工程車輛主動防傾翻控制系統和方法

2023-09-21 06:56:45

專利名稱：工程車輛主動防傾翻控制系統和方法
技術領域：
本發明屬工程車輛安全研究技術領域，具體說是一種工程車輛主動防傾翻控制系 統和方法。
背景技術：
工程車輛工作環境惡劣，行駛路面複雜，翻車事故高發。國際標準法規要求工程車 輛必須加裝框架式翻車保護結構以實現對司機的被動保護，但仍難以避免翻車時司機的傷亡。目前對車輛主動安全系統的研究主要是針對轎車和重型車輛，防止側翻的方法主 要有以下幾種(1)通過剎車或減少發動機扭矩降低車速；(2)車輪差動制動；(3)主動轉 向；(4)主動防傾翻杆；(5)半主動懸架；(6)主動懸架。其中，現在研究最多使用最廣泛的 是主動懸架系統和主動防傾翻杆。轎車和重型車輛主動防傾翻技術的研究成果對工程車輛主動安全設計理論研究 具有很好的參考價值。但由於工程車輛具有特殊的工作裝置，導致工程車輛在車架結構和 翻車工況等方面都與汽車有很大的差別。因此，對工程車輛主動防傾翻系統的設計理論和 控制技術的研究具有很好的理論價值和應用前景。目前工程車輛傾翻穩定性的研究存在的問題有1)工程車輛穩定性及傾翻狀態的預測遠比汽車複雜，影響車輛穩定性的參數多， 又相互關聯。以ZL50裝載機為例，其滿載工況和空載工況質量相差5000kg，佔整機質量 1/4，物料舉升位置和前後車架鉸接角度給裝載機的質心位置的預測帶來困難，另外裝載機 的傾翻軸線也是隨前後車架鉸接角度而變化的2)傾翻臨界狀態下，為實現工程車輛恢復穩定，可供選擇的控制參數包括主動懸 架高度、前後車架鉸接角度、工作裝置姿態和制動力分配等，這些參數對抑制傾翻的效果， 響應時間，如何使這些主動控制參數合理組合，達到最優控制效果均需要深入研究。

發明內容
本發明的目的在於提供一種工程車輛主動防傾翻控制系統和方法，通過多傳感器 信息融合監測車輛穩定性狀態，在工程車輛側翻還未發生時，就預見到側翻危險，並給駕駛 員和側翻控制系統提供預警信號，進行側翻預警，通過自主調整主動油氣懸架高度、前後車 架相對角度、工作裝置姿態和改變制動力，實現主動抑制傾翻，從根源上減少翻車事故的發 生，實現工程車輛翻車主動保護。一、關於本發明的工程車輛主動防傾翻控制系統(一 )由傾翻狀態檢測模塊II、中央處理模塊II、控制模塊III、執行模塊IV和工程 車輛V組成，其中，中央處理模塊II的輸入接口 7與傾翻狀態檢測模塊I連接，中央處理模 塊II的輸出接口 9與控制模塊III連接；控制模塊III中的主動油氣懸架控制器10、差動制動 系統控制器11、工作裝置控制器12和轉向系統控制器13，分別對應控制執行模塊IV中的主動油氣懸架14、差動制動系統15、工作裝置16和轉向系統17 ；執行模塊IV中的語音報警器 18和指示燈報警器19，接收中央處理模塊II中防傾翻中央處理器8輸出的工程車輛V傾翻 危險報警信號；傾翻狀態檢測模塊I中的垂直陀螺儀4安裝在工程車輛V駕駛室內固定的 水平載體上。(二)傾翻狀態檢測模塊I由工作裝置油缸伸出長度傳感器1、工作裝置油缸壓力 傳感器2、轉向油缸伸出長度傳感器3、垂直陀螺儀4、油氣懸架油缸壓力傳感器5和油氣懸 架油缸伸出長度傳感器6組成，其中1)工作裝置油缸伸出長度傳感器1和工作裝置油缸壓力傳感器2安裝在執行模塊 IV的工作裝置16油缸上；2)轉向油缸伸出長度傳感器3安裝在執行模塊IV的轉向系統17油缸上；3)垂直陀螺儀4安裝在工程車輛V駕駛室內固定的水平載體上，垂直陀螺儀4的 X軸指向工程車輛V前方，Y軸指向工程車輛V右方，Z軸指向工程車輛V正下方；4)油氣懸架油缸壓力傳感器5和油氣懸架油缸伸出長度傳感器6安裝在執行模塊 IV的主動油氣懸架14油缸上。
