CN107685780B - 一种客车电磁防侧翻装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种客车电磁防侧翻装置及方法，包括电子控制单元、V型轨、配重棒、电磁铁、固定板。该装置的电子控制单元通过采集侧倾状态信号判断客车有侧翻危险时，电子控制单元发出指令，对应侧的转动杆转动带动与之连接的固定板打开，轨道一侧畅通，电磁铁产生强大磁力吸引铁质配重棒向该方向移动，配重棒重力与客车侧倾力抵消，保持客车行驶平稳。侧翻危险消除后，电磁铁磁力消失，配重棒受重力沿V型轨滚动至底端回复原位。本发明结构简洁，易于安装，工作可靠，可根据不同侧倾工况调整工作模式，且在工作完毕后有自动回位功能，减少能耗，能有效保持客车行驶稳定性。

Description

一种客车电磁防侧翻装置及方法
技术领域
本发明涉及客车行驶的主动安全性领域，特别涉及客车在行驶时的一种客车电磁防侧翻装置及方法。
背景技术
大型客车、重型车的侧翻事故，使得汽车侧翻事故占汽车事故比重逐年上升，侧翻事故带来的人身财产损失往往要高于其他类型事故，这是由于客车侧翻不仅会直接威胁车内乘客安全，同时侧翻带来的连续翻滚、货物散落等也会对道路上的其他行驶车辆和行人造成安全威胁。对大客车等车身较为庞大的重型车来说，需要考虑行驶过程中的侧翻问题。
为了解决客车侧翻问题，针对国内现有研究基础，其中为了解决上述问题，国内对于防侧翻装置的研究也很多，其中陈京垚发明的“一种汽车防侧翻装置” (专利申请号：201520199956.9)，在汽车本体的车架下端设置有长方体的凹槽，在凹槽里面设置有和凹槽内壁相互配套的配重铅块，通过移动配重块的左右方向，达到抑制侧翻的效果。该结构较为复杂，并且机械结构反应时间较慢，应对紧急工况下的侧翻响应速度太慢。
沈晓华发明的“一种车辆防侧翻装置及方法”(专利申请号：201610889959.4)，通过电子控制器铁质重力活塞向车辆较高一侧快速滑动，增加车辆较高一侧的重量使车辆快速恢复平衡阻止车辆发生侧翻，该装置机械结构较为复杂，抑制侧翻运动以后需要再次做工将活塞恢复至原位，消耗能量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有的客车行驶过程防侧翻装置中，成本高、机械机构复杂的问题，提出了一种客车防侧翻装置及控制方法，结构简单，可提高客车行驶过程中的稳定性。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种客车电磁防侧翻装置，其特征在于，包括支撑架1、V型轨2、电子控制单元3、左电磁铁4、右电磁铁5、左固定板6、右固定板7、配重棒8、左转动杆9、右转动杆10。
所述支撑架1呈凹字型，固定在客车车顶，底端与车顶平行，左右两侧与车身左右两侧重合。
所述V型轨2呈V字型，底端固定在支撑架1的底面，左右端分别固定在支撑架1两侧；V型轨2中间部分为镂空状，前后两端设置有轨道槽，槽为光滑状，摩擦阻力极小，轨道槽两端延伸至与左电磁铁4和右电磁铁5相接。
所述左电磁铁4固定在V型轨左侧顶端，通电产生磁性，断电磁性消失；右电磁铁5固定在V型轨右侧顶端，通电产生磁性，断电磁性消失。
所述左固定板6固定在左转动杆9上，左固定板6旋转方向为逆时针，旋转角度为0-90°；右固定板7固定在右转动杆10上，右固定板7旋转方向为顺时针，旋转角度为0-90°；挡板为减震材料制成，具有减震、吸收瞬间冲击的功能。
所述配重棒8为圆柱形，前后端有凸起圆环，分别与V型轨2的前后两端轨道槽配合，可左右自由滚动，配重棒8材料为铁质，能被磁铁吸引。
所述左固定板6处于A1位置时，与V型轨2垂直，与配重棒8相切，处于 A2位置时，与V型轨2平行，且位于V型轨2中间镂空部分；右固定板7处于 B1位置时，与V型轨2垂直，与配重棒8相切，处于B2位置时，与V型轨2 平行，且位于V型轨2中间镂空部分。
所述左固定板6处于A1位置，右固定板7处于B1位置时，配重棒8被夹紧，左右不能移动。
电子控制单元3采集侧倾状态信号，根据信号判断以下模式。
2-1防左侧翻模式
当客车有向左侧侧翻倾向时，电子控制单元3发出指令，右固定板7从B1位置顺时针旋转90°至B2位置，V型轨2右侧轨道畅通，右电磁铁5产生强磁力，吸引配重棒8沿着轨道槽向右端滚动。
2-2防右侧翻模式
当客车有向右侧侧翻倾向时，电子控制单元1发出指令，左固定板6从A1位置逆时针旋转90°至A2位置，V型轨2左侧轨道畅通，左电磁铁4产生强磁力，吸引配重棒8沿着轨道槽向左端滚动。
2-3安全模式
当客车无侧翻倾向时，左电磁铁4、右电磁铁5无磁力，配重棒8处于V型轨2底端，被左固定板6和右固定板7固定。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.简单易安装：本发明结构简单，工作可靠，可安装在客车顶端空间，不占据使用空间；
2.自动回位：本发明工作完毕后利用自身重力恢复原位，减少耗能；
