CN219927404U - 一种侧倾保护系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧倾保护系统及车辆，涉及车辆工程技术领域，应用于车辆，其中系统包括：供气装置；电磁阀，包括进气口、排气口以及至少一个出气口，其中，进气口与供气装置的供气口通过导气管连通；控制单元，第一控制端与电磁阀的受控端连接，用以控制进气口、排气口以及每个出气口开启和关闭；至少一个充气气囊，每个所述充气气囊的上部与车辆的车架固定连接，每个充气气囊的下部与车辆的车桥固定连接，每个充气气囊的导气口与电磁阀的出气口通过导气管连通；高度传感器，其信号交互端与控制单元的第二控制端连接，用于采集车桥与所述车架之间的距离。本实用新型公开的技术方案能够显著增强车辆的运行安全性。

Description

一种侧倾保护系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆工程技术领域，尤其是涉及一种侧倾保护系统及车辆。

背景技术

随着车辆技术的发展以及车辆普及率的提高，用户对于车辆运行安全性的要求也随之增高。对于一些质心较高的车辆，如工程车、客车，其整车质心往往都处于整车的较高的位置，当质心较高的车辆在进行高速转向或在路况较差的路面行驶时，会因质心过高、整车惯性较大，会产生车辆侧翻的风险。进一步的，当车辆在较差的路面行驶时，过高的质心会降低车辆的舒适性。

为了避免上述问题的发生，目前主流的应对措施是采取对车辆进行限速的方式，这种方式虽然可以在一定程度上减少车辆侧翻等事故的发生，但并没有从根本上解决上述问题，导致车辆的运行安全性较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种侧倾保护系统及车辆，主要目的在于解决高质心车辆的运行安全性过低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种侧倾保护系统，应用于车辆，包括：

供气装置；

电磁阀，所述电磁阀包括进气口、排气口以及至少一个出气口，其中，所述进气口与所述供气装置的供气口通过导气管连通；

控制单元，所述控制单元的第一控制端与所述电磁阀的受控端连接，用以使所述进气口、所述排气口以及每个所述出气口开启或关闭；

至少一个充气气囊，每个所述充气气囊的上部与所述车辆的车架固定连接，每个所述充气气囊的下部与所述车辆的车桥固定连接，每个所述充气气囊的导气口与所述电磁阀的出气口通过导气管连通；

高度传感器，所述高度传感器的信号交互端与所述控制单元的第二控制端连接，用于采集所述车桥与所述车架之间的距离。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种车辆，包括上述的侧倾保护系统。

本实用新型提供的一种侧倾保护系统及车辆，通过安装在车桥与车架间的一个以上的充气气囊，形成对车架的支撑面；再通过控制单元对电磁阀的控制，使充气气囊从供气装置处获得气压或进行放气，控制各充气气囊的充气与放气，来带动与其连接的车架进行提升或者降低，以实现对车辆质心的调整，防止车辆发生侧倾，提高车辆的运行安全性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的一种侧倾保护系统的结构示意图之一；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种侧倾保护系统的结构示意图之二；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种侧倾保护系统的结构示意图之三；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种侧倾保护系统的结构示意图之四。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于“客运车辆”中，但应理解，本申请实施例中仅是以客运车辆为例进行介绍，但本申请的侧倾保护系统的应用场景不限于此。

目前，各吨位的客运车辆存质心较高的共同的特点，在较差的道路条件或特殊的行驶条件下非常容易侧翻。但是，因为其特殊的用途，客运车辆常常行驶在路面条件极差的道路上，基于此，这类客运车辆发生侧翻事故的频率很高，造成极其严重的人身财产损失。为了预防、杜绝上述问题，目前是采取对客运车辆进行限速的方式，这种方式虽然可以在一定程度上减少客运车辆侧翻事故的发生，但并没有从根本上解决上述问题。

经研究发现，通过车架与车桥间的距离，可以调整客运车辆在不同状态下的质心，可以有效减少侧翻事故的发生概率。但是，传统的客运车辆的悬挂系统多只具有减震的功能，不具有主动调整车辆质心高低的功能，导致客运车辆在行驶过程中仍会存在因质心较高而发生侧翻事故的可能。

为克服上述至少一个缺陷，本申请实施例提供了一种侧倾保护系统及车辆，用于对客运车辆的质心进行调整，有助于在遇到紧急制动、大角度转弯等极限工作状况时，确保车辆的行驶安全。