(三)中央處理模塊II由輸入接口7、防傾翻中央處理器8和輸出接口 9組成，其 中輸入接口 7與傾翻狀態檢測模塊I連接，輸出接口 9與控制模塊III連接，防傾翻中央處理 器8經輸入接口 7採集並融合傾翻狀態檢測模塊I中的工作裝置油缸伸出長度傳感器1、工 作裝置油缸壓力傳感器2、轉向油缸伸出長度傳感器3、油氣懸架油缸壓力傳感器5和油氣 懸架油缸伸出長度傳感器6檢測到的信號，計算出工程車輛V的重心位置、穩定性評價指標 和側翻預警時間(TTR，Time to rollover)，判定工程車輛V的側翻狀態，同時做出控制策 略決定，並經輸出接口 9，將控制信息對應輸出到控制模塊III的工作裝置控制器12、轉向系 統控制器13、主動油氣懸架控制器10和差動制動系統控制器11。(四)控制模塊III由主動油氣懸架控制器10、差動制動系統控制器11、工作裝置控 制器12和轉向系統控制器13組成，並接收中央處理模塊II中防傾翻中央處理器8的輸出 信號，其中1)主動油氣懸架控制器10控制和改變執行模塊IV中的主動油氣懸架14的油缸的 伸出長度2)差動制動系統控制器11控制和改變執行模塊IV中的差動制動系統15的制動 力；3)工作裝置控制器12控制和改變執行模塊IV中的工作裝置16油缸的伸出長度；4)轉向系統控制器13控制和改變執行模塊IV中的轉向系統17油缸的伸出長度。(五)執行模塊IV由主動油氣懸架14、差動制動系統15、工作裝置16、轉向系統 17、語音報警器18和指示燈報警器19組成，其中主動油氣懸架14、差動制動系統15、工作 裝置16和轉向系統17分別受控制模塊III中主動油氣懸架控制器10、差動制動系統控制器 11、工作裝置控制器12和轉向系統控制器13的控制，並執行相應動作。語音報警器18和 指示燈報警器19接收中央處理模塊II中防傾翻中央處理器8輸出的工程車輛V傾翻危險 報警信號。二、關於工程車輛主動防傾翻控制系統中各模塊的作用和功能傾翻狀態檢測模塊I中，工作裝置油缸伸出長度傳感器1安裝在工作裝置油缸上，用於測量執行模塊IV中工作裝置油缸的伸出長度；工作裝置油缸壓力傳感器2安裝在 執行模塊IV中工作裝置16的油缸上，用於測量執行模塊IV中工作裝置16油缸的壓力；轉向 油缸伸出長度傳感器3安裝在執行模塊IV中轉向系統17的轉向油缸上，用於測量轉向油缸 的伸出長度；垂直陀螺儀4安裝在工程車輛V駕駛室內固定的水平載體上，用於測量工程車 輛V整車側傾角、縱向速度和縱向加速度；油氣懸架油缸壓力傳感器5安裝在執行模塊IV中 主動油氣懸架14油缸上，用於測量執行模塊IV中主動油氣懸架油缸的壓力；油氣懸架油缸 伸出長度傳感器6安裝在執行模塊IV中主動油氣懸架14油缸上，用於測量執行模塊IV中主 動油氣懸架14的油缸伸出長度。在安裝垂直陀螺儀4時，要注意將垂直陀螺儀4安裝面與工程車輛V駕駛室內固定的水平載體的上表面相貼，X軸指向工程車輛V整車前方，Y軸指向工程車輛V整車右方， Z軸指向工程車輛V整車正下方，並與水平載體固連。