一种气压制动重型车的防侧翻装置的制作方法

本实用新型涉及重型车行驶的主动安全领域，特别涉及一种气压制动重型车的防侧翻装置。

背景技术：

汽车侧翻是一种非常严重的交通事故，近年来受到越来越多关注。汽车侧翻所占的交通事故比例不大，但引起的死伤率高，带来的损失巨大，仅次于汽车碰撞事故居第二位。其中重型车由于其重心高，质量大等更容易发生侧翻，因此，本实用新型提出了一种基于气压制动的重型车防侧翻装置及方法。

目前，针对汽车防侧翻装置上也有很多，其中荆亚杰提出了一种汽车防侧翻应急安全装置及方法（公开号：cn206623830u），该装置通过分设于车辆底盘左右两侧的两套伸缩支撑机构作为车辆在向左右侧侧翻时的应急安全装置，该装置结构简单、安全可靠、智能化程度高，但装置的能量由额外电源提供，能量消耗大，防侧翻效果不稳定；何麟煊提出了一种基于双陀螺稳定器的汽车防侧翻装置及方法（公开号：cn108639164a），当车辆存在侧翻危险时，该装置可通过警报器向驾驶员发送警报，同时控制第一及第二陀螺稳定器模块工作，输出抗侧翻力矩，实现对车内乘员的紧急保护；解决了现有的防侧翻装置结构复杂、响应速度慢、不能有效提供足够回正力矩的缺陷,提高了车辆主动防侧翻能力，但装置成本较高，能量消耗大；陆晓童提出了一种汽车防侧翻装置（公开号：cn108639167a），该装置通过支杆、固定块和顶杆之间的配合，在缓冲件的作用下,支杆与固定块相互连接，并伴随顶杆移动一同移动,提高了固定块的稳定性能,延长了固定块的使用寿命，在滚轮的作用下，滚轮能够对车体的两侧进行支撑，提升了车体的安全性能，但是装置结构复杂，不便安装。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有重型车防侧翻装置的结构复杂、防侧翻效果差、安装成本高等不足，提出了一种气压制动重型车的防侧翻装置，结构紧凑，工作可靠，易于安装，且防侧翻效果好，节约能源，保障汽车行驶安全。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种气压制动重型车的防侧翻装置，包括抗横摆模块、抗侧倾模块、电子控制单元ecu、横摆角速度传感器和车身侧倾角传感器；

所述抗横摆模块包括主储气筒、制动阀、电动推杆、继动阀、空气压缩机、以及第一至第四制动单元；

所述第一至第四制动单元分别设置在重型车的左前、右前、左后、右后车轮处，均包含开关电磁阀和制动气室，其中，所述制动气室用于对其所在处的车轮进行制动；

所述第一、第二制动单元的制动气室通过管道和所述制动阀下腔的输出端相连；所述第一、第二制动单元的开关电磁阀分别设置在第一、第二制动单元的制动气室和制动阀下腔输出端之间的管道中，用于控制第一、第二制动单元的制动气室和制动阀下腔之间管道的开断；

所述制动阀上腔、下腔的输入端均通过管道和所述主储气筒的输出端相连，制动阀上腔的输出端通过管道和所述继动阀的输入端相连；

所述继动阀的输出端通过管道分别和所述第三、第四制动单元的制动气室相连；所述第三、第四制动单元的开关电磁阀分别设置在第三、第四制动单元的制动气室和继动阀输出端之间的管道中，分别用于控制第三、第四制动单元的制动气室和继动阀之间管道的开断；

所述电动推杆的输出轴和所述制动阀顶杆座相抵，用于在伸长时推动制动阀的顶杆座打开制动阀，电动推杆的输出轴缩回时所述制动阀的顶杆座在其回位弹簧的作用下复位、自动关闭；

所述空气压缩器的输出端通过管道和所述主储气筒的输入端相连，用于将空气压缩后输入至主储气筒、使得主储气筒的压强等于预设的工作压强阈值；

所述抗侧倾模块包含第一至第五压力传感器、副储气筒、三位二通电磁阀、放气嘴、第一至第二开关阀、以及第一至第二喷气嘴；

所述第一至第五压力传感器分别设置在所述第一至第四制动单元的制动气室、副储气筒内，用于感应其所述在处的压力值并将其传递给所述电子控制单元ecu；

所述副储气筒的输入端和所述三位二通电磁阀的一个输出端通过管道相连，副储气筒的输出端通过管道分别和所述第一、第二喷气嘴相连；所述第一、第二开关阀分别设置在所述副储气筒和所述第一、第二喷气嘴之间的管道内，分别用于控制副储气筒和所述第一、第二喷气嘴之间管道的开断；

