CN108891492A - 一种角度可调式喷气防侧翻装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角度可调式喷气防侧翻装置及方法，属于汽车主动安全技术领域，该装置包括压缩机、左右喷气口、左右球形万向节、左右纵向导轨、左右高压气泵、左右控制电机；本发明的喷气口可以根据侧翻危险信号实现在导轨不同位置的多角度喷气，形成防侧翻力矩，且根据侧翻危险程度不同可以在不同模式下工作，实现防侧翻的效果；本发明还公开了装置的调节方法；本发明的装置以及方法适用于多种型号的汽车，结构简单，在发生侧翻危险时能实时调节喷气效果，降低汽车发生侧翻的危险，可提高汽车的安全性，保障汽车的行驶稳定性。

Description

一种角度可调式喷气防侧翻装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车主动安全技术领域，具体是指一种角度可调式喷气防侧翻装置及方法。

背景技术

汽车侧翻是一种严重的交通事故，带来的损失巨大，汽车一旦发生侧翻，不仅会威胁车内驾乘人员的安全，还会造成严重的次生事故。侧翻事故往往在很短的时间内发生，且仅仅依靠驾驶员的操作很难进行控制，需要防侧翻装置能够快速高效的介入达到防侧翻的效果。

为了解决上述防侧翻问题，针对国内现有研究基础，江苏省苏州市的沈晓华发明了一种车辆防侧翻装置及方法（申请号201610889959.4），包括滑块感应开关控制系统和防侧翻系统，防侧翻系统包括上部防侧翻单元和下部防侧翻单元，此发明通过电子控制器连接重力锤，当车辆将要发生侧翻时，通过重力锤的运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，但重力锤增加了整车质量，而且重力锤的运动需要一定时间，响应速度不够迅速。

长安大学的荆亚杰发明了一种汽车防侧翻应急安全装置（公开号CN206623830U）,包括电子控制单元、用于实时监测车辆运动状态的车辆运动状态监测机构、以及分设于车辆底盘左右两侧的两套伸缩支撑机构,当车辆运动状态监测机构监测到车辆侧翻时,电子控制单元控制与侧翻方向对应的驱动缸的活塞杆伸出,锥形支承罩下部万向轮的实心橡胶球与地面全面接触,起到防止车辆侧翻的作用,但支撑结构对汽车原有结构造成一定影响，且结构较为复杂，实用性不强。

江苏省金米智能科技有限公司的贡伟东发明了一种基于拉力感应的车辆防侧翻系统的控制方法（申请号201610953138.2），在车辆两侧安装弹簧与拉力传感器，通过弹簧的变形与传感器采集的信号判断汽车的侧翻倾向，从而通过调节喷气模块达到防侧翻的目的，但此发明喷气模块的喷气方向与喷气压力固定，无法做到实时调节。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种角度可调式喷气防侧翻装置及方法，本发明装置设置喷气口可以根据ECU感知的侧翻危险信号实现在导轨不同位置的多角度喷气，能够在发生侧翻危险时，实时调节喷气效果，保障汽车的行驶稳定性，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是这样实现的：

一种角度可调式喷气防侧翻装置，包括电子控制单元、压缩机、压缩机左右两侧对称连接有左侧喷气装置以及右侧喷气装置；

左侧喷气装置包括：在压缩机左侧依次安装连接的左高压气泵、左纵向导轨、左球形万向节、左喷气口；左喷气口安装在左球形万向节上，可以在万向节带动下实现多角度调节。右侧喷气装置包括：在压缩机右侧依次安装连接的右高压气泵、右纵向导轨、右球形万向节、右喷气口；右喷气口安装在右球形万向节上，可以在万向节带动下实现多角度调节。

压缩机与左高压气泵以及右高压气泵连接，启动时能分别向两侧的高压气泵输送高压气体。左球形万向节还分别连接有左控制电机A、左控制电机B；右球形万向节还分别连接有右控制电机A、右控制电机B。

电子控制单元（ECU）信号连接于压缩机、左侧喷气装置以及右侧喷气装置，电子控制单元（16）通过信号控制压缩机、左高压气泵、右高压气泵、右控制电机A、右控制电机B、左控制电机A、左控制电机B。