下面结合图1至图4描述根据本实用新型一些实施例所述的侧倾保护系统及车辆。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种侧倾保护系统，应用于车辆，包括供气装置10、控制单元20、电磁阀30、至少一个充气气囊40以及高度传感器50。

其中，供气装置10可以为为系统提供气压的设备，如压气机、储气罐、储气筒等装置，供气装置10可以设置于车辆的车身处。进一步的，电磁阀30为控制流体的自动化基础元件，该电磁阀30可以包括进气口、排气口以及至少一个出气口，电磁阀30可以接收外界的控制，分别使进气口、排气口以及出气口处于开启或封闭的状态。进一步的，充气气囊40可以基于其内部的气体体积的变化，改变充气气囊40的整体高度；本实施例提供的侧倾保护系统中，充气气囊40的上部与车辆的车架固定连接，充气气囊40的下部可以和车辆的车桥固定连接，通过改变充气气囊40的气体体积，改变充气气囊40的高度，进而改变车架与车桥间的距离，从而改变车身的高度，以调整质心高度。进一步的，系统可以设置多个充气气囊40，每个充气气囊40可以设置在车辆不同位置处的车架与车桥之间，以整体抬高或降低车辆的高度。进一步的，每个充气气囊40的导气口可以分别通过导气管连接到电磁阀30的多个出气口，也可以连接到同一个出气口。

具体的，供气装置10的供气口与电磁阀30的进气口通过导气管连通，该导气管可以为尼龙导气管，能使供气装置10提供的气体能够经由导气通道输送到电磁阀30。进一步的，导气通道也可以为金属管或塑胶管。进一步的，电磁阀30的排气口可以和大气连通，以向大气排放气体。进一步的，电磁阀30的每个出气口与充气气囊40的导气口通过导气管连通，以使气体可以在电磁阀30与充气气囊40间交互，改变充气气囊40内的气体体积。

进一步的，系统还包括控制单元20，该控制单元20可以为具有一定运算能力的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)，控制单元20的第一控制端与电磁阀30的受控端连接，用以使电磁阀30的进气口、排气口以及每个出气口开启或关闭。进一步的，系统还包括设置于车辆的车身处的高度传感器50，高度传感器50的信号交互端与控制单元20的第二控制端连接，用于识别车桥与车架之间的距离，高频地检测车身与车桥之间相对高度，进而获取车辆的高度数据。

在实际的工作过程中，当控制单元20从高度传感器50接收到车辆的车桥与车架的距离过小时，表明车辆的质心过低，控制单元20使电磁阀30的排气口关闭，进气口以及每个出气口开启，使供气装置10的气体经导气管流入到每个充气气囊40中，提高充气气囊40的高度，进而增加车辆的车桥与车架的距离，从而提高车辆的高度；进一步的，当控制单元20从高度传感器50接收到车辆的车桥与车架的距离过大时，表明车辆的质心过高，控制单元20使电磁阀30的进气口关闭，使排气口以及每个出气口开启，使供气装置10的气体无法流入到每个充气气囊40中，并使充气气囊40中的气体经排气口排放到大气中，降低充气气囊40的高度，进而降低车辆的车桥与车架的距离，从而降低车辆的高度；进一步的，当需要维持车辆的高度时，控制单元20控制电磁阀30的进气口、排气口以及每个出气口都处于关闭状态，以维持每个充气气囊40的高度，进而维持车辆的质心高度。此处，车桥与车架的距离过大或过小的标准可以基于实际情况确定，并将标准写入到控制单元20中。需要注意的是，本实施例中的控制单元的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的侧倾保护系统实现的功能主要通过系统中各个单元之间的连接关系实现。