所述三位二通电磁阀的输入端通过管道分别和第一至第四制动单元的制动气室相连，三位二通电磁阀的另一个输出端通过管道和所述放气嘴相连；

所述第一、第二喷气嘴分别设置在重型车第一、第二制动单元所在侧车架的中部，用于朝重型车的外侧进行喷气；所述放气嘴用于将进入其内的气体排放至空气中；

所述横摆角速度传感器用于检测重型车的车身横摆角速度，并将其传递给所述电子控制单元ecu；

所述车身侧倾角传感器用于检测重型车的侧倾角大小，并将其传递给所述电子控制单元ecu；

所述电子控制单元ecu分别和所述第一至第五压力传感器、第一至第四制动单元的开关电磁阀、电动推杆、三位二通电磁阀、以及第一至第二开关阀电气相连，用于根据第一至第五压力传感器的感应值控制第一至第四制动单元的开关电磁阀、电动推杆、三位二通电磁阀、第一至第二开关阀工作。

本实用新型还公开了一种该气压制动重型车的防侧翻装置的抗横摆方法，包含以下步骤：

步骤a.1），令ω1、ω2、ω3、ω4分别为预设的第一、第二、第三、第四横摆角速度阈值，ω1、ω2为负值，ω3=-ω2、ω4=-ω1，ω4＞ω3；电子控制单元ecu采集横摆角速度传感器的信号ω，并将其分别和ω1、ω2、ω3、ω4比较；

步骤a.2.1），若ω为正并且其值大于ω3、小于ω4；

步骤a.2.1.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.1.2），电子控制单元ecu控制第二制动单元的开关电磁阀打开，第一、第三、第四制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第二制动单元的制动气室，右前轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性；

步骤a.2.2），若ω为正并且其值大于ω4；

步骤a.2.2.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.2.2），电子控制单元ecu控制第二、第四制动单元的开关电磁阀打开，第一、第三制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第二、第四制动单元的制动气室，右前轮以及右后轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性；

步骤a.2.3），若ω为负并且其值小于ω2、大于ω1；

步骤a.2.3.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.3.2），电子控制单元ecu控制第一制动单元的开关电磁阀打开，第二、第三、第四制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第一制动单元的制动气室，左前轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性；

步骤a.2.4），若ω为负并且其值小于ω1；

步骤a.2.4.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.4.2），电子控制单元ecu控制第一、第三制动单元的开关电磁阀打开，第二、第四制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第一、第三年制动单元的制动气室，左前轮以及左后轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性。

本实用新型还公开了一种该气压制动重型车的防侧翻装置的抗侧倾方法，包含以下步骤：

步骤b.1），当重型车行驶过程中解除制动后，电子控制单元ecu采集第一至第五压力传感器的压力值p1、p2、p3、p4、p5，并将p5分别和p1、p2、p3、p4进行比较；

步骤b.1.1），若p5小于p1、p2、p3、p4中的任意一个，电子控制单元ecu控制三位二通电磁阀工作，使得第一至第四制动单元的制动气室和副储气筒联通，第一至第四制动单元制动气室中的高压气体经三位二通电磁阀进入副储气筒中；

步骤b.1.2），若p1、p2、p3、p4均大于等于p5，电子控制单元ecu控制三位二通电磁阀工作，使得第一至第四制动单元的制动气室和放气嘴联通，第一至第四制动单元制动气室中的高压气体经放气嘴排出；

步骤b.2），令θ1、θ2分别为预设的第一、第二侧倾角阈值，θ1为负值，θ2=-θ1；电子控制单元ecu采集侧倾角传感器的信号θ，并将其分别和θ1、θ2进行比较；

步骤b.3.1），若θ为正并且其值大于θ2；

步骤b.3.1.1），电子控制单元ecu控制第二开关阀打开、第一开关阀关闭，副储气筒中的高压气体由第二喷气嘴喷出，减小车身侧倾角；

步骤b.3.1.2），当θ小于θ2时，电子控制单元ecu控制第二开关阀关闭，停止喷气；

步骤b.3.2），若θ2为负并且其值小于θ1；

步骤b.3.1.1），电子控制单元ecu控制第一开关阀打开，第二开关阀关闭，副储气筒中的高压气体由第一喷气嘴喷出，减小车身侧倾角；

步骤b.3.1.2），当θ2大于θ2时，电子控制单元ecu控制第二开关阀关闭，停止喷气。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.简单易安装：本实用新型结构简单，以气压制动系统为基础，易于安装，工作可靠；

