CN113829825A - 一种车辆爆胎应急处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆爆胎应急处理装置及方法，涉及车辆被动安全技术领域，包括：第一液压缸，第二液压缸，高度传感器，第一电磁阀和第二电磁阀，油缸，液压泵，胎压监测器，当胎压监测器监测到第一液压缸所在一侧的轮胎爆胎时，控制第一电磁阀切断油管道路中液压油的流动，锁止第一液压缸，根据所述高度传感器监测的实时距离，控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，以缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，直至车桥与车架相对位置平衡，解决现有车辆爆胎容易导致车辆侧翻，造成严重事故的问题。

Description

一种车辆爆胎应急处理装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆被动安全技术领域，尤其涉及一种车辆爆胎应急处理装置及方法。

背景技术

汽车爆胎作为导致交通事故的原因之一，其影响及危害是不可估量的。据有关统计数据显示：交通事故中，爆胎引发的事故占交通事故总量的70％以上。高速行驶时，时速在120km/h发生爆胎导致车辆侧翻的死亡率几乎高达100％。对于危化品车辆而言，爆胎将引起车辆侧翻、燃烧、爆炸、泄漏等更严重的后果，造成经济损失、环境污染、生态破坏、人员伤亡等一系列的重大事故。

尤其是当危化品车辆在高速行驶中爆胎时，由于车辆侧偏、驾驶员错误操纵方向盘和液态危化品影响车辆重心等因素，极易造成车辆偏离直线行驶甚至侧翻等严重后果，造成严重事故和财产损失，甚至危害公共安全，因此，如何控制爆胎车辆的车架平稳是十分重要的问题。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种车辆爆胎应急处理装置及方法，用于解决现有车辆爆胎容易导致车辆侧翻，造成严重事故的问题。

本发明公开了一种车辆爆胎应急处理装置，包括：

第一液压缸，设置在车桥一端与车架之间，其中，所述车桥用于连接两个相对的轮胎；

第二液压缸，设置在车桥另一端与车架之间；

高度传感器，设置在车桥与车架之间，用于监测车桥与车架之间的实时距离；

第一电磁阀和第二电磁阀，分别设置与在所述第一液压缸和所述第二液压缸连接的油路管道上，控制用于第一液压缸和第二液压缸的液压油流动状态；

油缸，用于给所述第一液压缸和所述第二液压缸提供液压油；

液压泵，一端分别通过油路管道与所述第一液压缸和所述第二液压缸连接，另一端与油缸连接；

胎压监测器，用于设置在各个轮胎上，以监测各个轮胎的实时胎压；

当胎压监测器监测到第一液压缸所在一侧的轮胎爆胎时，控制第一电磁阀切断油管道路中液压油的流动，锁止第一液压缸，根据所述高度传感器监测的实时距离，控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，以缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，直至车桥与车架相对位置平衡。

优选地，还包括：

控制中心模块，用于接收所述胎压监测器和所述高度传感器反馈的数据，以自主控制第一电磁阀和第二电磁阀的工作状态。

优选地，所述第一电磁阀与所述第一液压缸连通的油路管道上设置有第一油压传感器；

所述第二电磁阀与所述第二液压缸连通的油路管道上设置有第二油压传感器；

当第一液压缸锁止，控制第一电磁阀使得第一液压缸的上腔内注入高压的液压油，以缩短短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入高压的液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离。

