CN207670197U - 一种重型货车下长坡安全控制装置 - Google Patents

一种重型货车下长坡安全控制装置 Download PDF

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贾大海
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Abstract

本实用新型公开了一种重型货车下长坡安全控制装置，通过传感器采集车辆行驶信息，测得车速和发动机转速，进而通过中央处理器计算得到坡度，根据不同坡度情况及安全速度技术要求，给出安全车速预警提示；当货车实际车速超过安全车速预警时，提示启用辅助制动设备。本实用新型将发动机制动器和液力缓速器综合使用，实现了在较宽的车速范围内有较强的持续制动功能，能够满足不同道路上长大下坡路段的需要，大大改善了重型货车下长坡时持续使用车轮制动器导致制动器过热失效的问题，减少了交通事故发生的概率；并且通过人工选择和中央处理器共同控制，减少了误操作的可能，提高了驾驶安全性。

Description

一种重型货车下长坡安全控制装置
技术领域
本实用新型涉及交通安全领域，具体涉及一种重型货车下长坡安全控制装置。
背景技术
实际道路行驶经验表明，重型货车在长大下坡路段，持续使用车轮制动器会导致制动器过热失效，必须采用缓速制动系统来保持车速可控，确保车轮制动器处于冷状态，以备于弯道减速和其他紧急工况有效制动。从安全行驶角度而言，货车下长坡安全问题的重要性不容忽视，而现在重型货车上大多仅安装有车轮制动器，无法满足较宽车速范围的持续制动功能。所以，在重型货车下长坡时，如果能在货车上安装其他制动器类型，制动效果将会大大改善。但单独使用发动机制动器或单独使用液力缓速器都受到适用车速的限制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种重型货车下长坡安全控制装置，智能化程度高，工作可靠，对重型货车下长坡上的安全问题有诸多帮助。
为了达到上述目的，本实用新型包括发动机转速传感器和速度传感器，发动机转速传感器和速度传感器连接中央处理器，中央处理器连接发动机制动器、液力缓速器、显示器和模式控制装置；
模式控制装置用于选择手动分级模式或恒速巡航模式；
中央处理器用于采集发送机转速信息和速度信息，并与阈值进行对比，通过显示器进行显示。
模式控制装置固定在车辆驾驶室内方向盘的下侧。
中央处理器通过CAN总线与发动机转速传感器和速度传感器连接。
CAN总线通过CAN转换器连接中央处理器。
显示器固定在仪表盘上，显示器正面朝向驾驶员。
模式控制装置的侧面设置有用于调节液力缓速器档位的安全控制装置按钮。
安全控制装置按钮总共有五挡，当安全控制装置Ⅰ档，启动发动机制动；
安全控制装置Ⅱ档，启动发动机制动及液力缓速器二档；
安全控制装置Ⅲ档，启动发动机制动及液力缓速器三档；
安全控制装置Ⅳ档，启动发动机制动及液力缓速器四档；
安全控制装置Ⅴ档，启动发动机制动及液力缓速器五档。
与现有技术相比，本实用新型通过传感器采集车辆行驶信息，测得车速和发动机转速，进而通过中央处理器计算得到坡度，根据不同坡度情况及安全速度技术要求，给出安全车速预警提示；当货车实际车速超过安全车速预警时，提示启用辅助制动设备。本实用新型将发动机制动器和液力缓速器综合使用，实现了在较宽的车速范围内有较强的持续制动功能，能够满足不同道路上长大下坡路段的需要，大大改善了重型货车下长坡时持续使用车轮制动器导致制动器过热失效的问题，减少了交通事故发生的概率；并且通过人工选择和中央处理器共同控制，减少了误操作的可能，提高了驾驶安全性。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参见图1，本实用新型包括发动机转速传感器和速度传感器，发动机转速传感器和速度传感器连接中央处理器，中央处理器连接发动机制动器、液力缓速器、显示器和模式控制装置；
模式控制装置用于选择手动分级模式或恒速巡航模式；
中央处理器用于采集发送机转速信息和速度信息，并与阈值进行对比，通过显示器进行显示。
模式控制装置固定在车辆驾驶室内方向盘的下侧，显示器固定在仪表盘上，显示器正面朝向驾驶员，中央处理器通过CAN总线与发动机转速传感器和速度传感器连接，CAN总线通过CAN转换器连接中央处理器，模式控制装置的侧面设置有用于调节液力缓速器档位的安全控制装置按钮。
安全控制装置按钮总共有五挡，当安全控制装置Ⅰ档，启动发动机制动；
安全控制装置Ⅱ档，启动发动机制动及液力缓速器二档；
安全控制装置Ⅲ档，启动发动机制动及液力缓速器三档；
安全控制装置Ⅳ档，启动发动机制动及液力缓速器四档；
安全控制装置Ⅴ档，启动发动机制动及液力缓速器五档。
本发实用新型的工作方法包括以下步骤：
步骤一，当货车进入坡道时，车辆通过发动机转速传感器和车速传感器采集车辆的车速 v和发动机转速n；
步骤二，中央处理器计算坡度，并通过报警模块进行安全车速预警，当货车实际车速超过安全车速v1时，中央处理器控制报警模块提示驾驶员，并准备启用辅助制动设备，辅助制动设备包括发动机制动以及两个液力缓速器；
步骤三，驾驶员判断道路驾驶情况，根据道路环境的复杂情况来人工选择控制器的控制功能，当行驶过程中坡道较长，交通流畅、干扰较小，驾驶员选择控制器上的黄色按钮，即恒速巡航模式；当行驶过程中坡道较长，道路交通流量大、干扰较大，或者坡道较短时，驾驶员选择控制器上的红色按钮，即手动分级模式；
步骤四，当选择手动分级模式时，驾驶员根据实际车速控制安全控制装置的档位；
当选择恒速巡航模式时，中央处理器根据实际车速与安全车速进行对比，并控制发动机制动器和液力缓速器的开启和关闭，将实际车速v控制在安全车速v1之内。
其中，车速预警功能包括以下步骤：
第一步，当货车进入坡道时，车辆通过发动机转速传感器和车速传感器采集车辆的车速 v和发动机转速n；
第二步，CAN总线将采集到的实际车速v和发动机转速n传输至中央处理器；
第三步，中央处理器根据坡度计算公式求得下坡坡度i；并存入数据库中；
第四步，中央处理根据下坡坡度i，控制显示器显示出对应的安全车速v1，并通过报警模块进行提示，其中，不同的坡度对应不同的安全车速，安全车速保存在数据库中；
当货车实际车速超过安全车速v1时，中央处理器控制报警模块提示驾驶员，并准备启用辅助制动设备，报警模块为声光报警装置。
步骤三中，下坡坡度i的计算方法如下：
1)、关闭液力缓速器时；
根据发动机转速查表得到带档滑行阻力矩，按照变速箱速比，得到阻力f1，
下坡坡度
2)、开启一个液力缓速器时；
根据发动机转速查表得到开启的液力缓速器的裸机阻力矩，按照变速箱速比，得到阻力 f2，
下坡坡度
3)、开启两个液力缓速器时；
通过发动机转速查表得到一个液力缓速器的裸机阻力矩，按照变速箱速比，得到阻力 f2；
通过另一个液力缓速器的档位和传动轴转速查表得到该液力缓速器阻力矩f3，
下坡坡度
其中，m为货车质量，a为货车加速度。
恒速巡航模式的控制方法包括：
当车速为v≤v1-2时，中央处理器关闭发动机制动器以及液力缓速器；在此坡度及速度下不需要辅助制动，仅依靠发动机本身制动即可；
当车速为v1-2＜v≤v1+2之间时，中央处理器首先启动发动机制动装置，再根据速度变化启用或关闭液力缓速器，以维持车辆稳定速度；
当车速为v1+2＜v≤v1+5的范围之间时，中央处理器控制增加液力缓速器的制动力，直至速度降至v1-2＜v≤v1+2之间；
当车速为v>v1+5时，说明发动机制动装置及液力缓速器装置已不能满足车速v1下的下坡制动需求，中央控制器通报警模块发出提示，提示驾驶员将变速器挂低档，达到降低货车速度的目的。
手动分级控制模式是在安全控制装置上设置若干档位，每个档位均对应启动液力缓速器的档位和发动机制动器，其中，
安全控制装置Ⅰ档，启动发动机制动；
安全控制装置Ⅱ档，启动发动机制动及液力缓速器二档；
安全控制装置Ⅲ档，启动发动机制动及液力缓速器三档；
安全控制装置Ⅳ档，启动发动机制动及液力缓速器四档；
安全控制装置Ⅴ档，启动发动机制动及液力缓速器五档。
以安全控制装置Ⅲ档为例，控制功能如下(其他档位参照安全控制装置Ⅲ档)
1)、选择安全控制装置Ⅲ档，v≤v1-2时提示退选液力缓速器二档。
2)、当速度到达v1-2<v≤v1+2之间时，安全控制装置维持稳定速度。
3)、当v1+2<v≤v1+4时，安全控制装置提示选择液力缓速器四档。
4)、当v1+4<v≤v1+5时，安全控制装置提示选择液力缓速器五档。
5)、当货车速度持续增加达到v>v1+5时，说明尤顺发动机制动装置及液力缓速器装置已不能满足车速v1下的下坡制动需求。安全控制装置发出语音或红灯警示器提示，提示驾驶员将变速器挂低档，降低货车速度。
本实用新型智能化程度高，工作可靠，对重型货车下长坡上的安全问题有诸多帮助。