本实用新型实施例提出的侧倾保护系统，通过安装在车桥与车架间的一个以上的充气气囊，形成对车架的支撑面；再通过控制单元对电磁阀的控制，使充气气囊从供气装置处获得气压或进行放气，控制各充气气囊的充气与放气，来带动与其连接的车架进行提升或者降低，以实现对车辆重心的调整，防止车辆发生侧倾，提高车辆的运行安全性。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图2所示，所述供气装置10的供气口设置有单向阀60，用于使所述供气装置10通过所述导气管向所述电磁阀30的进气口单向供气。具体的，单向阀60可以设置于供气装置10的供气口处，与供气装置10的供气口螺接，也可以设置于供气装置10的供气口与电磁阀30的进气口之间，以使电磁阀30内的气体不会经导气管流回到供气装置10，保证气体只能从供气装置10流出。在上述实施例中，在供气装置与电磁阀间设置单向阀，以对供气装置进行保护，并提高系统对充气气囊供气的控制精度。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图3所示，所述供气装置10可以为储气筒。其中，所述供气装置10处还设置有压力开关P，压力开关P作为一种空压压力开关，用于监测所述供气装置10内的气压值，其中，所述压力开关P的信号交互端与所述控制单元20的第三控制端连接。具体的，压力开关P可以检测供气装置10内气体的压力信号，当压力信号过小时，可以使控制单元20不对高度传感器50的数据进行处理，并使电磁阀30的进气口、排气口以及每个出气口都处于关闭状态，以使充气气囊40的高度保持稳定，保证车辆的行驶安全。需要注意的是，本实施例中的控制单元的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的侧倾保护系统实现的功能主要通过系统中各个单元之间的连接关系实现。在上述实施例中，可以避免因储气筒的气压过低，导致无法对充气气囊内的气体体积进行控制，以保护系统的正常运行，保障车辆的运行安全。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图4所示，所述侧倾保护系统还包括速度传感器S。其中，速度传感器S设置于车辆的车身处，用于采集所述车辆的当前车速，所述速度传感器S的信号交互端与所述控制单元20的第四控制端连接。在实际的工作过程中，当控制单元20从速度传感器S接收到车辆的速度信息大于零时，控制单元20对高度传感器50输入的高度电信号与压力开关P输入的压力信号按照上述实施例描述的工作方式正常处理，并按照上述的工作流程控制充气气囊40的充气与放气，此功能用于保证车辆在行驶状态下的安全。需要注意的是，本实施例中的控制单元的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的侧倾保护系统实现的功能主要通过系统中各个单元之间的连接关系实现。在上述实施例中，系统可以判断车辆是否处于行驶状态，当车辆处于行驶状态时，控制电磁阀以及充气气囊的正常工作，以保护系统的正常运行，保障车辆的运行安全。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图4所示，所述侧倾保护系统还包括角度传感器A。其中，角度传感器A用于采集所述车辆的车身相对于地面的角度，所述角度传感器A的信号交互端与所述控制单元20的第五控制端连接。其中，车身相对于地面的角度可以为车身相对于水平面的角度。具体的，角度传感器A能够确定当前车辆的倾角，并将倾角数据发送到控制单元20。

在实际的工作过程中，当控制单元20从速度传感器S接收到车辆的速度信息大于零时，按照上述的工作流程控制充气气囊40的充气与放气，此功能用于保证车辆行驶安全。相应的，当车辆静止并发生倾斜时，车身倾角处于较小状态时，角度传感器A检测到的倾角较小，控制单元20使充气气囊40的高度保持在特定高度，使整车高度不变；进一步的，当车身倾角过大时，角度传感器A检测到的倾角过大，向电磁阀30发出指令，控制充气气囊40按照上述实施例描述的方式进行放气，使车身高度降低，整车质心高度下降低，从而提高整车静态侧倾稳定角。此处，车辆倾角过大或较小的标准可以根据实际情况确定，并将上述标准写入到控制单元20中。需要注意的是，本实施例中的控制单元的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的侧倾保护系统实现的功能主要通过系统中各个单元之间的连接关系实现。在上述实施例中，系统可以判断车辆是否处于行驶状态，并识别车辆当前的倾角，控制电磁阀使充气气囊进行充放气，以调整车辆的质心高度，避免车辆因倾角过大发生侧翻，保障车辆的运行安全。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图4所示，所述侧倾保护系统还包括信号通信单元70。其中，信号通信单元70的第一信号收发端和所述控制单元20的第六控制端连接，所述信号通信单元70的第二信号收发端用于与远端的上位机(图中未示出)建立通信连接。具体的，控制单元20可以基于信号通信单元70与远端的上位机，如设置于驾驶室内的终端进行连接，相关人员可以基于终端通过信号通信单元70与控制单元20进行信息交互，以改变控制单元20中的控制数据。在上述实施例中，可以基于信号通信单元远程的对控制单元进行设置，提高了系统的可操作性与操作便利性。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图4所示，所述侧倾保护系统还包括告警提示单元80。其中，告警提示单元80的信号交互端与所述控制单元20的第七控制端连接，告警提示单元80可以设置于车辆的驾驶室中。具体的，所述告警提示单元80包括声音告警单元、灯光告警单元以及声光告警单元中的至少一种，以发出声音告警信息、灯光告警信息或声光告警信息。需要注意的是，本实施例中的控制单元的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的侧倾保护系统实现的功能主要通过系统中各个单元之间的连接关系实现。在上述实施例中，若控制单元识别到系统处于异常状态，则可以基于告警提示单元发出报警信息，以提醒相关人员注意排查故障。

