一种通过辅助空气弹簧调节的大客车防侧翻控制装置的制作方法

本发明涉及运输车辆主动安全控制领域，尤其涉及一种通过辅助空气弹簧调节的大客车防侧翻控制装置。

背景技术：

为了提高乘客的舒适性和增加载客量，大客车被设计地质心位置偏高、车身较长。相对于轿车，大客车的安全系统不健全。因此，大客车在高速转弯或因前方障碍物急转弯时，容易发生侧翻，导致严重的交通事故。在发生侧翻行为过程中，大客车的车身高度一侧下降，另一侧升高。在车身高度下降的一侧，悬架因车身压力增加导致变形量增大，车桥和车身之间的距离变小。在车身高度升高的一侧，悬架因车身压力减小导致变形量减小，车桥和车身之间的距离变大。如果在车桥和车身之间增加一个反作用力，使得车桥和车身之间的距离不变，可有效阻止大客车发生侧翻的趋势。现有的大客车尚未通过增加辅助反作用力装置来实现对大客车的防侧翻控制。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中所存在的问题，提出一种通过辅助空气弹簧调节的大客车防侧翻控制装置。

一种通过辅助空气弹簧调节的大客车防侧翻控制装置，包括前车桥、前车身单轴侧倾角传感器、车架、第一空气弹簧、方向盘转角位置传感器、空气滤清器、气泵、第一电磁阀、高压储气罐、陀螺仪、三轴加速度传感器、第二电磁阀、第二空气弹簧、车速传感器、后车身单轴侧倾角传感器、后车桥、第三空气弹簧、第三电磁阀、主动防侧翻控制器、第四电磁阀、第四空气弹簧；在车架的前端安装有第一空气弹簧、第四空气弹簧；第一空气弹簧的一端固定安装在车架的左前端，另一端固定安装在前车桥的左端；第四空气弹簧的一端固定安装在车架的右前端，另一端固定安装在前车桥的右端；在车架的后端安装有第二空气弹簧、第三空气弹簧；第二空气弹簧的一端固定安装在车架的左后端，另一端固定安装在后车桥的左端；第三空气弹簧的一端固定安装在车架的右后端，另一端固定安装在后车桥的右端；在车架上固定安装有空气滤清器、气泵、高压储气罐、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀；空气滤清器一端与大气相连接，另一端通过气体管路与气泵相连接，气泵的另一端通过气体管路与高压储气罐相连接；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀都是三位三通气阀，每个电磁阀包括一个进气孔、一个出气孔和一个放气孔；第一电磁阀的进气孔通过气体管路与高压储气罐相连接，第一电磁阀的出气孔通过气体管路与第一空气弹簧相连接，第一电磁阀的放气孔通过防尘罩与大气相连接；第二电磁阀的进气孔通过气体管路与高压储气罐相连接，第二电磁阀的出气孔通过气体管路与第二空气弹簧相连接，第二电磁阀的放气孔通过防尘罩与大气相连接；第三电磁阀的进气孔通过气体管路与高压储气罐相连接，第三电磁阀的出气孔通过气体管路与第三空气弹簧相连接，第三电磁阀的放气孔通过防尘罩与大气相连接；第四电磁阀的进气孔通过气体管路与高压储气罐相连接，第四电磁阀的出气孔通过气体管路与第四空气弹簧相连接，第四电磁阀的放气孔通过防尘罩与大气相连接；方向盘转角位置传感器固定安装在转向轴上，车速传感器固定安装在驱动桥壳内，陀螺仪固定安装在车架的质心位置，三轴加速度传感器固定安装在陀螺仪后方的车架上，前车身单轴侧倾角传感器固定安装在车架前端中心位置，后车身单轴侧倾角传感器固定安装在车架后端中心位置；主动防侧翻控制器的信号输入端口分别与方向盘转角位置传感器、车速传感器、陀螺仪、三轴加速度传感器、前车身单轴侧倾角传感器、后车身单轴侧倾角传感器电连接，主动防侧翻控制器的信号输出端口分别与气泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀电连接。

本发明的有益效果：该大客车防侧翻控制装置能够根据当前车辆参数预先判断大客车下一状态是否有侧翻倾向，能够避免大客车因高速转弯或躲避前方障碍物突然转向导致的侧翻行为，确保人员安全，减少财产损失。

