CN113173045B - 一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，涉及车辆控制系统领域，包括压力发生器装置，左、右侧向支承系统以及控制系统，该控制系统基于压力发生器装置的液压压力，并根据车辆转向盘转向信号指令左、右侧向支承系统作出相应运转，所述控制系统包括触发装置以及由触发装置分别控制两个常闭电磁阀断开的控制电路，该触发装置用于根据车辆转向盘转向信号控制转向盘转向的相反侧的侧向支承系统中电磁阀的断开，本发明根据车速和转向双因子地干预汽车运动，能预警侧翻，并自动恢复，还能够广泛适用于不同的车型等优点，解决现有技术中的问题。

Description

一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统

技术领域

本发明涉及车辆控制系统领域，尤其涉及一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统。

背景技术

汽车在行驶途中难免遇到急转弯的情况或遇紧急情况急速并线的情况，所以经常会发生汽车侧翻事故。为了防止汽车在急转弯时侧翻，目前汽车中，部分汽车设计外侧减震弹簧加硬功能，对转弯时行驶速度较慢的汽车有一定的防侧翻作用，但不能解决根本问题。还有的汽车设计了防侧翻装置，通过在转弯时抬高汽车外侧来防止汽车侧翻，具体的，例如当汽车向左急转弯时，通过液压装置将汽车的右侧抬高，从而将汽车的重心向左侧转移。该类技术方案在一定程度上能够防止汽车侧翻，但也存在一些缺陷，例如，不能够对于侧翻的可能进行准确预警并预防事故发生，而只能在事故即将发生时起到挽救性措施。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，能够根据车速的变化以及方向盘转动角度的变化，通过左、右侧向支撑系统改善车辆行驶姿态，防止侧倾，并给驾驶员转向盘以阻滞信号，起到预警侧翻和防侧翻的双重效果。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，安装于汽车上，该系统具有：

压力发生器装置，所述压力发生器装置用于提供与车速线性相关的液压，并将液压压力传递至控制系统和左、右侧向支承系统；

左侧向支承系统，包括通过常闭电磁阀接入液压压力的两个液压伸缩调节式减震支柱，分别连接于前桥架的左端和左前桥之间以及后桥架的左端和左后桥之间；

右侧向支承系统，包括通过常闭电磁阀接入液压压力的两个液压伸缩调节式减震支柱，分别连接于前桥架的右端和右前桥之间以及后桥架的右端和右后桥之间；

控制系统，基于液压压力时，所述控制系统根据车辆转向盘转向信号指令左、右侧向支承系统作出相应运转，所述控制系统包括触发装置以及由触发装置分别控制两个常闭电磁阀断开的控制电路，该触发装置用于根据车辆转向盘转向信号控制转向盘转向的相反侧的侧向支承系统中电磁阀的断开。

作为本发明的进一步优选方案，所述压力发生器装置共有两套，分别安装于车辆左、右前轮半轴，通过半轴的不同转速相关性地输出不同压力，该装置包括压力发生组件和传压组件，所述压力发生组件具有固定在半轴上的保持架固定环，还具有沿着所述保持架固定环的外环面径向均匀设置的升压动作筒，所述升压动作筒具有能够沿转动轴径向伸出或回缩的活塞组件，且活塞组件端部安装有滑轮，该滑轮的转动轴线与转动轴同向；

所述传压组件包括刚性连接所述转动轴之轴套的环形压力保持架，所述压力保持架外环面径向均匀设置有传压动作筒，该传压动作筒由活塞分隔为介质腔和活塞杆腔，所述活塞杆腔靠近压力保持架，且活塞杆向内穿过压力保持架后设有铰接端，所述环形压力保持架内侧同轴设有由至少两组扇形轨道组成的导压环，且每组扇形轨道与至少一支活塞杆的铰接端相连；

在无侧向外力作用于半轴时，所述压力保持架、转动轴、保持架固定环及导压环处于同轴线状态，所述保持架固定环设于导压环内侧，且所述滑轮恰好嵌入扇形轨道内，并在转动轴转动时，所述滑轮沿着扇形轨道自由滑动，所述介质腔均接入一充满介质的导压管中并通过导压管传递液压压力。

作为本发明的进一步优选方案，其中一支传压动作筒中，活塞杆向外延伸至传压动作筒外并能够触发电磁开关，且该电磁开关串联于所述由触发装置分别控制两个常闭电磁阀断开的控制电路。

作为本发明的进一步优选方案，所述触发装置具有力矩加载器与转角触发器，其中，所述力矩加载器包括动作筒壳体及动作筒壳体端口处螺纹连接的活塞限位螺帽，所述动作筒壳体内设有介质腔以及力矩加载活塞，且该力矩加载活塞的活塞杆穿过活塞限位螺帽并连接联动开关组件，所述力矩加载活塞与活塞限位螺帽之间还设有套设于活塞杆上的活塞复位弹簧，所述力矩加载器的介质腔连通压力发生器装置的液压输出端，并随着液压输出端的增压或减压控制活塞杆的伸长或回缩；