优选地，还包括：

减震器，用于设置车桥和车架之间，用于基于第一油压传感器和第二油压传感器监测到的数据与所述第一电磁阀和第二电磁阀配合使用。

优选地，所述油缸和液压泵均设置为两个，且分别用于所述第一液压缸和所述第二液压缸。

本发明还提供一种车辆爆胎应急处理方法，包括以下：

利用胎压监测器监测各个轮胎的实时胎压，当实时胎压异常时，确认异常的实时胎压对应的轮胎位置处于第一液压缸所在一侧或第二液压缸所在一侧；

当异常数据对应的轮胎位置处于第一液压缸所在一侧，控制第一电磁阀切断油管道路中液压油的流动，锁止第一液压缸；

根据高度传感器获取车桥与车架之间的实时距离，控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离；

当车桥移动至与车架相对位置平衡时，控制第一电磁阀和第二电磁阀停止工作。

优选地，包括以下：

控制中心模块获取胎压监测器监测的各个轮胎的实时胎压；

控制中心模块获取高度传感器获取的车桥与车架之间的实时距离；

控制中心模块根据所述实时胎压和所述实时距离监测是否存在异常的实时胎压或异常的实时距离，并控制第一电磁阀和第二电磁阀自主调整第一液压缸和第二液压缸的工作状态。

优选地，在控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离前，包括以下：

对进入所述第一液压缸的上腔和第二液压缸的下腔内的液压油进行加压，并分别采用第一油压传感器和第二油压传感器进行实时监测。

优选地，还包括以下：

当车辆处于颠簸路段行驶状态下时；

根据进入第一液压缸和第二液压缸的液压油油压，调整第一电磁阀和第二电磁阀的工作参数。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明的方案在车辆的车架和车桥之间安装液压缸(第一液压缸和第二液压缸，也可以设置更多个)，利用刚爆胎时监测到胎压异常瞬间触发的信号来锁止液压缸的活塞，从而固定车架和车桥的相对位置，同时，利用液压泵的工作压力，向第一液压缸的上腔内注入液压油，以缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，向第二液压缸的下腔内注入液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，使车架保持平衡，减少行驶跑偏和翻车的现象。

附图说明

图1为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一的模块示意图；

图2为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一用于体现中心控制模块的结构示意图；

图3为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例二的流程图；

图4为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一和实施例二中爆胎轮胎的径向刚度变化图；

图5为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一和实施例二中车轮正常行驶时轮胎振动图；

图6为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一和实施例二中七自由度整车线性模型振动加速度与时间关系图；

图7为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一和实施例二中液压缸跟随减震器功能仿真界面；

图8为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一和实施例二中液压缸跟随减震器功能仿真数据图；

图9为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一和实施例二中调节过程仿真界面；

图10为本发明所述一种车辆爆胎应急处理装置及方法实施例一和实施例二中调节过程仿真数据图。

附图标记：

1-车架；11-第一液压缸；12-第二液压缸；2-高度传感器；31-第一电磁阀；32-第二电磁阀；4-油缸；5-液压泵；61-第一油压传感器；62-第二油压传感器；7-车桥；71-车轮；72-胎压监测器；8-减震器；9-中心控制模块。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

实施例一：本实施例提供一种车辆爆胎应急处理装置，参阅图1-图10，包括以下：

第一液压缸，设置在车桥一端与车架之间，其中，所述车桥用于连接两个相对的轮胎；

第二液压缸，设置在车桥另一端与车架之间；

高度传感器，设置在车桥与车架之间，用于监测车桥与车架之间的实时距离；

第一电磁阀和第二电磁阀，分别设置与在所述第一液压缸和所述第二液压缸连接的油路管道上，控制用于第一液压缸和第二液压缸的液压油流动状态；

油缸，用于给所述第一液压缸和所述第二液压缸提供液压油；

液压泵，一端分别通过油路管道与所述第一液压缸和所述第二液压缸连接，另一端与油缸连接；

胎压监测器，用于设置在各个轮胎上，以监测各个轮胎的实时胎压；

即，可以理解分别在车桥与车架之间设置相对的第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸均可设置为多个，本实施方式中液压缸为对第一液压缸和第二液压缸的统称，设置高度传感器用于确定车架与车桥之间的距离，以便于在爆胎时通过控制第一液压缸和第二液压缸的液压液进入状态以调整车架与车桥之间的距离。

在上述实施方式中，调节过程如下：当胎压监测器监测到第一液压缸所在一侧的轮胎爆胎时，控制第一电磁阀切断油管道路中液压油的流动，锁止第一液压缸，根据所述高度传感器监测的实时距离，控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，以缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，直至车桥与车架相对位置平衡，反之，当第二液压缸所在一侧的轮胎爆胎时，将前述第一液压缸与第二液压缸替换即可，需要说明的是，前述车桥与车架相对位置平衡，即第一液压缸所在一侧与第二液压缸所在一侧车桥与车架的距离相同，或基本相同(即允许在一定误差范围你内)，具体的，可以根据高度传感器的变化控制，此时，可以在靠近第一液压缸和第二液压缸分别设置一高度传感器，也可以由操作人员自主感受控制，还可预置爆胎前后的高度，当爆胎后，自动调整到预设爆胎后的高度，其他适用于以确定车桥与车架位置相对平衡的方法也可。