3.不影响驾驶意图：本发明装置工作时不改变驾驶员的意图，提高汽车的行驶稳定性。
附图说明
图1是本发明的客车电磁防侧翻装置的示意图；
图2是本发明的客车电磁防侧翻装置V型轨、配重棒、固定板配合图；
图3是本发明的客车电磁防侧翻方法的流程图；
图中，1-支撑架，2-V型轨，3-电子控制单元，4-左电磁铁，5-右电磁铁， 6-左固定板，7-右固定板，8-配重棒，9-左转动杆，10-右转动杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
电子控制单元3采集侧倾状态信号，根据信号判断以下模式：
1防左侧翻模式
当客车有向左侧侧翻倾向时，电子控制单元3发出指令，右转动杆10顺时针旋转90°，与之相连的右固定板7也顺时针旋转90°，从B1位置转动到B2位置，整个挡板装置位于V型轨2右部镂空地带，V型轨2右侧轨道畅通；电子控制单元1发出指令，右电磁铁5产生强磁力，吸引配重棒8沿着轨道槽向右端滚动，配重棒8到达V型轨2右侧顶端，配重棒8自身重力抑制客车侧倾力，侧倾危险消除。电子控制单元1发出指令，右电磁铁5磁力消失，配重棒8在重力作用下，沿着轨道槽向V型轨2底端滚动，到达底端时，与左固定板6撞击，左固定板6由减震材料制成，吸收配重棒8的冲击能量，电子控制单元1发出指令，右转动杆10逆时针旋转90°，与之相连的右固定板7也逆时针旋转90°，从 B2位置转动到B1位置，配重棒8被夹紧固定。
2防右侧翻模式
当客车有向右侧侧翻倾向时，电子控制单元1发出指令，左转动杆9逆时针旋转90°，与之相连的左固定板6也逆时针旋转90°，从A1位置转动到A2位置，整个挡板装置位于V型轨2左部镂空地带，V型轨2左侧轨道畅通；电子控制单元1发出指令，左电磁铁4产生强磁力，吸引配重棒8沿着轨道槽向左端滚动，配重棒8到达V型轨2左侧顶端，配重棒8自身重力抑制客车侧倾力，侧倾危险消除。电子控制单元1发出指令，左电磁铁4磁力消失，配重棒8在重力作用下，沿着轨道槽向V型轨2底端滚动，到达底端时，与右固定板7撞击，右固定板7由减震材料制成，吸收配重棒8的冲击能量，电子控制单元1发出指令，左转动杆9顺时针旋转90°，与之相连的左固定板6也顺时针旋转90°，从A2位置转动到A1位置，配重棒8被夹紧固定。
3安全模式
当客车无侧翻倾向时，电子控制单元1发出指令，左电磁铁4、右电磁铁5 无磁力，配重棒8处于V型轨2底端，左固定板6处于A1位置，右固定板7处于B1，配重棒8被夹紧固定。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种客车电磁防侧翻装置，其特征在于，包括支撑架（1）、V型轨（2）、电子控制单元（3）、左电磁铁（4）、右电磁铁（5）、左固定板（6）、右固定板（7）、配重棒（8）、左转动杆（9）、右转动杆（10）；
所述支撑架（1）呈凹字型，固定在客车车顶；
所述V型轨（2）呈V字型，底端固定在支撑架（1）的底面，左右端分别固定在支撑架（1）两侧；V型轨（2）左右侧面的中间部分镂空，前后两端设置有轨道槽，轨道槽内光滑，摩擦阻力极小，轨道槽两端延伸至与左电磁铁（4）和右电磁铁（5）相接；
所述镂空部分上设有对称设置的固定板，所述固定板以转动杆为轴可转动的固接在镂空部分内；其中左固定板（6）旋转方向为逆时针，旋转角度为0-90°，右固定板（7）旋转方向为顺时针，旋转角度为0-90°；
所述配重棒（8）前后端有凸起圆环，分别与V型轨（2）的前后两端轨道槽配合，可左右滚动，配重棒（8）材料为铁质；所述固定板夹着配重棒（8）;
当汽车未发生侧翻时，所述固定板处于平衡位置，与V型轨（2）垂直，与配重棒（8）相切；当汽车发生侧翻时，所述固定板处于侧翻位置，与V型轨（2）平行，且位于V型轨（2）中间镂空部分；
所述防侧翻装置还包括一电子控制单元（3），所述电子控制单元（3）根据采集侧翻状态信号，根据信号判断模式。
2.根据权利要求1所述的客车电磁防侧翻装置，其特征在于，所述固定板处于平衡位置时，所述配重棒（8）被夹紧。
3.根据权利要求1所述的客车电磁防侧翻装置，其特征在于，所述模式包括以下几种：
1）防左侧翻模式
当客车有向左侧侧翻倾向时，电子控制单元（3）发出指令，右固定板（7）从平衡位置顺时针旋转90°至侧翻位置，V型轨（2）右侧轨道畅通，右电磁铁（5）产生强磁力，吸引配重棒（8）沿着轨道槽向右端滚动；
2）防右侧翻模式
当客车有向右侧侧翻倾向时，电子控制单元（3）发出指令，左固定板（6）从平衡位置逆时针旋转90°至侧翻位置，V型轨（2）左侧轨道畅通，左电磁铁（4）产生强磁力，吸引配重棒（8）沿着轨道槽向左端滚动；
3）安全模式
当客车无侧翻倾向时，左电磁铁（4）、右电磁铁（5）无磁力，配重棒（8）处于V型轨（2）底端，被左固定板（6）和右固定板（7）固定。
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