所述联动开关组件包括设于活塞杆前端的叉臂以及该叉臂内通过连接螺杆铰接的拨动杆，其中，所述拨动杆包括设于其前端的滑轮、设于其后端并沿着叉臂的间隙对称地向上下延伸的触发杆以及设于触发杆与连接螺杆之间的上下侧面的弹簧安装肩，所述上下延伸的触发杆分别对应设有触发开关，所述叉臂在弹簧安装肩上下侧形成燕尾状挡板，并在弹簧安装肩与燕尾状挡板之间分别设置安装方向与拨动杆的拨动方向一致的联动开关复位弹簧；

所述转角触发器包括椭圆形转盘，并且其具有能够与滑轮平滑接触的转动侧面；

初始状态下，所述椭圆形转盘的短轴、拨动杆以及叉臂处于平齐状态，仅当所述活塞杆伸长且同时椭圆形转盘转动预设角度时，所述椭圆形转盘的转动侧面与滑轮接触并使得拨动杆转动触发相应位置的触发开关。

本发明中，力矩加载器在车速达到设定值时触发动作，而转角触发器随转向盘关联转动，在车速达到设定值，且车辆转向盘转角达到设定值时，力矩加载器触发动作，且转角触发器配合力矩加载器触发联动开关组件动作，便能启动车辆防侧翻系统，使车身转向外侧一边抬升一定高度，从而减弱车辆重心的翻转趋势；并增加车身转向外侧一边两个轮胎的压力，从而增大轮胎与地面的接触面积和接触力，使车身转向外侧两个轮胎的转向摩擦力增大，有助于车辆转向，最终有效防止车辆侧翻。

作为本发明的进一步优选方案，所述触发杆上下侧对应的触发开关分别为继电器开关A和继电器开关B，且继电器开关A与右侧向支承系统中电磁阀构成控制电路，继电器开关B分别与左侧向支承系统中电磁阀构成控制电路。

作为本发明的进一步优选方案，包括力矩加载器的空间位置固定装置，用于力矩加载器的空间位置调整和固定，其具有固定座、伸缩杆及万向球，其中，所述固定座包括底座、螺杆A，所述伸缩杆包括套筒螺母以及分别连接于套筒螺母上下两端的螺杆B和螺杆C，且螺杆B和螺杆C具有相反的螺纹结构，使得旋转套筒螺母能够使得螺杆B与螺杆C同时伸出或缩回，所述螺杆A的上下两端分别通过螺纹旋入底座和螺杆B中并通过锁紧螺母锁紧固定；

所述万向球包括外鼓球壳和外形呈鼓状的内鼓球，内鼓球由半鼓球A、半鼓球B、紧固螺杆及锁紧螺帽组成，其中，正对着所述内鼓球的球面开设有一穿过内鼓球中心的螺纹通孔，且该螺纹通孔在半鼓球A和半鼓球B内的部分恰好具有相反的螺纹结构，使得旋拧在螺纹通孔中的紧固螺杆能够使得半鼓球A和半鼓球B推开扩展或收缩拉紧，且紧固螺杆通过所述锁紧螺帽锁紧固定，所述螺杆C的下端设有与半鼓球A内的螺纹通孔对应的外螺纹；

所述外鼓球壳的内壁直径与内鼓球直径相等，外鼓球壳两侧具有对称的切削面，且沿着所述切削面端口指向外鼓球壳球心处的空间锥体具有不大于90°的空间锥体角，所述外鼓球壳沿着其中一个切削面开设有宽度与内鼓球厚度相等、长度与内鼓球直径相等的半槽。

本发明中通过设置半鼓球A、半鼓球B、外鼓球壳、锁紧螺帽和紧固螺杆结构，将半鼓球A和半鼓球B通过紧固螺杆缩紧连接为一体成为内鼓球，将连为一体的内鼓球通过半槽处放入外鼓球壳内部，能够使螺杆带动的内鼓球可以在外鼓球壳内可以360度自由旋转的同时，还可以使内鼓球按照需要的角度在不大于90°的空间锥体角度范围内任意旋转，更好辅助力矩加载器和转角触发器的定位过程，使得二者之间的位置可任意调整且方便固定，与此同时，旋转紧固螺杆使半鼓球A和半鼓球B的可调间距最小，旋转内鼓球，使内鼓球恰好正对半槽处时，便可以轻松将半鼓球A和半鼓球B从外鼓球壳内拆卸来保养；旋转紧固螺杆使半鼓球A和半鼓球B的可调间距逐渐增大，调整外鼓球壳与内鼓球贴紧，通过锁紧螺帽可以对调整后半鼓球A和半鼓球B的位置固定，保证内鼓球和外鼓球壳的滚动连接效果。

作为本发明的进一步优选方案，所述外鼓球壳沿着其两侧切削面的对称平面，在外侧面周向开设有均匀排列的螺纹孔。通过该处设置的螺纹孔既能够便于插入紧固螺栓辅助内鼓球更好地固定，同时，也能够通过螺栓连接等形式将外鼓起壳固定在车身的其他固定件上。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明中包含压力发生器装置，该装置依靠车辆半轴的转速产生压力信号，巧妙且准确地与车辆的行驶速度产生线性关联，从而便于控制系统结合车辆行驶的速度通过左、右侧向支承系统对于车身姿态进行调整，从而起到防止车辆侧翻的功能，在这一过程中，车辆不仅能够通过压力发生器装置产生的压力信号对控制系统进行液压压力的传递，还能够通过压力发生器装置外接的电磁开关对于控制系统进行电信号的传递，即本发明中既通过液压压力对于左、右侧向支承系统的动作进行直接地干涉，又通过控制系统在液压压力和电信号的双重干预下对左、右侧向支承系统的动作进行调控。