中央處理模塊II中，防傾翻中央處理器8通過輸入接口 7採集傾翻狀態檢測模塊 I中各傳感器的輸出信號，並通過對輸入信號(各傳感器的輸出信號)進行信息融合，計算 出工程車輛V整車重心位置、穩定性評價指標以及側翻預警時間，判定工程車輛V整車的側 翻狀態，根據側翻狀態做出相應控制策略決定，並通過輸出接口 9將控制信息對應輸出到 控制模塊III的工作裝置控制器12、轉向系統控制器13、主動油氣懸架控制器10和差動制動 系統控制器11。控制模塊III接收防傾翻中央處理器8的輸出信號，其中1.主動油氣懸架控制器10對執行模塊IV中主動油氣懸架14的油缸的伸出長度進 行控制，進而通過改變主動油氣懸架14的油缸伸出長度，使得工程車輛V整車始終處於相 對水平的姿態，從而提高工程車輛V整車的穩定性和操縱性，並實現抑制傾翻的作用。2.差動制動系統控制器11對執行模塊IV中差動制動系統15進行控制，進而提高 車輪側向附著能力，提高工程車輛V整車穩定性，達到抑制傾翻的目的。3.工作裝置控制器12對執行模塊IV中工作裝置16油缸的伸出長度進行控制，進 而通過改變工作裝置16的姿態，來調整工程車輛V整車重心位置，提高工程車輛V整車穩 定性，達到防傾翻的目的。4.轉向系統控制器13對執行模塊IV中轉向系統17的轉向油缸的伸出長度進行控 制，進而通過改變鉸接車輛前後車架的角度，調整工程車輛V整車的重心位置，提高工程車 輛V整車穩定性，達到防傾翻的目的。執行模塊IV中主動油氣懸架14、差動制動系統15、工作裝置16和轉向系統17，分 別接收來自控制模塊III中主動油氣懸架控制器10、差動制動系統控制器11、工作裝置控制 器12和轉向系統控制器13的信號，執行相應動作。語音報警器18和指示燈報警器19直 接接收中央處理模塊II中防傾翻中央處理器8輸出的報警信號，對傾翻危險進行報警。三、關於本發明的工程車輛主動防傾翻控制方法工程車輛主動防傾翻控制方法包括下列步驟1)由傾翻狀態檢測模塊I對工程車輛V整車側傾角、縱向速度、縱向加速度、工作 裝置16的油缸壓力和伸出長度、主動油氣懸架14的油缸壓力和伸出長度、轉向系統17油 缸的伸出長度進行檢測，並將檢測信號經輸入接口 7輸入中央處理模塊II中的防傾翻中央 處理器8進行進一步處理；
2)中央處理模塊II根據傾翻狀態檢測模塊I測得的工作裝置16的油缸壓力和伸 出長度、主動油氣懸架14的油缸壓力和伸出長度，以及轉向油缸伸出長度，計算出工程車 輛V整車重心位置；3)中央處理模塊II對傾翻狀態檢測模塊I測得的工程車輛V整車側傾角、縱向速 度和縱向加速度與計算得到的工程車輛V整車重心位置進行多信息融合，得到工程車輛V 整車穩定性指標、側翻預警時間和側翻狀態；
4)中央處理模塊II根據工程車輛V整車穩定性指標、側翻預警時間和側翻狀態判 斷工程車輛V是否具有傾翻危險；5)當工程車輛V不具有傾翻危險的可能時，中央處理模塊II根據工程車輛V整車 穩定性指標對主動油氣懸架控制器10、差動制動系統控制器11發出相應信號，進而實時調 節主動油氣懸架14和差動制動系統15，其主動油氣懸架14依路面高低而伸長或縮短，載荷 在各車輪上均勻分布，工程車輛V整車仍保持水平狀態；通過差動制動系統15改變各車輪 的制動力，控制縱向速度和縱向加速度，防止工程車輛V在制動過程中發生車輪抱死，以及 在起步時發生過度滑轉。此時工程車輛V整車具有較高的穩定性，並且轉向系統17和工作 裝置16的工作狀態與駕駛員意圖相一致；6)當工程車輛V具有傾翻危險的可能時，中央處理模塊II直接向執行模塊IV的語 音報警器18和指示燈報警器19發送報警信號，對駕駛員發出警示。