向传感器19的信号采集端与车辆转向器20相连，方向传感器19的输出端与左回液电磁阀1、右回液电磁阀2、左进液电磁阀3、右进液电磁阀4和回液电磁阀5的电路输入端相连；
上述的左回液电磁阀1、右回液电磁阀2、左进液电磁阀3、右进液电磁阀4、回液电磁阀5、上出液电磁阀21和助力进液电磁阀23的型号均为YJ型电磁阀，液压泵10采用现阶段机动车辆使用的液压泵，液压泵10的皮带轮通过皮带与发动机的动力轮相连，给液压系统提供动力，液压泵10可以为限压保护的CBH系列齿轮油泵，负压开关6为1800系列负压开关，液压助力转向机22为现在机动车辆上使用的液压助力转向机。
图3为本发明机动车辆防侧翻安全系统实施例2的防侧翻液压调节系统结构示意图，图1的基础上，将图1中左四通15和右四通16分别更换为左五通25和右五通26，左五通25的另一个出口通过左安全阀27连接到回油箱9的输入端，右五通26的另一个出口通过右安全阀28连接到回油箱9的输入端。左安全阀27和右安全阀28均为A42Y型全启封闭式高压安全阀，液压泵10的泵体采可以采用无限压保护的CBH系列齿轮油泵，工作过程中当减震器升至最高位置，转向器继续转向、速度仍大于设定值时，整个系统中油压达到最高设定值时，安全阀将自动开启，使高压油回流到回油箱9中，保证系统不被破坏。其它机构和工作过程与图1和图2所述一致。
图4为图1或图3中左前减震器11的结构示意图，左前减震器11、左后减震器12、右前减震器13和右后减震器14的机构一致，包括车用阻尼减震器111和油缸112，其结构为：车用阻尼减震器111配合安装在油缸112内，油缸112的底部只设有一个进油口113，减震器安装在相对应位置的车体和悬架之间。
Claims (3)
1.机动车辆防侧翻安全系统，包括防侧翻液压调节系统和防侧翻电路控制系统，其特征在于：防侧翻液压调节系统与液压助力转向机(22)一起并联在车辆液压助力转向系统中的液压泵(10)上，其中，防侧翻液压调节系统包括电磁阀、回油缸、减震器和所述液压泵，其结构为：所述液压泵(10)的出口通过高压油管连接有三通(24)，三通(24)的另两个接口连接上出液电磁阀(21)和助力进液电磁阀(23)，上出液电磁阀(21)的另一端连接下四通(8)的一个端口，下四通(8)的另外三个连接端分别连接左进液电磁阀(3)、右进液电磁阀(4)和回液电磁阀(5)，左进液电磁阀(3)的另一端通过高压油管连接有左四通(15)，左四通(15)的另外三个连接端分别连接有左前减震器(11)、左后减震器(12)和左回液电磁阀(1)，右进液电磁阀(4)的另一端通过高压油管连接有右四通(16)，右四通(16)的另外三个连接端分别连接有右前减震器(13)、右后减震器(14)和右回液电磁阀(2)，回液电磁阀(5)的另一端通过高压油管连接回油箱(9)的输入端，回油箱(9)的输出端连接有负压开关(6)，负压开关(6)的另一端通过高压油管连接有上四通(7)，上四通(7)的另外三个连接端分别连接有所述液压泵(10)的输入端、左回液电磁阀(1)和右回液电磁阀(2)，助力进液电磁阀(23)的另一端与液压助力转向机(22)的进液口相连，液压助力转向机(22)的出液口与回油箱(9)的进液端相连；
防侧翻电路控制系统包括速度传感器、方向传感器、所述电磁阀和所述液压泵，其结构为：速度传感器(17)的信号采集端与机动车辆速度仪表(18)相连，速度传感器(17)的输出端与上出液电磁阀(21)和助力进液电磁阀(23)的电路输入端相连，方向传感器(19)的信号采集端与车辆转向器(20)相连，方向传感器(19)的输出端与左回液电磁阀(1)、右回液电磁阀(2)、左进液电磁阀(3)、右进液电磁阀(4)和回液电磁阀(5)的电路输入端相连。
2.根据权利要求1所述的机动车辆防侧翻安全系统，其特征在于：防侧翻液压调节系统中左四通(15)和右四通(16)分别为左五通(25)和右五通(26)，左五通(25)的另一个出口通过左安全阀(27)连接到回油箱(9)的输入端，右五通(26)的另一个出口通过右安全阀(28)连接到回油箱(9)的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的机动车辆防侧翻安全系统，其特征在于：左前减震器(11)、左后减震器(12)、右前减震器(13)和右后减震器(14)的机构一致，左前减震器(11)包括车用阻尼减震器(111)和油缸(112)，其结构为：车用阻尼减震器(111)配合安装在油缸(112)内，油缸(112)的底部只设有一个进油口(113)。
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