附图说明

图1是本发明控制装置的结构示意图。

图2、图3是车身高度调节机构的结构示意图。

图中1-前车桥，2-前车身单轴侧倾角传感器，3-车架，4-第一空气弹簧，5-方向盘转角位置传感器，6-空气滤清器，7-气泵，8-第一电磁阀，9-高压储气罐，10-陀螺仪，11-三轴加速度传感器，12-第二电磁阀，13-第二空气弹簧，14-车速传感器，15-后车身单轴侧倾角传感器，16-后车桥，17-第三空气弹簧，18-第三电磁阀，19-主动防侧翻控制器，20-第四电磁阀，21-第四空气弹簧。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，一种通过辅助空气弹簧调节的大客车防侧翻控制装置，包括前车桥1、前车身单轴侧倾角传感器2、车架3、第一空气弹簧4、方向盘转角位置传感器5、空气滤清器6、气泵7、第一电磁阀8、高压储气罐9、陀螺仪10、三轴加速度传感器11、第二电磁阀12、第二空气弹簧13、车速传感器14、后车身单轴侧倾角传感器15、后车桥16、第三空气弹簧17、第三电磁阀18、主动防侧翻控制器19、第四电磁阀20、第四空气弹簧21；在车架3的前端安装有第一空气弹簧4、第四空气弹簧21；第一空气弹簧4的一端固定安装在车架3的左前端，另一端固定安装在前车桥1的左端；第四空气弹簧21的一端固定安装在车架3的右前端，另一端固定安装在前车桥1的右端；在车架3的后端安装有第二空气弹簧13、第三空气弹簧17；第二空气弹簧13的一端固定安装在车架3的左后端，另一端固定安装在后车桥16的左端；第三空气弹簧17的一端固定安装在车架3的右后端，另一端固定安装在后车桥16的右端；在车架3上固定安装有空气滤清器6、气泵7、高压储气罐9、第一电磁阀8、第二电磁阀12、第三电磁阀18、第四电磁阀20；空气滤清器6一端与大气相连接，另一端通过气体管路与气泵7相连接，气泵7的另一端通过气体管路与高压储气罐9相连接；第一电磁阀8、第二电磁阀12、第三电磁阀18、第四电磁阀20都是三位三通气阀，每个电磁阀包括一个进气孔、一个出气孔和一个放气孔；第一电磁阀8的进气孔通过气体管路与高压储气罐9相连接，第一电磁阀8的出气孔通过气体管路与第一空气弹簧4相连接，第一电磁阀8的放气孔通过防尘罩与大气相连接；第二电磁阀12的进气孔通过气体管路与高压储气罐9相连接，第二电磁阀12的出气孔通过气体管路与第二空气弹簧13相连接，第二电磁阀12的放气孔通过防尘罩与大气相连接；第三电磁阀18的进气孔通过气体管路与高压储气罐9相连接，第三电磁阀18的出气孔通过气体管路与第三空气弹簧17相连接，第三电磁阀18的放气孔通过防尘罩与大气相连接；第四电磁阀20的进气孔通过气体管路与高压储气罐9相连接，第四电磁阀20的出气孔通过气体管路与第四空气弹簧21相连接，第四电磁阀20的放气孔通过防尘罩与大气相连接；方向盘转角位置传感器5固定安装在转向轴上，车速传感器14固定安装在驱动桥壳内，陀螺仪10固定安装在车架3的质心位置，三轴加速度传感器11固定安装在陀螺仪10后方的车架3上，前车身单轴侧倾角传感器2固定安装在车架3前端中心位置，后车身单轴侧倾角传感器15固定安装在车架3后端中心位置；主动防侧翻控制器19的信号输入端口分别与方向盘转角位置传感器5、车速传感器14、陀螺仪10、三轴加速度传感器11、前车身单轴侧倾角传感器2、后车身单轴侧倾角传感器电连接15，主动防侧翻控制器19的信号输出端口分别与气泵7、第一电磁阀8、第二电磁阀12、第三电磁阀18、第四电磁阀20电连接。

在大客车行驶过程中，主动防侧翻控制器19通过方向盘转角位置传感器5采集方向盘转角信号，通过车速传感器14采集车速信号，通过前车身单轴侧倾角传感器2采集车辆前端侧倾角信号，通过陀螺仪10采集横摆角速度信号，通过三轴加速度传感器11采集大客车的加速度信号，通过后车身单轴侧倾角传感器15采集车辆后端侧倾角信号，主动防侧翻控制器19通过将当前采集的传感器信号分析处理，根据防侧翻控制算法，预先判定大客车的下一状态是否存在侧翻倾向。

如果大客车出现向右侧翻的倾向，主动防侧翻控制器19分别向气泵7、第三电磁阀18、第四电磁阀20输出控制信号；气泵7通过空气滤清器6从大气中抽取空气，通过气体管路输送给高压储气罐9，高压储气罐9通过气体管路分别向第三电磁阀18、第四电磁阀20输送高压气体，第三电磁阀18和第四电磁阀20的进气孔和出气孔处于打开状态，第三电磁阀18和第四电磁阀20通过气体管路将高压气体分别输送到第三空气弹簧17和第四空气弹簧21，使第三空气弹簧17和第四空气弹簧21伸长，从而增加了车身右侧与路面之间的高度，抵消大客车向右侧翻的倾向，当大客车向右侧翻的倾向抵消后，主动防侧翻控制器19分别第三电磁阀18、第四电磁阀20输出控制信号，使第三电磁阀18和第四电磁阀20的放气孔和出气孔处于打开状态，将第三空气弹簧17和第四空气弹簧21中的高压气体泄放，回归正常状态，以免辅助空气弹簧影响大客车原有悬架的调节行为。

如果大客车出现向左侧翻的倾向，主动防侧翻控制器19分别向气泵7、第一电磁阀8、第二电磁阀12输出控制信号；气泵7通过空气滤清器6从大气中抽取空气，通过气体管路输送给高压储气罐9，高压储气罐9通过气体管路分别向第一电磁阀8、第二电磁阀12输送高压气体，第一电磁阀8和第二电磁阀12的进气孔和出气孔处于打开状态，第一电磁阀8和第二电磁阀12通过气体管路将高压气体分别输送到第一空气弹簧4和第二空气弹簧13，使第一空气弹簧4和第二空气弹簧13伸长，从而增加了车身左侧与路面之间的高度，抵消大客车向左侧翻的倾向，当大客车向左侧翻的倾向抵消后，主动防侧翻控制器19分别第一电磁阀8、第二电磁阀12输出控制信号，使第一电磁阀8和第二电磁阀12的放气孔和出气孔处于打开状态，将第一空气弹簧4和第二空气弹簧13中的高压气体泄放，回归正常状态，以免辅助空气弹簧影响大客车原有悬架的调节行为。

如果大客车没有出现侧翻的倾向，主动防侧翻控制器19将不输出控制指令，同时，主动防侧翻控制器19将采集大客车下一状态的各种传感器信号，预判大客车是否存在侧翻状态。