(2)本发明设有力矩加载器、联动开关组件和转角触发器，力矩加载器在车速达到设定值时触发动作，而转角触发器随转向盘关联转动，在车速达到设定值，且车辆转向盘转角达到设定值时，力矩加载器触发动作，且转角触发器配合力矩加载器触发联动开关组件动作，便能启动车辆防侧翻系统，使车身转向外侧一边抬升一定高度，从而减弱车辆重心的翻转趋势；并增加车身转向外侧一边两个轮胎的压力，从而增大轮胎与地面的接触面积和接触力，使车身转向外侧两个轮胎的转向摩擦力增大，有助于车辆转向，最终有效防止车辆侧翻。要注意的是，本发明中力矩加载器仅在车速达到设定值时才能触发动作，转角触发器和联动开关组件仅在车辆转向盘转角达到设定值时才能触发动作，并且仅在两个触发系统都触发动作时，才会启动车辆防侧翻系统。使得当汽车在设定速度以下行驶时或者汽车高速行驶达到设定速度后驾驶员在临界转向角范围内转动转向盘时，系统都不干预车辆使用。

(3)本发明中力矩加载器的空间位置调节装置，通过内鼓球可以在外鼓球壳内能够按照需要在不大于90°的空间锥体角度范围内任意旋转，满足力矩加载器与转角触发器相对位置固定的精确性和便利性，旋转紧固螺杆即可使半鼓球A和半鼓球B回缩或扩展以完成取出或者固定，使用和维护都非常便捷。

附图说明

图1为本发明的整体原理示意图；

图2为压力发生组件的正视内部结构示意图；

图3为传压组件的正视内部结构示意图；

图4为传压动作筒在环形压力保持架上的分布示意图；

图5为导压环局部的内部结构示意图；

图6为本发明抗压力波动原理示意图；

图7为本发明的控制系统及左、右侧向支撑系统组成示意图；

图8为力矩加载器及联动开关组件的主视图；

图9为图8中沿D向的示意图，且该图中包括滑轮2-8的A-A截面的结构示意图；

图10为联动开关组件中叉臂的主视图，且该图中包括叉臂端部的F-F截面的结构示意图；

图11为图10中E方向结构示意图；

图12为拨动杆2-7的主视图，且该图中包括拨动杆2-7端部的h-h截面的结构示意图；

图13为图12中g-g截面的结构示意图。

图14为本发明的调节装置与力矩加载器连接示意图；

图15为本发明的固定座和伸缩杆连接示意图；

图16为本发明的伸缩杆剖视示意图；

图17为本发明的万向球和鼓球连接示意图；

图18为本发明结构的万向球剖视示意图。

附图标记：

2、力矩加载器；3、空间位置固定装置；11、压力发生组件；12、传压组件；13、车轮；14、半轴；15、半轴轴套；16、车身；17、控制电路；18、转向盘；

1-1、连接螺杆；1-2、升压保持架固定环；1-3、滑轮；1-4、升压动作筒；1-5、摩擦垫圈；1-6、固定螺栓；1-7、紧固螺栓；1-31、螺杆；1-32、螺帽；1-33、T型连接轴；1-34连接板；1-41、调节弹簧；1-42、升压活塞；1-43、动作筒螺帽；1-44、动作筒筒体；1-8、半环形支架一；1-9、半环形支架二；1-10、固定螺栓；1-11、连接螺栓；1-12导压环；1-13、传压动作筒；1-14、固定腹板；1-15、固定环；1-16、固定钢带；1-17、导压管；1-18、摩擦垫圈，1-171、油道；1-172、连接头；1-173、管头；

2-1、密封胶圈；2-2、活塞复位弹簧；2-3、活塞限位螺帽；2-4、动作筒壳体；2-5、力矩加载活塞；2-6、联动开关复位弹簧；2-7、拨动杆；2-8、滑轮；2-9、连接螺杆；2-11、右转触发开关；2-12、左转触发开关；2-13、第一触发开关；2-14、第二触发开关；2-15、常闭电磁阀A；2-16、常闭电磁阀B；2-17、右侧伸缩调节式减震支柱；2-18、左侧伸缩调节式减震支柱；2-19、第一导压管；2-20、转角触发器；2-21、第二导压管；2-22、第三导压管；2-23、第四导压管；

3-20、固定座；3-201、底座；3-202、锁紧螺母A；3-203、螺杆A；3-21、伸缩杆；3-211、螺杆B；3-212、套筒螺母；3-213、螺杆C；3-214、锁紧螺母B；3-22、万向球；3-221、紧固螺杆；3-222、锁紧螺帽；3-223、外鼓球壳；3-224、半鼓球A；3-225、半鼓球B。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本发明提出了一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，安装于汽车上，该系统具有：