进一步，所述的左高压气泵包括左压力调节器、左压力传感器；右高压气泵包括右压力传感器、右压力调节器。左、右压力传感器可将左、右高压气泵的压力信号输出至电子控制单元，压力调节器可以调节气泵压力，使气泵压力在工作结束后保持在稳定状态。

进一步，所述的电子控制单元分别控制压缩机、左高压气泵、右高压气泵（9）、右控制电机A、右控制电机B、左控制电机A、左控制电机B。

进一步，所述的左纵向导轨、右纵向导轨分别沿车身两侧的纵向方向安装。传送高压气体的管带从导轨底部装入，且留有一定余量，便于管带可以沿导轨运动。

进一步，所述的左控制电机A控制左球形万向节的周向运动，左球形万向节安装在左纵向导轨上，可以沿导轨方向运动；左控制电机B控制左球形万向节沿左纵向导轨运动；所述的右控制电机B控制右球形万向节的周向运动，右球形万向节安装在右纵向导轨上，可以沿导轨方向运动；右控制电机A控制右球形万向节沿右纵向导轨运动。

本发明还公开了一种角度可调式喷气防侧翻装置的调节方法，步骤如下：

步骤一：根据实际情况，设定侧翻第一阈值、第二阈值以及压力阈值。通过电子控制单元感知侧翻倾向；感知向左发生侧翻或者感知向右发生侧翻；

步骤二：

2.1，若侧翻信号表明向左发生侧翻，且此时侧翻信号绝对值大于所设定的第一阈值而小于所设定的第二阈值时：则装置进入向左非紧急控制模式，右侧喷气装置启动；

2.2，当侧翻信号大于所设定的第二阈值时，装置进入向左紧急控制模式，左、右侧喷气装置同时启动；

步骤三：

3.1，当侧翻信号表明向右发生侧翻，且此时侧翻信号绝对值大于所设定的第一阈值而小于所设定的第二阈值时，则装置进入向右非紧急控制模式，左侧喷气装置启动；上述设定的第一阈值、第二阈值，其在左翻、右翻的值都是一致的，并根据实际的车型设计，设定不同的值。

3.2，当侧翻信号大于所设定的第二阈值时，装置进入向右紧急控制模式，左、右侧喷气装置同时启动。

进一步，所述的右侧喷气装置启动具体为：

电子控制单元决定右喷气口位置，右控制电机A决定右喷气口在右纵向导轨上位置，右控制电机B带动右球形万向节决定右喷气口周向角度，右喷气口开始喷气；

右压力传感器将右高压气泵压力传入电子控制单元；当压力小于设定的压力阈值，压缩机启动向右高压气泵充气；压力大于设定的阈值，压缩机不启动；通过设定高压气泵内的压力阈值，以避免压力过小从而达不到喷气防侧翻的效果。

电子控制单元根据侧翻信号对右喷气口位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，右喷气口关闭，右压力调节器启动，调节右高压气泵压力至稳定值。

进一步，所述的左侧喷气装置启动具体为：

电子控制单元决定左喷气口位置，左控制电机B决定左喷气口在左纵向导轨上位置，左控制电机A带动左球形万向节决定左喷气口周向角度，左喷气口开始喷气；

左压力传感器将左高压气泵压力传入电子控制单元；当压力小于设定的压力阈值，压缩机启动向高压气泵充气，压力大于阈值，压缩机不启动；通过设定高压气泵内的压力阈值，以避免压力过小从而达不到喷气防侧翻的效果。

电子控制单元根据侧翻信号对左喷气口位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，左喷气口关闭，左压力调节器启动，调节左高压气泵压力至稳定值；

进一步，所述的左、右侧喷气装置同时启动具体为：

电子控制单元决定左喷气口与右喷气口位置，左控制电机A带动左球形万向节决定左喷气口周向角度，左控制电机B决定左喷气口在左纵向导轨上位置，右控制电机A决定右喷气口在右纵向导轨上位置，右控制电机B决定右喷气口周向角度，左喷气口与右喷气口开始喷气；

左压力传感器与右压力传感器分别将左高压气泵、右高压气泵压力传入电子控制单元,当压力小于设定的压力阈值，压缩机启动向左、右高压气泵充气，压力大于设定的压力阈值，压缩机不启动；

