专利名称：一种观光火车四轮转向稳定性控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车转向与制动综合控制技术领域，特别是一种观光火车四轮转向稳定性控制系统。
背景技术：
随着我国旅游事业的飞速发展，居民出游比例日益提高。各地的旅游景区普遍使用电动观光火车作为景区内公共交通工具，以方便游客的游玩。受到自然条件的限制，景区内的道路通常比较窄，每逢节假日人流车流汇集，使得原本不宽的路面更加拥挤。引起车辆失稳的原因主要有以下几个方面:1)由于车纵向和侧向加速度引起的前、后轴以及左、右侧载荷转移，在某些情况下可以使车辆由转向不足变为转向过多，从而引发失稳；2)车的转动角速度响应往往滞后于驾驶员对方向盘的操纵，当车进行紧急变道时，由于这种滞后会使车辆在转向时产生比较大的横摆力矩，作用一段时间后会引起较大的车体侧偏角，因而在较大的车体侧偏角下，驾驶员往往很难操纵车辆而引发失稳；3)车轮胎分别处于不同摩擦系数的路面上(分离路面)时易引起车发生很大姿态的改变；此外，不平路面对车辆的干扰以及侧向风等干扰也会引起车姿态的改变，当因这种改变引起的车体侧偏角很大时，就可能使汽车失稳；4)当驾驶员遇到紧急情况时，由于慌乱而操作不当使轮胎侧向力达到饱和，这时车会产生很大的车体侧偏角，使驾驶员无法通过进一步的调整来操纵车辆，引起失稳。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种观光火车四轮转向稳定性控制系统，其结构合理且使用操作简便，可有效改善汽车在极限或危险工况下的行驶稳定性，提高观光火车在光滑路面高速大转角转向时的安全性。
·[0005]为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的:一种观光火车四轮转向稳定性控制系统，包括车体侧偏角测量装置，车体转动角速度偏差测量装置、根据车体侧偏角测量装置和车体转动角速度偏差测量装置实时所输出信号相应对后轮转角控制器和制动轮判定及制动力矩分配控制器进行控制的电子控制单元，所述制动轮判定及制动力矩分配控制器分别对四个车轮的车轮制动器进行控制。作为优选，所述车体侧偏角测量装置包括实时对车体纵向速度进行检测的纵向速度传感器、实时对车体侧向速度进行检测的侧向速度传感器，以及根据纵向速度传感器和侧向速度传感器所检测信号相应计算得出所述车体侧偏角的车体侧偏角控制器。作为优选，所述车体转动角速度偏差测量装置包括实时对方向盘转角进行检测的方向盘转角传感器、实时对车体转动角速度进行检测的车体转动角速度传感器、车体转动角速度偏差的车体转动角速度偏差控制器；所述车体转动角速度传感器安装在车体质心。作为优选，所述电子控制单元包括对车辆稳定性进行实时分析判断的车辆稳定性判定功能模块所输出信号相应对后轮转角控制器和制动轮判定及制动力矩分配控制器进行控制的模糊控制功能模块；所述车辆稳定性判定功能模块为根据车体侧偏角测量装置的和车体转动角速度偏差测量装置所输出信号相应对模糊控制功能模块进行控制。本实用新型结构合理且使用操作简便，可有效改善观光火车在极限或危险工况下的行驶稳定性，提高观光火车在光滑路面高速大转角转向时的安全性。
图1为本实用新型的结构示意具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。参照图1，一种观光火车四轮转向稳定性控制系统，包括实时对车体质心处速度方向相对于车体纵向轴线的偏转角度即车体侧偏角进行检测的车体侧偏角测量装置10、实时对车体实际转动角速度与驾驶员给定转动角速度间的车体转动角速度偏差进行检测的车体转动角速度偏差测量装置3，以及根据车体侧偏角测量装置10和车体转动角速度偏差测量装置3实时所输出信号相 应对后轮转角控制器5和制动轮判定及制动力矩分配控制器14进行控制的电子控制单元4。其中，制动轮判定及制动力矩分配控制器14为根据电子控制单元4所输出信号，判定是否需要对四轮转向汽车的左侧或右侧车轮进行制动以及相应具体分配需制动侧前后轮的制动力矩的控制器。