压力发生器装置，所述压力发生器装置用于提供与车速线性相关的液压，并将液压压力传递至控制系统和左、右侧向支承系统；

左侧向支承系统，包括通过常闭电磁阀B(2-16)接入液压压力的两个液压伸缩调节式减震支柱，分别连接于前桥架的左端和左前桥之间以及后桥架的左端和左后桥之间；

右侧向支承系统，包括通过常闭电磁阀A(2-15)接入液压压力的两个液压伸缩调节式减震支柱，分别连接于前桥架的右端和右前桥之间以及后桥架的右端和右后桥之间；

控制系统，基于液压压力时，所述控制系统根据车辆转向盘18转向信号指令左、右侧向支承系统作出相应运转，所述控制系统包括触发装置以及由触发装置分别控制两个常闭电磁阀(2-15，2-16)断开的控制电路17，该触发装置用于根据车辆转向盘18转向信号控制转向盘18转向的相反侧的侧向支承系统中常闭电磁阀的断开。

请参阅图2-6所示的一种压力发生器装置，包括压力发生器装置，通过汽车半轴14的不同转速相关性地输出不同压力，该装置包括压力发生组件11和传压组件12，所述压力发生组件11具有固定在半轴14的升压保持架固定环1-2，还具有沿着所述升压保持架固定环1-2的外环面径向均匀设置的升压动作筒1-4，所述升压动作筒1-4具有能够沿转动轴径向伸出或回缩的活塞组件，且活塞组件端部安装有滑轮1-3，该滑轮1-3的转动轴线与半轴14同向；

如图3所示，所述传压组件12包括刚性连接所述半轴14之轴套15的环形压力保持架，所述压力保持架外环面径向均匀设置有传压动作筒1-13，该传压动作筒1-13由活塞分隔为介质腔和活塞杆腔，所述活塞杆腔靠近环形压力保持架，且活塞杆向内穿过环形压力保持架后设有铰接端，所述环形压力保持架内侧同轴设有由至少两组扇形轨道组成的导压环1-12，且每组扇形轨道与至少一支活塞杆的铰接端相连；在无侧向外力作用于转动轴时，所述环形压力保持架、转动轴、升压保持架固定环1-2及导压环1-12处于同轴线状态，所述升压保持架固定环1-2设于导压环1-12内侧，且所述滑轮恰好嵌入扇形轨道内，并在半轴14转动时，所述滑轮1-3沿着扇形轨道自由滑动，所述介质腔均接入一充满介质的导压管1-17中并通过导压管1-17传递压强变化量。

如图2所示，所述活塞组件包括设于升压动作筒1-4内的升压活塞板1-45以及该升压活塞板1-45所连接的径向伸出升压动作筒1-4外的升压活塞杆1-42，所述升压活塞杆1-42于升压动作筒1-4外转动连接所述滑轮1-3，所述升压活塞板1-45的两端面与升压动作筒1-4之间均设有调节弹簧1-41。

如图2所示，所述升压保持架固定环1-2与转动轴之间还设有摩擦垫圈1-5，且摩擦垫圈1-5通过紧固螺栓1-7与升压保持架固定环1-2的内壁连接。

如图2所示，所述升压保持架固定环1-2由对称的半圆环一端通过连接螺杆1-1铰接，另一端由固定螺栓1-6锁紧的结构固定；

如图2所示，所述滑轮1-3通过可拆卸的连接机构与升压动作筒1-4的伸缩端连接，所述连接机构包括T型连接轴1-33、贯穿T型连接轴1-33中轴线的螺杆1-31、套接在螺杆1-31上的连接板1-34，所述螺杆1-31的端部上螺纹连接将连接板1-34固定在T型连接轴1-33一端上的螺帽1-32，所述滑轮1-3套接在T型连接轴1-33上。

如图3所示，其中一支升压动作筒1-4中，升压活塞杆1-42向外延伸至升压动作筒1-4外并能够触发继电器1-19，当转动轴在高速转动时，不仅可通过液压油实现液压压力的传递，还可通过被触发的继电器1-19实现在电路上的信号传递，实现双向信号的传输，使该压力发生器装置适用性更广。

如图4所示，所述升压保持架固定环1-2通过呈锥状设置的多片固定腹板1-14连接有固定环1-15，且升压保持架固定环1-2与固定环1-15同轴设置，且所述固定环1-15套设于转动轴的轴套外。

如图3所示，所述固定环1-15的外围周圈缠绕有固定钢带1-16，且固定钢带1-16的开口端通过螺栓锁紧。

如图4所示，所述压力保持架由两个呈扇环状结构的环形支架一1-8和环形支架二1-9对接拼接而成，且环形支架一1-8与环形支架二1-9一端通过固定螺栓1-10对接连接，另一端通过连接轴1-11铰接连接。

如图5所示，所述导压管1-17包括用于盛放液压油的油道1-171、安装于导压管1-17内圈上且用于连通传压动作筒1-13内部油液的连接头1-172、安装于导压管1-17外圈上的管头1-173。

在汽车行驶过程中，汽车半轴14转动时，升压保持架固定环1-2外圈上等间距安装的升压动作筒1-4会受到离心力的作用，此时升压动作筒1-4内的升压活塞板1-45会在离心力的作用下向外伸缩，并使安装在升压活塞杆1-42端部上的滑轮1-3对导压环1-12造成挤压，由于传压动作筒1-13上的活塞是固定安装在导压环1-12上，使导压环1-12在被升压活塞杆1-42挤压时，传压动作筒1-13上的活塞同样会受到导压环1-12的挤压并会对传压动作筒1-13内的液压油进行加压，使传压动作筒1-13内的液压油在转动轴高速转动时进入导压管1-17，当导压管1-17内部油液聚集较多且压力较大时，油液会沿着管头1-173输出，以此实现液压压力的传递，当转动轴在高速转动时，还可通过被触发的第一触发开关2-13(即继电器)实现在电路上的信号传递，本压力发生器装置在半轴高速转动时，可同时实现液压以及电信号的传递，使该压力发生器装置的准确性更高；