2.防翻效果好：本实用新型可同时提高重型车的横摆稳定性以及侧倾稳定性，有效的实现重型车防侧翻；

3.节约能源：将气压制动残余的高压气体回收，并用于喷气式的防侧倾机构，节约能源；

4.响应速度快：由高压气体作为能量传递的媒介，装置的开闭迅速，实时性好。

附图说明

图1是本实用新型的气压制动重型车的防侧翻装置的原理示意图；

图2是本实用新型的抗横摆模块工作原理图；

图3是本实用新型的抗侧倾模块工作原理图。

图中，1-第一制动单元的制动气室，2-第一压力传感器，3-主储气筒，4-第一制动单元的开关电磁阀，5-制动阀，6-电动推杆，7-副储气筒，8-放气嘴，9-三位二通电磁阀，10-电子控制单元ecu，11-第二制动单元的开关电磁阀，12-横摆角速度传感器，13-第二制动单元的制动气室，14-第二压力传感器，15-第二喷气嘴，16-第四制动单元的制动气室，17-第四年压力传感器，18-车身侧倾角传感器，19-第四制动单元的开关电磁阀，20-第五压力传感器，21-第二开关阀，22-第一开关阀，23-继动阀，24-第三制动单元的开关电磁阀，25-空气压缩机，26-第三年制动单元的制动气室，27-第三年压力传感器，28-第一喷气嘴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

本实用新型可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本实用新型的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1所示，本实用新型公开了一种气压制动重型车的防侧翻装置，包括抗横摆模块、抗侧倾模块、电子控制单元ecu、横摆角速度传感器和车身侧倾角传感器；

所述抗横摆模块包括主储气筒、制动阀、电动推杆、继动阀、空气压缩机、以及第一至第四制动单元；

所述第一至第四制动单元分别设置在重型车的左前、右前、左后、右后车轮处，均包含开关电磁阀和制动气室，其中，所述制动气室用于对其所在处的车轮进行制动；

所述第一、第二制动单元的制动气室通过管道和所述制动阀下腔的输出端相连；所述第一、第二制动单元的开关电磁阀分别设置在第一、第二制动单元的制动气室和制动阀下腔输出端之间的管道中，用于控制第一、第二制动单元的制动气室和制动阀下腔之间管道的开断；

所述制动阀上腔、下腔的输入端均通过管道和所述主储气筒的输出端相连，制动阀上腔的输出端通过管道和所述继动阀的输入端相连；

所述继动阀的输出端通过管道分别和所述第三、第四制动单元的制动气室相连；所述第三、第四制动单元的开关电磁阀分别设置在第三、第四制动单元的制动气室和继动阀输出端之间的管道中，分别用于控制第三、第四制动单元的制动气室和继动阀之间管道的开断；

所述电动推杆的输出轴和所述制动阀顶杆座相抵，用于在伸长时推动制动阀的顶杆座打开制动阀，电动推杆的输出轴缩回时所述制动阀的顶杆座在其回位弹簧的作用下复位、自动关闭；

所述空气压缩器的输出端通过管道和所述主储气筒的输入端相连，用于将空气压缩后输入至主储气筒、使得主储气筒的压强等于预设的工作压强阈值；

所述抗侧倾模块包含第一至第五压力传感器、副储气筒、三位二通电磁阀、放气嘴、第一至第二开关阀、以及第一至第二喷气嘴；

所述第一至第五压力传感器分别设置在所述第一至第四制动单元的制动气室、副储气筒内，用于感应其所述在处的压力值并将其传递给所述电子控制单元ecu；

所述副储气筒的输入端和所述三位二通电磁阀的一个输出端通过管道相连，副储气筒的输出端通过管道分别和所述第一、第二喷气嘴相连；所述第一、第二开关阀分别设置在所述副储气筒和所述第一、第二喷气嘴之间的管道内，分别用于控制副储气筒和所述第一、第二喷气嘴之间管道的开断；