在一个较佳的实施方式中，该车辆爆胎应急处理装置还包括控制中心模块，用于接收所述胎压监测器和所述高度传感器反馈的数据，以自主控制第一电磁阀和第二电磁阀的工作状态。通过控制中心模块可以集成第一液压缸、第二液压缸、第一电磁阀和第二电磁阀、油缸、液压泵的控制，同时可以与高度传感器、胎压监测器连通以接收其工作获得的实时距离和实时胎压，进而根据实时距离和实时胎压控制前述第一液压缸、第二液压缸、第一电磁阀和第二电磁阀、油缸、液压泵的工作状态，实现爆胎时对车辆的自动控制，克服人工操作的反应时间，进一步减少爆胎导致车辆侧翻的情况，以提高车辆行驶过程中的安全性。

在本实施方式中，所述第一电磁阀与所述第一液压缸连通的油路管道上设置有第一油压传感器；所述第二电磁阀与所述第二液压缸连通的油路管道上设置有第二油压传感器；当第一液压缸锁止，控制第一电磁阀使得第一液压缸的上腔内注入高压的液压油，以缩短短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入高压的液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，第一油压传感器和第二油压传感器均可设置多个，在前述操作步骤中，在车辆爆胎时，为了使得未爆胎一侧的移动至与爆胎一侧相对的高度，以减少车辆侧翻，向第一液压缸的上腔内注入高压的液压油，向第二液压缸的下腔内注入高压的液压油，由此设置第一油压传感器和第二油压传感器来实时监测进入第一液压缸和第二液压缸的液压油内的油压，需要说明的是，使得第二液压缸驱动车桥和车架之间的距离变化需要高压的液压油，具体的，该高压可以设置预设阈值范围的压力，由液压泵控制经过第一油压传感器和第二油压传感器的液压油加压，当液压油油压在预设阈值范围使其进入第一油压缸或第二油压缸，或者，为了克服液压油加压过程需要时间而导致爆胎后对车辆控制的延迟，可以在控制向第二液压缸或第一液压缸内注入高压的液压油时同步加压。

在一个较佳的实施方式中，车辆正常行驶时，由于控制中心没有收到胎压监测器的爆胎信息，不能产生应急保护动作，但设置的第一液压缸和第二液压缸会在车轮颠簸中产生阻力，从而影响车辆自身车架的减震作用，由此设置该车辆爆胎应急处理装置还包括减震器，用于设置车桥和车架之间，用于基于第一油压传感器和第二油压传感器监测到的数据与所述第一电磁阀和第二电磁阀配合使用。控制中心根据第一油压传感器和第二油压传感器检测到的压力大小，判断车轮上下跳动趋势，利用液压泵产生的压力，在第一电磁阀和第二电磁阀的控制下，第一液压缸和第二液压缸行程跟随车轮颠簸，实现基本无阻力的随动过程。

在本实施方式中，作为优选的，所述油缸和液压泵均设置为两个，且分别用于所述第一液压缸和所述第二液压缸，如上述操作，当轮胎爆炸时，调整第一液压缸，锁止后，需要控制第二电磁阀使得第二液压缸内注入液压油，此时控制液压泵由油缸中抽取液压油注入第二液压缸，由于在车辆爆胎时每个液压缸需要注入液压油，所以可以仅设置一个油缸和液压泵，并通过油路管道与各个液压缸连接，也可以在每一液压缸均设置一个油缸和液压泵。

在上述实施方式中，经过动力学模型建立、控制过程理论支撑，在车辆的车架和车桥之间安装液压缸(第一液压缸和第二液压缸，也可以设置更多个)，利用刚爆胎时监测到胎压异常瞬间触发的信号来锁止液压缸的活塞，从而固定车架和车桥的相对位置，避免由于爆胎导致车身倾斜趋势的扩大。同时，利用液压泵的工作压力推动爆胎侧液压缸行程加大，继续保持车身的稳定。另一方面，同一个车桥上没有爆胎侧的液压缸行程变小，直到车身达到基本水平后液压泵停止工作。此时由于车身的平衡，爆胎车辆就不会发生行驶跑偏和翻车的现象。