如图6所示，汽车行驶过程中会伴随着路面的颠簸、自身的振动或者外力的冲击振动，车轮13的反馈使得汽车半轴14会在套筒的内部发生微量的位置移动，即当某个升压活塞杆对与其配合的导压环1-12产生压力推动作用时，与之相对侧的升压活塞杆则对与它配合的导压环1-12产生拉力拉伸作用，从而该过程的益处在于当某个升压动作筒1-4在震动时对导压管1-17产生压强时，与之对称侧的升压动作筒1-4会在导压管1-17产生负压，该负压会吸收对称侧压强引起的液压油流动，减弱该压强对系统产生的压力波动。综上，导压环1-12与升压动作筒1-4的配合可以降低车辆震动对系统的影响。

另外，导压管1-17上的管头1-173与力矩加载器2的介质腔连通，当汽车在高度行驶时，转动轴转动速度大，导压管1-17内的液压会在升压动作筒1-4、传压动作筒1-13的协作下通过管头1-173进入力矩加载器2的介质腔中，使从而使得车速与力矩加载器2的活塞杆伸长量相关，并能够阻滞转向盘18的过度转动，以降低侧翻发生的可能，另外，导压管1-17上的管头1-173还可与安装在汽车上的左、右侧伸缩调节式减震支柱的介质腔连通。

请参阅图7至图13所示的一种触发装置，其具有力矩加载器2与转角触发器2-20，其中，如图8所示，所述力矩加载器2-10包括动作筒壳体2-4及动作筒壳体2-4端口处螺纹连接的活塞限位螺帽2-3，所述动作筒壳体2-4内设有介质腔以及力矩加载活塞2-5，所述力矩加载活塞2-5包括活塞头和活塞杆，且活塞头的周侧设有密封胶圈2-1，所述该力矩加载活塞2-5的活塞杆穿过活塞限位螺帽2-3并连接联动开关组件，所述力矩加载活塞2-5与活塞限位螺帽2-3之间还设有套设于活塞杆上的活塞复位弹簧2-2，所述力矩加载器2-10的介质腔连通外部压力源，并随着外部压力源的增压或减压控制活塞杆的伸长或回缩；

如图8-图13所示，所述联动开关组件包括设于活塞杆前端的叉臂以及该叉臂内通过连接螺杆2-9铰接的拨动杆2-7，其中，所述拨动杆2-7包括设于其前端的滑轮2-8、设于其后端并沿着叉臂的间隙对称地向上下延伸的触发杆以及设于触发杆与连接螺杆2-9之间的上下侧面的弹簧安装肩，所述上下延伸的触发杆分别对应设有触发开关(包括右转触发开关2-11和左转触发开关2-12)，所述叉臂在弹簧安装肩上下侧形成燕尾状挡板，并在弹簧安装肩与燕尾状挡板之间分别设置安装方向与拨动杆2-7的拨动方向一致的联动开关复位弹簧2-6；

如图7所示，所述转角触发器2-20包括椭圆形转盘，并且其具有能够与滑轮2-8平滑接触的转动侧面；

初始状态下，所述椭圆形转盘的短轴、拨动杆2-7以及叉臂处于平齐状态，仅当所述活塞杆伸长且同时椭圆形转盘转动预设角度时，所述椭圆形转盘的转动侧面与滑轮2-8接触并能使拨动杆2-7转动触发相应位置的触发开关。

在本实施例中，所述触发开关(包括右转触发开关2-11和左转触发开关2-12)为继电器。

在本实施例中，所述椭圆形转盘为一对半椭圆盘通过固定螺栓连接组成，且该固定螺栓的安装槽设于椭圆形转盘的转动侧面，并避让所述滑轮2-8接触的滑动路径。

实施例3

如图14-18所示的力矩加载器2的空间位置固定装置，用于待力矩加载器相对于转角触发器2-20调整和固定，其具有固定座3-20、伸缩杆3-21及万向球3-22，其中，所述万向球3-22包括外鼓球壳3-223和外形呈鼓状的内鼓球，所述外鼓球壳3-223的内侧壁与内鼓球直径相等，且外鼓球壳3-223与内鼓球滚动接触，在将内鼓球与螺杆C 3-213上时，外鼓球壳3-223通过固定臂固定，固定臂可以设于固定部件上，在对两个部件的空间位置调节时，螺杆C3-213带动内鼓球，不仅可以围绕外鼓球壳3-223中心线360°转动，而且，还可以使伸缩杆3-21在球心处的空间锥体具有不大于90°的空间锥体角范围内运动，操作调整均较为灵活，内鼓球由半鼓球A 3-224、半鼓球B 3-225、紧固螺杆3-221及锁紧螺帽3-222组成，其中，正对着所述内鼓球的球面开设有一穿过内鼓球中心的螺纹通孔，且该螺纹通孔在半鼓球A3-224和半鼓球B 3-225内的部分恰好具有相反的螺纹结构，使得旋拧在螺纹通孔中的紧固螺杆3-221能够使得半鼓球A 3-224和半鼓球B 3-225推开扩展或收缩拉紧，且紧固螺杆3-221通过所述锁紧螺帽3-222锁紧固定，所述半鼓球A 3-224和半鼓球B 3-225围绕螺杆C 3-213径向相互对称，且半鼓球A 3-224和半鼓球B 3-225通过球体切割加工而成，通过将锁紧螺帽3-222连接半鼓球A 3-224和半鼓球B 3-225的方式，能够通过旋转锁紧螺帽3-222调整锁紧螺帽3-222的插入深度，能够有效调整半鼓球A 3-224和半鼓球B 3-225之间的间距；