电子控制单元根据侧翻信号对喷气口位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，喷气口关闭，左压力调节器与右压力调节器启动，调节高压气泵压力至稳定。

本发明与现有技术的有益效果在于：

1.简单易安装：本发明结构简单，相应装置对称设置且安装较为方便；

2.通用性好：装置不会改变汽车原有结构，适用于多种型号的汽车；

3.性能高效：本发明公开的方法中首先通过感知侧翻倾向，之后根据侧翻信号的绝对值大小与设定的信号阈值大小相比较，得到在不同的侧翻危险下采取不同的控制模式，实时进行调整不同的控制模式，高效的达到防侧翻效果；此外通过设定高压气泵内的压力阈值，以保证压力可以达到喷气防侧翻的效果；

4.本发明的方法能够不改变汽车原有行驶状态：本发明不会在工作中改变汽车的行驶状态，实用性高，保障了汽车的行驶稳定性。

附图说明

图1是本发明的一种角度可调式喷气防侧翻装置的原理图；

图2是本发明的一种角度可调式喷气防侧翻装置的调节方法工作流程图；

图中，1-左喷气口，2-左球形万向节，3-左纵向导轨，4-左压力调节器，5-左高压气泵，6-左压力传感器，7-压缩机，8-右压力传感器，9-右高压气泵，10-右压力调节器，11-右纵向导轨，12-右球形万向节，13-右喷气口，14-右控制电机A，15-右控制电机B，16-ECU，17-左控制电机A，18-左控制电机B。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种角度可调式喷气防侧翻装置，包括左喷气口1、左球形万向节2、左纵向导轨3、左压力调节器4、左高压气泵5、左压力传感器6、压缩机7、右压力传感器8、右高压气泵9、右压力调节器10、右纵向导轨11、右球形万向节12、右喷气口13、右控制电机A14、右控制电机B15、电子控制单元16、左控制电机A17、左控制电机B18；

其中，以压缩机7为中心轴，压缩机7的左右两侧分别连接有左高压气泵5以及右高压气泵，启动时通过压缩机7分别向两侧的左、右高压气泵输送高压气体；

左高压气泵5中有左压力调节器4与左压力传感器6，压力传感器可将高压气泵的压力信号输出至电子控制单元（16），压力调节器可以调节气泵压力，使气泵压力在工作结束后保持在稳定状态；

所述右高压气泵9中有右压力调节器10与右压力传感器8，压力传感器可将高压气泵的压力信号输出至电子控制单元16，压力调节器可以调节气泵压力，使气泵压力在工作结束后保持在稳定状态；

所述左纵向导轨3沿车身纵向方向安装，传送高压气体的管带从导轨底部装入，且留有一定余量，便于管带可以沿导轨运动；

所述右纵向导轨11沿车身纵向方向安装，传送高压气体的管带从导轨底部装入，且留有一定余量，便于管带可以沿导轨运动；

所述左球形万向节2安装在左纵向导轨3上，可以沿左纵向导轨3的导轨方向运动；

所述右球形万向节12安装在右纵向导轨11上，可以沿右纵向导轨11的导轨方向运动；

所述左喷气口1安装在左球形万向节2上，可以在左球形万向节2带动下实现多角度调节，；

所述右喷气口13安装在右球形万向节12上，可以在右球形万向节12带动下实现多角度调节；

所述左控制电机A17可以控制左球形万向节2的周向运动，左控制电机B18可以控制左球形万向节2沿左纵向导轨3运动；

所述右控制电机A14可以控制右球形万向节12沿右纵向导轨11运动，右控制电机B15可以控制右球形万向节12的周向运动。

如图2所示，图2是本发明的一种角度可调式喷气防侧翻装置的调节方法工作流程图，根据电子控制单元（16）检测的侧翻危险信号绝对值的大小，进行不同程度的控制方式。

控制方式一、若侧翻信号表明向左发生侧翻，且此时侧翻信号绝对值大于所设定的第一阈值而小于所设定的第二阈值大小时，则装置进入向左非紧急控制模式：右侧喷气装置启动，电子控制单元16决定右喷气口13位置，右控制电机A14决定右喷气口在右纵向导轨11上位置，右控制电机B15带动右球形万向节12决定右喷气口13周向角度，右喷气口13开始喷气，右压力传感器8将右高压气泵9压力传入电子控制单元16,当压力小于阈值，压缩机7启动向右高压气泵9充气，压力大于阈值，压缩机7不启动，ECU根据侧翻信号对右喷气口13位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，喷气口关闭，右压力调节器10启动，调节右高压气泵9压力至稳定值。