所述制动轮判定及制动力矩分配控制器14分别对四个车轮的车轮制动器6进行控制。进一步，车体侧偏角测量装置10包括实时对车体纵向速度进行检测的纵向速度传感器11、实时对车体侧向速度进行检测的侧向速度传感器9，以及根据纵向速度传感器11和侧向速度传感器9所检测信号相应计算得出所述车体侧偏角的车体侧偏角控制器12。车体转动角速度偏差测量装置3包括实时对方向盘转角进行检测的方向盘转角传感器1、实时对车体转动角速度进行检测的车体转动角速度传感器2、车体转动角速度偏差的车体转动角速度偏差控制器13 ;其中，车体转动角速度是指车体绕过车体质心垂直轴线转动的角速度。所述车体转动角速度传感器2安装在车体质心。电子控制单元4包括对车辆稳定性进行实时分析判断的车辆稳定性判定功能模块8，以及根据车辆稳定性判定功能模块8所输出信号相应对后轮转角控制器5和制动轮判定及制动力矩分配控制器14进行控制的模糊控制功能模块7。所述车辆稳定性判定功能模块8为根据车体侧偏角测量装置10和车体转动角速度偏差测量装置3所输出信号相应对模糊控制功能模块7进行控制。本实用新型结构合理且使用操作简便，可有效改善观光火车在极限或危险工况下的行驶稳定性，提高观光火车在光滑路面高速大转角转向时的安全性。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范 围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种观光火车四轮转向稳定性控制系统，其特征在于:包括车体侧偏角测量装置(10)、车体转动角速度偏差测量装置(3)、根据车体侧偏角测量装置(10)和车体转动角速度偏差测量装置(3)实时所输出信号相应对后轮转角控制器(5)和制动轮判定及制动力矩分配控制器(14)进行控制的电子控制单元(4)，所述制动轮判定及制动力矩分配控制器(14)分别对四个车轮的车轮制动器(6)进行控制。
2.根据权利要求1所述的观光火车四轮转向稳定性控制系统，其特征在于:所述车体侧偏角测量装置(10)包括实时对车体纵向速度进行检测的纵向速度传感器(11)、实时对车体侧向速度进行检测的侧向速度传感器(9)，以及根据纵向速度传感器(11)和侧向速度传感器(9)所检测信号相应计算得出所述车体侧偏角的车体侧偏角控制器(12)。
3.根据权利要求1所述的观光火车四轮转向稳定性控制系统，其特征在于:所述车体转动角速度偏差测量装置(3)包括实时对方向盘转角进行检测的方向盘转角传感器(I)、实时对车体转动角速度进行检测的车体转动角速度传感器(2)、车体转动角速度偏差的车体转动角速度偏差控制器(13);所述车体转动角速度传感器(2)安装在车体质心。
4.根据权利要求1所述的观光火车四轮转向稳定性控制系统，其特征在于:所述电子控制单元(4)包括对车辆稳定性进行实时分析判断的车辆稳定性判定功能模块⑶所输出信号相应对后轮转角控制器(5)和制动轮判定及制动力矩分配控制器(14)进行控制的模糊控制功能模块(7);所述车辆稳定性判定功能模块(8)为根据车体侧偏角测量装置(I)的和车体转动 角速度偏差测量装置(3)所输出信号相应对模糊控制功能模块(7)进行控制。
专利摘要本实用新型公开了一种观光火车四轮转向稳定性控制系统，包括实时对车体质心处速度方向相对于车体纵向轴线的偏转角度即车体侧偏角进行检测的车体侧偏角测量装置(10)、实时对车体实际转动角速度与驾驶员给定转动角速度间的车体转动角速度偏差进行检测的车体转动角速度偏差测量装置(3)，以及根据车体侧偏角测量装置(1)叫和车体转动角速度偏差测量装置(3)实时所输出信号相应对后轮转角控制器(5)和制动轮判定及制动力矩分配控制器(14)进行控制的电子控制单元(4)。与现有技术相比，本实用新型结构合理且使用操作简便，可有效改善观光火车在极限或危险工况下的行驶稳定性，提高观光火车在光滑路面高速大转角转向时的安全性。
文档编号B60W10/20GK203094053SQ20122068590
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者张作彬 申请人:天津市博瑞特旅游观光火车有限公司