外鼓球壳3-223两侧具有对称的切削面，且沿着所述切削面端口指向外鼓球壳球心处的空间锥体具有不大于90°的空间锥体角，才能保证内鼓球在扩展压紧时，不会脱离外鼓球壳而无法固定，所述外鼓球壳3-223沿着其中一个切削面开设有宽度与内鼓球厚度相等、长度与内鼓球直径相等的半槽，用于放入或者取出内鼓球。所述固定座3-20包括底座3-201、螺杆A 3-203，所述伸缩杆3-21包括套筒螺母3-212以及分别连接于套筒螺母3-212上下两端的螺杆B 3-212和螺杆C 3-213，且螺杆B 3-212和螺杆C 3-213具有相反的螺纹结构，使得旋转套筒螺母3-212能够使得螺杆B 3-212与螺杆C 3-213同时伸出或缩回，通过旋转套筒螺母3-212，可以实现螺杆3-21的伸缩，所述套筒螺母3-212可以通过外部设备驱动，在套筒螺母3-212上下端设有锁紧螺母B 3-214，通过锁紧螺母B的设置，可以根据需要对套筒螺母3-212的运动范围限制，所述螺杆A 3-203的上下两端分别通过螺纹旋入底座3-201和螺杆B 3-212中并通过锁紧螺母A 3-202锁紧固定；拧进紧固螺杆3-221，将半鼓球3-224和半鼓球3-225推开扩展与外鼓球壳3-223的内壁面压紧固定，所述外鼓球壳3-223沿着其两侧切削面的对称平面，在外侧面周向开设有均匀排列的螺纹孔。在外鼓球壳3-223外侧设置多个均匀排列的螺纹孔，可以根据实际使用需要，对内鼓球的运动位置限制，所述外鼓球壳3-223外侧面安装有刚性连接的固定臂，且固定臂用于连接外部装置。所述螺纹孔为由外鼓球壳3-223内侧面向外开设的沉头螺孔，且通过沉头螺栓连接所述固定臂。

应用上述双因子联动式触发开关装置的车辆防侧翻系统，所述转角触发器2-20安装于汽车转向盘的转向轴上，并随着转向轴转动相关性转动，如图1所示，所述外部压力源经导压管一(包括第一导压管2-19和第二导压管2-21)连通力矩加载器2-10的介质腔，且所述外部压力源与汽车车速线性相关，所述导压管一呈“Y”形，其中一端外接外部压力源，另一端连接力矩加载器2-10的介质腔；

该车辆防侧翻系统还具有左、右侧向支撑系统，且左、右侧向支撑系统均包括设于前、后轮半轴处，用于连接车身和底盘的可伸缩调节式减震支柱，该可伸缩调节式减震支柱具有连接车身的支撑动作筒(包括两个右侧伸缩调节式减震支柱2-17和两个左侧伸缩调节式减震支柱2-18)，由所述支撑动作筒伸出的支撑活塞杆铰接于车身底盘，且支撑活塞杆外套设有支撑复位弹簧；

所述第一导压管2-19与第二导压管2-21分别与相应侧的支撑动作筒的介质腔连通，并且第一导压管2-19和第二导压管2-21上分别对应设有常闭电磁阀A 2-15和常闭电磁阀B 2-16；具体地，所述第一导压管2-19与第三导压管2-22连通，并连通右侧伸缩调节式减震支柱2-17，所述第二导压管2-21与第四导压管2-23连通，并连通左侧伸缩调节式减震支柱2-18；所述电磁阀与触发开关电连接，且电磁阀与触发开关的连接电路上连接有电开关(包括第一触发开关2-13和第二触发开关2-14)，电开关在车速达到设定值时触发(比如，设置与电开关电连接的转速传感器，通过其测定车轮转速，当车速达到设定值时，就触发电开关)，具体地，所述右转触发开关2-11与第二触发开关2-14串联并与第二电磁阀2-16电连接，所述左转触发开关2-12与第一触发开关2-13串联并与第一电磁阀2-15电连接，触发开关未被触发时处于常闭状态，电开关未被触发时处于常开状态。

上述触发装置的具体工作原理为：

设定车速达到v(km/h)，车辆转向盘转角大于α(°)时，汽车发生侧翻。

1、当车速低于v(km/h)时，压力发生器装置不足以触发，即与汽车车速线性相关的外部动力源不能触发力矩加载器2-10，活塞复位弹簧2-2保证力矩加载活塞2-5的活塞杆不伸出。此时转动转向盘至任一角度，转角触发器2-20与拨动杆2-7不接触，系统不干预车辆使用。