实施例二：本实施例提供一种车辆爆胎应急处理方法，参阅图3，具体的，包括以下步骤：

S100：利用胎压监测器监测各个轮胎的实时胎压，当实时胎压异常时，确认异常的实时胎压对应的轮胎位置处于第一液压缸所在一侧或第二液压缸所在一侧；

在上述步骤中，所述实时胎压异常为根据胎压监测器监测某一轮胎的胎压瞬间变化为0或1Kpa，或其他预设阈值范围(如低于某一阈值)，即视作为该轮胎的胎压异常。作为优选的，可以将各个胎压监测器监测的实时胎压以及下述高度传感器获取的车桥与车架之间的实时距离均发送至控制中心模块，由控制中心模块获取胎压监测器监测的各个轮胎的实时胎压以及车桥与车架之间的实时距离。

S200：当异常数据对应的轮胎位置处于第一液压缸所在一侧，控制第一电磁阀切断油管道路中液压油的流动，锁止第一液压缸；

在上述步骤中，也可由控制中心模块根据所述实时胎压和所述实时距离监测是否存在异常的实时胎压或异常的实时距离，并控制第一电磁阀和第二电磁阀自主调整第一液压缸和第二液压缸的工作状态，即当车辆发生爆胎时，胎压监测器向控制中心发送爆胎信号，此时控制中心发送信号给第一电磁阀，切断液压缸上下油管中的液压油的流动，及时锁止液压缸，使车架和车桥之间的距离保持不变，以防止车身的进一步倾斜。

S300：根据高度传感器获取车桥与车架之间的实时距离，控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离；

在上述步骤中，液压缸锁止后，由于爆胎的影响，轮胎的高度下降，会促使车身倾斜，此时控制中心向第一电磁阀发送命令，打开第一电磁阀，向爆胎侧液压缸(第一液压缸)的上腔注入高压的液压油，促使车架和车桥之间的距离减小；同时在另一侧非爆胎的液压缸(第二液压缸)的下腔注入高压的液压油，促使该侧的车身和车桥之间的距离增加，直到两侧的车身基本保持平衡时调节作用停止。

S400：当车桥移动至与车架相对位置平衡时，控制第一电磁阀和第二电磁阀停止工作。

上述步骤中第一电磁阀和第二电磁阀停止工作，即使得车桥与车架保持在相对平衡的位置，减少车辆侧翻，在上述步骤S100-S400中，当异常数据对应的轮胎位置处于第二液压缸所在一侧，当第二液压缸与第一液压缸替换即可获得处理方法。

在一个较佳的实施方式中，当车辆处于颠簸路段行驶状态下时，包括以下；

根据进入第一液压缸和第二液压缸的液压油油压，调整第一电磁阀和第二电磁阀的工作参数。

车辆正常行驶时，由于控制中心没有收到异常的实时胎压，不能产生应急保护动作。但系统中的液压缸(包括第一液压缸第二液压缸)会在车轮颠簸中产生阻力。因此，可以根据设置在第一液压缸上下的第一油压传感器和设置在第二液压缸上下的第二油压传感器的压力大小，判断车轮上下跳动趋势，利用液压泵产生的压力，在第一电磁阀和第二电磁阀的控制下，液压缸行程跟随车轮颠簸，实现基本无阻力的随动过程。

需要特别说明的是，为了进一步验证实施例一中的车辆爆胎应急处理装置以及实施例二中车辆爆胎应急处理方法的处理效果，对爆胎后车辆稳定性进行分析并采用仿真实验进行验证，参阅图4-图10，具体的如下：

如图4车辆爆胎后轮胎的径向刚度在不同时间段内与时间呈线性关系，k₀为正常轮胎的刚度，T_start为轮胎爆胎起始时间，T_L为轮胎爆胎持续的时间。车辆在爆胎后的轮胎径向刚度明显小于爆胎前，此后一直趋于不稳定的状态，制动、路面及其他方面的影响加剧了这种不稳定性。轮胎的径向刚度发生变化时，由于轮辋冲击胎面，影响整车平衡，危化品车辆中物品的载荷分布及质心高度发生变化，从而破坏车辆的操纵稳定性。

危险化品车辆的任意轮胎发生爆胎后，会导致车辆的直线行驶状态产生改变，增加了车辆的不稳定性。对爆胎后车辆运行状态的仿真，其仿真工况如下：假设车辆在运行到25s时发生爆胎，爆胎时车辆的行驶速度分别为60km/h、120km/h，爆胎时间大约在0.5s内，两种速度下的车辆发生爆胎后的25秒内，车辆的侧向位移均发生较大变化，即车辆的行驶轨迹均发生较大偏移，且车辆行驶速度越大，车辆的侧向位移越大。因此，在车辆爆胎后，由于重心的偏移和爆胎侧行驶阻力的加大，车辆会发生行驶跑偏。行驶轨迹的偏移会导致爆胎车辆和其他车辆或固定物发生碰撞，引发交通事故。