控制方式二、当侧翻信号大于所设定的第二阈值时，装置进入向左紧急控制模式：左紧急控制模式时左右侧喷气装置启动，电子控制单元16决定左喷气口1与右喷气口13位置，左控制电机A17带动左球形万向节2决定左喷气口1周向角度，左控制电机B18决定左喷气口1在左纵向导轨3上位置，右控制电机A14决定右喷气口13在右纵向导轨11上位置，右控制电机B15决定右喷气口13周向角度，左喷气口（1）与右喷气口13开始喷气，左压力传感器6与右压力传感器8将左右高压气泵压力传入电子控制单元16,当压力小于阈值，压缩机7启动向高压气泵充气，压力大于阈值，压缩机不启动，电子控制单元16根据侧翻信号对喷气口位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，喷气口关闭，左压力调节器4与右压力调节器10启动，调节高压气泵压力至稳定值；

控制方式三、当侧翻信号表明向右发生侧翻，且此时侧翻信号绝对值大于所设定的第一阈值而小于所设定的第二阈值大小时，则装置进入向右非紧急控制模式：左侧喷气装置启动，电子控制单元16决定左喷气口1位置，左控制电机A17带动左球形万向节2决定左喷气口1周向角度，左控制电机B18决定左喷气口1在左纵向导轨3上位置，左喷气口1开始喷气，左压力传感器6将左高压气泵5压力传入电子控制单元16,当压力小于阈值，压缩机7启动向高压气泵充气，压力大于阈值，压缩机不启动，电子控制单元16根据侧翻信号对左喷气口1位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，喷气口关闭，左压力调节器4启动，调节左高压气泵5压力至稳定值。

控制方式四、当侧翻信号大于所设定的第二阈值时，装置进入向右紧急控制模式：向右紧急控制模式时左右侧喷气装置启动，电子控制单元16决定左喷气口1与右喷气口13位置，左控制电机A17带动左球形万向节2决定左喷气口1周向角度，左控制电机B18决定左喷气口1在左纵向导轨3上位置，右控制电机A14决定右喷气口13在右纵向导轨11上位置，右控制电机B15决定右喷气口13周向角度，左喷气口1与右喷气口13开始喷气，左压力传感器6与右压力传感器8将左右高压气泵压力传入电子控制单元16,当压力小于阈值，压缩机7启动向高压气泵充气，压力大于阈值，压缩机不启动，电子控制单元16根据侧翻信号对喷气口位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，喷气口关闭，左压力调节器4与右压力调节器10启动，调节高压气泵压力至稳定。

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 (9)

1.一种角度可调式喷气防侧翻装置，包括电子控制单元（16），其特征在于，所述的装置还包括压缩机（7），压缩机（7）左右两侧对称连接有左侧喷气装置以及右侧喷气装置；所述的左侧喷气装置包括：在压缩机（7）左侧依次安装连接的左高压气泵（5）、左纵向导轨（3）、左球形万向节（2）、左喷气口（1）；所述的右侧喷气装置包括：在压缩机（7）右侧依次安装连接的右高压气泵（9）、右纵向导轨（11）、右球形万向节（12）、右喷气口（13）；所述的左球形万向节（2）还分别连接有左控制电机A（17）、左控制电机B（18）；所述的右球形万向节（12）还分别连接有右控制电机A（14）、右控制电机B（15）；所述的电子控制单元（16））号连接于压缩机（7）、左侧喷气装置以及右侧喷气装置。

2.根据权利要求1所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置，其特征在于，所述的左高压气泵（5）包括左压力调节器（4）、左压力传感器（6）；

右高压气泵（9）包括右压力传感器（8）、右压力调节器（10）。

3.根据权利要求2所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置，其特征在于，所述的电子控制单元（16）分别控制压缩机（7）、左高压气泵（5）、右高压气泵（9）、右控制电机A（14）、右控制电机B（15）、左控制电机A（17）、左控制电机B（18）。