2、当车速达到v(km/h)后，在转向盘转角小于α(°)时，转角触发器2-20的椭圆结构保证其不与拨动杆2-7接触，系统不干预车辆使用，该功能可以保证车辆高速行驶时的正常安全转向。

3、当车速达到v(km/h)后，在转向盘转角大于α(°)时，转角触发器2-20的椭圆凸轮结构与拨动杆2-7接触，系统开始干预车辆使用；由于转角触发器2-20具有上下护边结构设计，可以保证转角触发器2-20的椭圆面与拨动杆2-7的滑轮2-8稳定接触，滑轮2-8在转角触发器2-20的椭圆面自由滚动接触，保证转角触发器2-20与拨动杆2-7不发生卡滞。

此时，系统干预车辆转向主要有以下两方面过程：

一方面，当转角触发器2-20与拨动杆2-7接触后，作用在力矩加载活塞2-5上的液压压力会传导给转角触发器2-20，继而将阻滞力矩传递给转向盘，使驾驶员感受到转向力矩增加，提醒驾驶员继续转向存在风险；也可以防止驾驶员误碰转向盘使其突然大幅转向带来的危险。

另一方面，侧向支撑系统中的支撑动作筒(包括两个右侧伸缩调节式减震支柱2-17和两个左侧伸缩调节式减震支柱2-18)设计为支撑减震和可伸缩调节双重功能结构。

(1)在车速低于v(km/h)时，右转触发开关2-11和左转触发开关2-12处于常闭状态，第一触发开关2-13和第二触发开关2-14处于常开状态，上述设置使第一电磁阀2-15和第二电磁阀2-16处于关闭状态，即第一导压管2-19至第三导压管2-22的油路、第二导压管2-21至第四导压管2-23的油路均处于通路状态。此时支撑动作筒起到连接车身与底盘，支撑车身并减震的功能，其减震原理属于弹簧与液压组合减震方式。

(2)当车速达到v(km/h)后，第一触发开关2-13和第二触发开关2-14被触发闭合，使第一电磁阀2-15和第二电磁阀2-16接通，第一导压管2-19至第三导压管2-22的油路、第二导压管2-21至第四导压管2-23的油路均关闭。此功能可以防止车辆高速行驶时升压装置使系统液压压力升高，导致右侧伸缩调节式减震支柱2-17和左侧伸缩调节式减震支柱2-18的活塞杆伸出使车辆抬升。

(3)在车速达到v(km/h)后，在转向盘转角大于α°时，转角触发器2-20压迫滑轮2-8使拨动杆2-7偏转。转向盘左转时，拨动杆2-7左端向上偏转，触发左转触发开关2-12使其断开，使第一电磁阀2-15断开，第一导压管2-19至第三导压管2-22的油路开启，高压油压经第一导压管2-19至第三导压管2-22同时进入两个右侧伸缩调节式减震支柱2-17，使两个右侧伸缩调节式减震支柱2-17的活塞杆伸出，从而抬升车辆右侧两轮上方悬架高度，此时左侧悬架高度不变。该功能一是使车身转向外侧一边抬升一定高度，从而减弱车辆重心的翻转趋势；二是增加车身转向外侧一边两个轮胎的压力，从而增大轮胎与地面的接触面积和接触力，使车身转向外侧两个轮胎的转向摩擦力增大，有助于车辆转向。

转向盘右转时，原理与上述转盘左转时原理相同。

(4)在车速重新下降到v(km/h)后，第一触发开关2-13和第二触发开关2-14恢复到常开状态，或在转向盘转角回复到α(°)以下时，右转触发开关2-11和左转触发开关2-12恢复到常闭状态，都能使得第一电磁阀2-15和第二电磁阀2-16回复到关闭状态。此时车身左、右侧向支撑系统液压状态相同，支撑动作筒恢复至仅起到连接车身与底盘，支撑车身并减震的作用，且左右车身回复到等高状态。

由上述内容可知，本发明能辅助有效发挥防侧翻作用，且不会意外触发而影响车辆的正常使用；可以防止一定外力下误碰方向盘而引起的汽车突然转向，并有利于发挥翻车预警作用；在触发车辆防侧翻系统后能自动恢复，便于使用；还能够广泛适用于不同的车型。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，安装于汽车上，其特征在于，该系统具有：

压力发生器装置，所述压力发生器装置用于提供与车速线性相关的液压压力，并将液压压力传递至控制系统和左、右侧向支承系统；

左侧向支承系统，包括通过常闭电磁阀接入液压压力的两个液压伸缩调节式减震支柱，分别连接于前桥架的左端和左前桥之间以及后桥架的左端和左后桥之间；

右侧向支承系统，包括通过常闭电磁阀接入液压压力的两个液压伸缩调节式减震支柱，分别连接于前桥架的右端和右前桥之间以及后桥架的右端和右后桥之间；

控制系统，基于预设的液压压力时，所述控制系统根据车辆转向盘转向角度指令左、右侧向支承系统作出相应运转，所述控制系统包括触发装置以及由触发装置分别控制两个常闭电磁阀断开的控制电路，该触发装置用于根据车辆转向盘转向角度控制转向盘转向的相反侧的侧向支承系统中电磁阀的断开；