爆胎后危化品车辆侧翻分析：

假设整车质量为m，车辆在转弯时侧翻的临界速度为

其中g为重力加速度，r为转弯半径，d为轮距，h为车辆的质心高度；离心力

当车辆爆胎时，车辆质心高度降低，离心力增大，当离心力增大到使内侧车轮脱离路面时，便出现侧翻。危化品车辆转向过程中爆胎，由于车内液态或粉质物品重心的偏移，车辆离心力增大，增加了车辆侧翻的可能性。另外，车辆爆胎后，由于驾驶员的慌张和错误操作，在车辆行驶发生偏移时，本能向相反方向操作方向盘会导致车辆产生过度转向现象，此时的圆周离心力会使车辆产生侧翻，极易引发重大交通事故。

如图5所示为车轮正常行驶时轮胎振动图和如图6所示为七自由度整车线性模型振动加速度与时间关系图。

车辆在高等级公路上正常行驶时，车辆振动频率一般为1-2Hz，振幅一般为5-20mm。以某液罐车为例，其单边单轮车身重为10吨，所装配的先导式三位四通电磁阀频率为25Hz，装配的单活塞液压缸的缸筒内径D＝100mm，活塞杆直径d＝700mm，活塞临界运动速度为0.1m/s，进入液压缸的流量q＝40L/min，油泵压力P＝20MPa，容积效率为0.98，机械效率为0.97。计算可得，三位四通阀开关时间为：

经检验，电磁阀换向时间小于爆胎持续的典型时间0.5s，能够及时锁闭，满足时间控制要求。计算可得，液压活塞可推动最大负载：

则最大可以推动15t，经检验，考虑一定的安全系数影响，可以推动单边单轮车身的重量。计算可得，活塞向上移动时，其运动速度为：

经检验，运动速度小于其临界值，能够正常运转。由这一液罐车车辆可以验证，本装置能够及时并有效地发挥作用，从而减少爆胎导致的事故的发生。

车辆爆胎后系统调节过程模拟仿真：

如图9所示，将电磁阀的切换信号输入，经过SimulationX仿真来验证车辆爆胎后液压缸对车架车桥间距离的控制，随后得出如图10所示的仿真数据图。图中红线代表液压缸下部压力，黑线代表液压缸上部压力。从图中可以看出，液压缸压力在车辆爆胎后可以及时响应，从而可以实现将液压泵的动力传递到活塞杆上的功能，从而本装置可以实现车辆爆胎后车架车桥之间距离的调节功能。

车辆正常行驶时液压缸跟随减震器功能模拟仿真：

如图7所示，将路面振动信号输入，通过Simulation X仿真来验证液压缸跟随减震的功能，随后得出如图8所示的仿真数据图。图中红线代表输入的路面振动频谱，蓝线代表液压缸行程。从图中可以看出，本装置可以实现在车辆正常行驶时对减震器伸缩功能的跟随，不影响原车减震器的正常工作，从而不会影响车辆的正常行驶。

车辆爆胎后系统控制过程实现：

通过采用LabVIEW程序控制和应急处理装置硬件设备相结合的方式，实现了对车辆爆胎后系统控制过程的实现。本试验有左轮爆胎和右轮爆胎两种模式。通过选择不同的模式，硬件设备可以按照本装置程序设定的步骤完成相应的伸长与缩回功能，从而实现车辆爆胎后活塞杆的相应动作。经过试验，本装置控制系统运行可靠，可以实现对爆胎后应急处理装置的控制功能。

综上所述，

本方案中通过对爆胎车辆稳定性的计算(如图4)，提出了增设液压缸(包括第一液压缸和第二液压缸，均可设置多个)的应急处理装置，通过调节车桥车架间距离来保持车辆平衡。建立了应急处理装置的动力学模型，以F-PID控制作为装置控制过程的理论依据，设计出了危化品车辆爆胎危险应急处理装置，绘制出了装置设计示意图(如图1)，通过软件仿真测试验证了本装置工作过程的可行性(如图5-图10)。本装置采用液压承重及液压控制设计方法，结构简单，易于实现标准化和通用化。运用多种传感及输出控制技术，装置控制过程精确可靠。同时，本装置在危化品车辆轮胎气压出现异常，气压较低时也能起到安全防护作用(如设定低于阈值的胎压为异常胎压)，减少爆胎事故的发生。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种车辆爆胎应急处理装置，其特征在于，包括：