4.根据权利要求1所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置，其特征在于，所述的左纵向导轨（3）、右纵向导轨（11）分别沿车身两侧的纵向方向安装。

5.根据权利要求1所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置，其特征在于，所述的左控制电机A（17）控制左球形万向节（2）的周向运动，左控制电机B（18）控制左球形万向节（2）沿左纵向导轨（3）运动；所述的右控制电机B（15）控制右球形万向节（12）的周向运动，右控制电机A（14）控制右球形万向节（12）沿右纵向导轨（11）运动。

6.根据权利要求1~5任一所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置的调节方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一：首先通过电子控制单元（16）感知侧翻倾向；

1.1，感知向左发生侧翻；

1.2，感知向右发生侧翻；

步骤二：

2.1，若侧翻信号表明向左发生侧翻，且此时侧翻信号绝对值大于所设定的第一阈值而小于所设定的第二阈值时：则装置进入向左非紧急控制模式，右侧喷气装置启动；

2.2，当侧翻信号绝对值大于所设定的第二阈值时，装置进入向左紧急控制模式，左、右侧喷气装置同时启动；

步骤三：

3.1，当侧翻信号表明向右发生侧翻，且此时侧翻信号绝对值大于所设定的第一阈值而小于所设定的第二阈值时，则装置进入向右非紧急控制模式，左侧喷气装置启动；

3.2，当侧翻信号绝对值大于所设定的第二阈值时，装置进入向右紧急控制模式，左、右侧喷气装置同时启动。

7.根据权利要求6所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置的调节方法，其特征在于，所述的右侧喷气装置启动具体为：

电子控制单元（16）决定右喷气口（13）位置，右控制电机A（14）决定右喷气口（13）在右纵向导轨（11）上位置，右控制电机B（15）带动右球形万向节（12）决定右喷气口（13）周向角度，右喷气口（13）开始喷气；

右压力传感器（8）将右高压气泵（9）压力传入电子控制单元（16）；当压力小于设定的压力阈值，压缩机（7）启动向右高压气泵（9）充气；压力大于阈值，压缩机（7）不启动；

电子控制单元（16）根据侧翻信号对右喷气口（13）位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，右喷气口（13）关闭，右压力调节器（10）启动，调节右高压气泵（9）压力至稳定值。

8.根据权利要求6所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置的调节方法，其特征在于，所述的左侧喷气装置启动具体为：

电子控制单元（16）决定左喷气口（1）位置，左控制电机B（18）决定左喷气口（1）在左纵向导轨（3）上位置，左控制电机A（17）带动左球形万向节（2）决定左喷气口（1）周向角度，左喷气口（1）开始喷气；

左压力传感器（6）将左高压气泵（5）压力传入电子控制单元（16）；当压力小于设定的压力阈值，压缩机（7）启动向高压气泵（9）充气，压力大于设定的压力阈值，压缩机（7）不启动；

电子控制单元（16）根据侧翻信号对左喷气口（1）位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，左喷气口（1）关闭，左压力调节器（4）启动，调节左高压气泵（5）压力至稳定值。

9.根据权利要求6所述的一种角度可调式喷气防侧翻装置的调节方法，其特征在于，所述的左、右侧喷气装置同时启动具体为：

电子控制单元（16）决定左喷气口（1）与右喷气口（13）位置，左控制电机A（17）带动左球形万向节（2）决定左喷气口（1）周向角度，左控制电机B（18）决定左喷气口（1）在左纵向导轨（3）上位置，右控制电机A（14）决定右喷气口（13）在右纵向导轨（11）上位置，右控制电机B（15）决定右喷气口（13）周向角度，左喷气口（1）与右喷气口（13）开始喷气；

左压力传感器（6）与右压力传感器（8）分别将左高压气泵（5）、右高压气泵（9）压力传入电子控制单元（16）,当压力小于设定的压力阈值，压缩机（7）启动向左、右高压气泵充气，压力大于设定的压力阈值，压缩机不启动；

电子控制单元（16）根据侧翻信号对喷气口位置实时修正，当侧翻信号小于侧翻第一阈值，喷气口关闭，左压力调节器（4）与右压力调节器（10）启动，调节高压气泵压力至稳定。