所述压力发生器装置共有两套，分别安装于车辆左、右前轮半轴，通过半轴的不同转速相关性地输出不同压力，该装置包括压力发生组件和传压组件，所述压力发生组件具有固定在半轴上的保持架固定环，还具有沿着所述保持架固定环的外环面径向均匀设置的升压动作筒，所述升压动作筒具有能够沿转动轴径向伸出或回缩的活塞组件，且活塞组件端部安装有滑轮，该滑轮的转动轴线与转动轴同向；

所述传压组件包括刚性连接所述转动轴之轴套的环形压力保持架，所述压力保持架外环面径向均匀设置有传压动作筒，该传压动作筒由活塞分隔为介质腔和活塞杆腔，所述活塞杆腔靠近压力保持架，且活塞杆向内穿过压力保持架后设有铰接端，所述环形压力保持架内侧同轴设有由至少两组扇形轨道组成的导压环，且每组扇形轨道与至少一支活塞杆的铰接端相连；

在无侧向外力作用于半轴时，所述压力保持架、转动轴、保持架固定环及导压环处于同轴线状态，所述保持架固定环设于导压环内侧，且所述滑轮恰好嵌入扇形轨道内，并在转动轴转动时，所述滑轮沿着扇形轨道自由滑动，所述介质腔均接入一充满介质的导压管中并通过导压管传递液压压力；

所述触发装置具有力矩加载器与转角触发器，其中，所述力矩加载器包括动作筒壳体及动作筒壳体端口处螺纹连接的活塞限位螺帽，所述动作筒壳体内设有介质腔以及力矩加载活塞，且该力矩加载活塞的活塞杆穿过活塞限位螺帽并连接联动开关组件，所述力矩加载活塞与活塞限位螺帽之间还设有套设于活塞杆上的活塞复位弹簧，所述力矩加载器的介质腔连通压力发生器装置的液压输出端，并随着液压输出端的增压或减压控制活塞杆的伸长或回缩；

所述联动开关组件包括设于活塞杆前端的叉臂以及该叉臂内通过连接螺杆铰接的拨动杆，其中，所述拨动杆包括设于其前端的滑轮、设于其后端并沿着叉臂的间隙对称地向上下延伸的触发杆以及设于触发杆与连接螺杆之间的上下侧面的弹簧安装肩，所述上下延伸的触发杆分别对应设有触发开关，所述叉臂在弹簧安装肩上下侧形成燕尾状挡板，并在弹簧安装肩与燕尾状挡板之间分别设置安装方向与拨动杆的拨动方向一致的联动开关复位弹簧；

所述转角触发器包括椭圆形转盘，并且其具有能够与滑轮平滑接触的转动侧面；

初始状态下，所述椭圆形转盘的短轴、拨动杆以及叉臂处于平齐状态，仅当所述活塞杆伸长且同时椭圆形转盘转动预设角度时，所述椭圆形转盘的转动侧面与滑轮接触并使得拨动杆转动触发相应位置的触发开关；

包括力矩加载器的空间位置固定装置，用于力矩加载器的空间位置调整和固定，其具有固定座、伸缩杆及万向球，其中，所述固定座包括底座、螺杆A，所述伸缩杆包括套筒螺母以及分别连接于套筒螺母上下两端的螺杆B和螺杆C，且螺杆B和螺杆C具有相反的螺纹结构，使得旋转套筒螺母能够使得螺杆B与螺杆C同时伸出或缩回，所述螺杆A的上下两端分别通过螺纹旋入底座和螺杆B中并通过锁紧螺母锁紧固定；

所述万向球包括外鼓球壳和外形呈鼓状的内鼓球，内鼓球由半鼓球A、半鼓球B、紧固螺杆及锁紧螺帽组成，其中，正对着所述内鼓球的球面开设有一穿过内鼓球中心的螺纹通孔，且该螺纹通孔在半鼓球A和半鼓球B内的部分恰好具有相反的螺纹结构，使得旋拧在螺纹通孔中的紧固螺杆能够使得半鼓球A和半鼓球B推开扩展或收缩拉紧，且紧固螺杆通过所述锁紧螺帽锁紧固定，所述螺杆C的下端设有与半鼓球A内的螺纹通孔对应的外螺纹；

所述外鼓球壳的内壁直径与内鼓球直径相等，外鼓球壳两侧具有对称的切削面，且沿着所述切削面端口指向外鼓球壳球心处的空间锥体具有不大于90°的空间锥体角，所述外鼓球壳沿着其中一个切削面开设有宽度与内鼓球厚度相等、长度与内鼓球直径相等的半槽。

2.根据权利要求1所述的一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，其特征在于，其中一支传压动作筒中，活塞杆向外延伸至传压动作筒外并能够触发电磁开关，且该电磁开关串联于所述由触发装置分别控制两个常闭电磁阀断开的控制电路。

3.根据权利要求1所述的一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，其特征在于，所述触发杆上下侧对应的触发开关分别为继电器开关A和继电器开关B，且继电器开关A与右侧向支承系统中电磁阀构成控制电路，继电器开关B分别与左侧向支承系统中电磁阀构成控制电路。

4.根据权利要求1所述的一种车辆高速行驶防侧翻被动预警和主动预防系统，其特征在于，所述外鼓球壳沿着其两侧切削面的对称平面，在外侧面周向开设有均匀排列的螺纹孔。

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