第一液压缸，设置在车桥一端与车架之间，其中，所述车桥用于连接两个相对的轮胎；

第二液压缸，设置在车桥另一端与车架之间；

高度传感器，设置在车桥与车架之间，用于监测车桥与车架之间的实时距离；

第一电磁阀和第二电磁阀，分别设置与在所述第一液压缸和所述第二液压缸连接的油路管道上，控制用于第一液压缸和第二液压缸的液压油流动状态；

油缸，用于给所述第一液压缸和所述第二液压缸提供液压油；

液压泵，一端分别通过油路管道与所述第一液压缸和所述第二液压缸连接，另一端与油缸连接；

胎压监测器，用于设置在各个轮胎上，以监测各个轮胎的实时胎压；

当胎压监测器监测到第一液压缸所在一侧的轮胎爆胎时，控制第一电磁阀切断油管道路中液压油的流动，锁止第一液压缸，根据所述高度传感器监测的实时距离，控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，以缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，直至车桥与车架相对位置平衡。

2.根据权利要求1所述的车辆爆胎应急处理装置，其特征在于，还包括：

控制中心模块，用于接收所述胎压监测器和所述高度传感器反馈的数据，以自主控制第一电磁阀和第二电磁阀的工作状态。

3.根据权利要求1所述的车辆爆胎应急处理装置，其特征在于：

所述第一电磁阀与所述第一液压缸连通的油路管道上设置有第一油压传感器；

所述第二电磁阀与所述第二液压缸连通的油路管道上设置有第二油压传感器；

当第一液压缸锁止，控制第一电磁阀使得第一液压缸的上腔内注入高压的液压油，以缩短短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入高压的液压油，以增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离。

4.根据权利要求3所述的车辆爆胎应急处理装置，其特征在于，还包括：

减震器，用于设置车桥和车架之间，用于基于第一油压传感器和第二油压传感器监测到的数据与所述第一电磁阀和第二电磁阀配合使用。

5.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，

所述油缸和液压泵均设置为两个，且分别用于所述第一液压缸和所述第二液压缸。

6.一种车辆爆胎应急处理方法，其特征在于，包括以下：

利用胎压监测器监测各个轮胎的实时胎压，当实时胎压异常时，确认异常的实时胎压对应的轮胎位置处于第一液压缸所在一侧或第二液压缸所在一侧；

当异常数据对应的轮胎位置处于第一液压缸所在一侧，控制第一电磁阀切断油管道路中液压油的流动，锁止第一液压缸；

根据高度传感器获取车桥与车架之间的实时距离，控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离；

当车桥移动至与车架相对位置平衡时，控制第一电磁阀和第二电磁阀停止工作。

7.根据权利要求6所述的车辆爆胎应急处理方法，其特征在于，包括以下：

控制中心模块获取胎压监测器监测的各个轮胎的实时胎压；

控制中心模块获取高度传感器获取的车桥与车架之间的实时距离；

控制中心模块根据所述实时胎压和所述实时距离监测是否存在异常的实时胎压或异常的实时距离，并控制第一电磁阀和第二电磁阀自主调整第一液压缸和第二液压缸的工作状态。

8.根据权利要求6所述的车辆爆胎应急处理方法，其特征在于，在控制第一电磁阀向第一液压缸的上腔内注入液压油，缩短第一液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离，同步控制第二电磁阀使得第二液压缸的下腔内注入液压油，增加第二液压缸所在一侧车桥与车架之间的距离前，包括以下：

对进入所述第一液压缸的上腔和第二液压缸的下腔内的液压油进行加压，并分别采用第一油压传感器和第二油压传感器进行实时监测。

9.根据权利要求6所述的车辆爆胎应急处理方法，其特征在于，还包括以下：

当车辆处于颠簸路段行驶状态下时；

根据进入第一液压缸和第二液压缸的液压油油压，调整第一电磁阀和第二电磁阀的工作参数。

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