在本实用新型的一个实施例中，可选地，每个所述充气气囊处设置有气压传感器，用于采集所述充气气囊内的气压值。其中，气压传感器可以设置于充气气囊的外表面或车体处，并通过气压探针获取充气气囊内的气压值。进一步的，每个所述气压传感器的信号交互端与所述控制单元的第八控制端连接。在实际的工作过程中，气压传感器若识别到某个充气气囊的气压过低，或不同的充气气囊内的气压值差距过大，则可以将上述气压信息发送到控制单元，控制单元识别到充气气囊内的气压存在异常时，可以控制告警提示单元发出告警提示信息。此处，充气气囊内的气压是否存在异常的确定方式可以基于实际情况确定，并将异常的标准写入到控制单元中。需要注意的是，本实施例中的控制单元的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的侧倾保护系统实现的功能主要通过系统中各个单元之间的连接关系实现。在上述实施例中，能够基于每个充气气囊处设置的气压传感器，实时采集每个充气气囊内的气压值，当某个充气气囊内的气压值存在异常时，能够及时的发现异常情况，并进行进一步处理。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种车辆，包括上述的侧倾保护系统。

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

Claims (10)

1.一种侧倾保护系统，应用于车辆，其特征在于，所述系统包括：

供气装置；

电磁阀，所述电磁阀包括进气口、排气口以及至少一个出气口，其中，所述进气口与所述供气装置的供气口通过导气管连通；

控制单元，所述控制单元的第一控制端与所述电磁阀的受控端连接，用以使所述进气口、所述排气口以及每个所述出气口开启或关闭；

至少一个充气气囊，每个所述充气气囊的上部与所述车辆的车架固定连接，每个所述充气气囊的下部与所述车辆的车桥固定连接，每个所述充气气囊的导气口与所述电磁阀的出气口通过导气管连通；

高度传感器，所述高度传感器的信号交互端与所述控制单元的第二控制端连接，用于采集所述车桥与所述车架之间的距离。

2.根据权利要求1所述的侧倾保护系统，其特征在于，所述供气装置的供气口设置有单向阀，用于使所述供气装置通过所述导气管向所述电磁阀的进气口单向供气。

3.根据权利要求2所述的侧倾保护系统，其特征在于，所述供气装置处还设置有压力开关，用于监测所述供气装置内的气压值，其中，所述压力开关的信号交互端与所述控制单元的第三控制端连接。

4.根据权利要求3所述的侧倾保护系统，其特征在于，所述导气管为尼龙导气管。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的侧倾保护系统，其特征在于，所述侧倾保护系统还包括：

速度传感器，用于采集所述车辆的当前车速，所述速度传感器的信号交互端与所述控制单元的第四控制端连接。

6.根据权利要求5所述的侧倾保护系统，其特征在于，所述侧倾保护系统还包括：

角度传感器，用于采集所述车辆的车身相对于地面的角度，所述角度传感器的信号交互端与所述控制单元的第五控制端连接。

7.根据权利要求6所述的侧倾保护系统，其特征在于，所述侧倾保护系统还包括：

信号通信单元，所述信号通信单元的第一信号收发端和所述控制单元的第六控制端连接，所述信号通信单元的第二信号收发端用于与远端的上位机建立通信连接。

8.根据权利要求7所述的侧倾保护系统，其特征在于，所述侧倾保护系统还包括：

告警提示单元，所述告警提示单元的信号交互端与所述控制单元的第七控制端连接；

所述告警提示单元包括声音告警单元、灯光告警单元以及声光告警单元中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的侧倾保护系统，其特征在于，每个所述充气气囊处设置有气压传感器，用于采集所述充气气囊内的气压值；

其中，每个所述气压传感器的信号交互端与所述控制单元的第八控制端连接。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1至9中任一项所述的侧倾保护系统。