所述三位二通电磁阀的输入端通过管道分别和第一至第四制动单元的制动气室相连，三位二通电磁阀的另一个输出端通过管道和所述放气嘴相连；

所述第一、第二喷气嘴分别设置在重型车第一、第二制动单元所在侧车架的中部，用于朝重型车的外侧进行喷气；所述放气嘴用于将进入其内的气体排放至空气中；

所述横摆角速度传感器用于检测重型车的车身横摆角速度，并将其传递给所述电子控制单元ecu；

所述车身侧倾角传感器用于检测重型车的侧倾角大小，并将其传递给所述电子控制单元ecu；

所述电子控制单元ecu分别和所述第一至第五压力传感器、第一至第四制动单元的开关电磁阀、电动推杆、三位二通电磁阀、以及第一至第二开关阀电气相连，用于根据第一至第五压力传感器的感应值控制第一至第四制动单元的开关电磁阀、电动推杆、三位二通电磁阀、第一至第二开关阀工作。

如图2所示，本实用新型还公开了一种该气压制动重型车的防侧翻装置的抗横摆方法，包含以下步骤：

步骤a.1），令ω1、ω2、ω3、ω4分别为预设的第一、第二、第三、第四横摆角速度阈值，ω1、ω2为负值，ω3=-ω2、ω4=-ω1，ω4＞ω3；电子控制单元ecu采集横摆角速度传感器的信号ω，并将其分别和ω1、ω2、ω3、ω4比较；

步骤a.2.1），若ω为正并且其值大于ω3、小于ω4；

步骤a.2.1.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.1.2），电子控制单元ecu控制第二制动单元的开关电磁阀打开，第一、第三、第四制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第二制动单元的制动气室，右前轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性；

步骤a.2.2），若ω为正并且其值大于ω4；

步骤a.2.2.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.2.2），电子控制单元ecu控制第二、第四制动单元的开关电磁阀打开，第一、第三制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第二、第四制动单元的制动气室，右前轮以及右后轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性；

步骤a.2.3），若ω为负并且其值小于ω2、大于ω1；

步骤a.2.3.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.3.2），电子控制单元ecu控制第一制动单元的开关电磁阀打开，第二、第三、第四制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第一制动单元的制动气室，左前轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性；

步骤a.2.4），若ω为负并且其值小于ω1；

步骤a.2.4.1），电子控制单元ecu控制电动推杆推动制动阀；

步骤a.2.4.2），电子控制单元ecu控制第一、第三制动单元的开关电磁阀打开，第二、第四制动单元的开关电磁阀关闭；高压气体进入第一、第三年制动单元的制动气室，左前轮以及左后轮受到制动力，产生抗横摆力矩，提高重型车的横摆稳定性。

如图3所示，本实用新型还公开了一种该气压制动重型车的防侧翻装置的抗侧倾方法，包含以下步骤：

步骤b.1），当重型车行驶过程中解除制动后，电子控制单元ecu采集第一至第五压力传感器的压力值p1、p2、p3、p4、p5，并将p5分别和p1、p2、p3、p4进行比较；

步骤b.1.1），若p5小于p1、p2、p3、p4中的任意一个，电子控制单元ecu控制三位二通电磁阀工作，使得第一至第四制动单元的制动气室和副储气筒联通，第一至第四制动单元制动气室中的高压气体经三位二通电磁阀进入副储气筒中；

步骤b.1.2），若p1、p2、p3、p4均大于等于p5，电子控制单元ecu控制三位二通电磁阀工作，使得第一至第四制动单元的制动气室和放气嘴联通，第一至第四制动单元制动气室中的高压气体经放气嘴排出；

步骤b.2），令θ1、θ2分别为预设的第一、第二侧倾角阈值，θ1为负值，θ2=-θ1；电子控制单元ecu采集侧倾角传感器的信号θ，并将其分别和θ1、θ2进行比较；

步骤b.3.1），若θ为正并且其值大于θ2；

步骤b.3.1.1），电子控制单元ecu控制第二开关阀打开、第一开关阀关闭，副储气筒中的高压气体由第二喷气嘴喷出，减小车身侧倾角；

步骤b.3.1.2），当θ小于θ2时，电子控制单元ecu控制第二开关阀关闭，停止喷气；

步骤b.3.2），若θ2为负并且其值小于θ1；

步骤b.3.1.1），电子控制单元ecu控制第一开关阀打开，第二开关阀关闭，副储气筒中的高压气体由第一喷气嘴喷出，减小车身侧倾角；

步骤b.3.1.2），当θ2大于θ2时，电子控制单元ecu控制第二开关阀关闭，停止喷气。

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）具有与本实用新型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，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。