Claims (7)

1.一种重型货车下长坡安全控制装置，其特征在于，包括发动机转速传感器和速度传感器，发动机转速传感器和速度传感器连接中央处理器，中央处理器连接发动机制动器、液力缓速器、显示器和模式控制装置；
模式控制装置用于选择手动分级模式或恒速巡航模式；
中央处理器用于采集发送机转速信息和速度信息，并与阈值进行对比，通过显示器进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种重型货车下长坡安全控制装置，其特征在于，模式控制装置固定在车辆驾驶室内方向盘的下侧。
3.根据权利要求1所述的一种重型货车下长坡安全控制装置，其特征在于，中央处理器通过CAN总线与发动机转速传感器和速度传感器连接。
4.根据权利要求3所述的一种重型货车下长坡安全控制装置，其特征在于，CAN总线通过CAN转换器连接中央处理器。
5.根据权利要求1所述的一种重型货车下长坡安全控制装置，其特征在于，显示器固定在仪表盘上，显示器正面朝向驾驶员。
6.根据权利要求1所述的一种重型货车下长坡安全控制装置，其特征在于，模式控制装置的侧面设置有用于调节液力缓速器档位的安全控制装置按钮。
7.根据权利要求1所述的一种重型货车下长坡安全控制装置，其特征在于，安全控制装置按钮总共有五挡，当安全控制装置Ⅰ档，启动发动机制动；
安全控制装置Ⅱ档，启动发动机制动及液力缓速器二档；
安全控制装置Ⅲ档，启动发动机制动及液力缓速器三档；
安全控制装置Ⅳ档，启动发动机制动及液力缓速器四档；
安全控制装置Ⅴ档，启动发动机制动及液力缓速器五档。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110979294A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 扬州安行机电科技有限公司 用于汽车电磁液冷缓速器的控制器
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