若駕駛員未及時採取 相應措施，中央處理模塊II將自行根據側翻狀態和側翻預警時間，優先對主動油氣懸架控 制器10、差動制動系統控制器11發出執行信號，採用調整主動油氣懸架14和差動制動系 統15的控制手段，來減小工程車輛V的傾翻危險；當調整主動油氣懸架14和差動制動系統 15的控制手段無法避免車輛傾翻時，中央處理模塊II將對工作裝置控制器12和轉向系統 控制器13發出執行信號，控制轉向系統17和工作裝置16，調整工程車輛V整車重心位置。 極大地提高工程車輛V整車穩定性，從而避免傾翻發生。此時車輛行駛軌跡與工作裝置16 的工作姿態不與駕駛員意圖相一致。本發明的積極效果在於能在工程車輛側翻還未發生時，就預見到側翻的危險，並 給駕駛員和側翻控制系統提供預警信號，進行側翻預警，通過自主調整油氣懸架高度、前後 車架相對角度、工作裝置姿態和改變制動力實現主動抑制傾翻，從根源上減少翻車事故的 發生，實現工程車輛翻車主動保護。通過此方法及系統的應用，將很大程度地減少翻車事 故，保證司機的生命安全，同時為工程車輛的安全設計奠定了基礎，且本系統易於操作。


圖1為工程車輛主動防傾翻控制系統示意2為工程車輛主動防傾翻系統的控制方法流程圖其中I .傾翻狀態檢測模塊II.中央處理模塊III.控制模塊IV.執行模塊 V ·工程車輛1.工作裝置油缸伸出長度傳感器2.工作裝置油缸壓力傳感器3.轉向 油缸伸出長度傳感器4.垂直陀螺儀5.油氣懸架油缸壓力傳感器6.油氣懸架油缸伸 出長度傳感器7.輸入接口 8.防傾翻中央處理器9.輸出接口 10.主動油氣懸架控制 器11.差動制動系統控制器12.工作裝置控制器13.轉向系統控制器14.主動油氣 懸架15.差動制動系統16.工作裝置17.轉向系統18.語音報警器19.指示燈報警器
具體實施例方式本發明的工程車輛主動防傾翻控制系統由傾翻狀態檢測模塊I、中央處理模塊 II、控制模塊III、執行模塊IV和工程車輛V組成，其中，中央處理模塊II的輸入接口 7與傾 翻狀態檢測模塊I連接，中央處理模塊II的輸出接口 9與控制模塊III連接；控制模塊III中 的主動油氣懸架控制器10、差動制動系統控制器11、工作裝置控制器12和轉向系統控制器 13，分別對應控制執行模塊IV中的主動油氣懸架14、差動制動系統15、工作裝置16和轉向 系統17 ；執行模塊IV中的語音報警器18和指示燈報警器19，接收中央處理模塊II中防傾翻 中央處理器8輸出的工程車輛V傾翻危險報警信號；傾翻狀態檢測模塊I中的垂直陀螺儀 4安裝在工程車輛V駕駛室內固定的水平載體上。傾翻狀態檢測模塊I由工作裝置油缸伸出長度傳感器1、工作裝置油缸壓力傳感 器2、轉向油缸伸出長度傳感器3、垂直陀螺儀4、油氣懸架油缸壓力傳感器5和油氣懸架油 缸伸出長度傳感器6組成，其中1)工作裝置油缸伸出長度傳感器1和工作裝置油缸壓力傳感器2安裝在執行模塊 IV的工作裝置16油缸上；2)轉向油缸伸出長度傳感器3安裝在執行模塊IV的轉向系統17油缸上；3)垂直陀螺儀4安裝在工程車輛V駕駛室內固定的水平載體上，垂直陀螺儀4的 X軸指向工程車輛V前方，Y軸指向工程車輛V右方，Z軸指向工程車輛V正下方；4)油氣懸架油缸壓力傳感器5和油氣懸架油缸伸出長度傳感器6安裝在執行模塊 IV的主動油氣懸架14油缸上。中央處理模塊II由輸入接口 7、防傾翻中央處理器8和輸出接口 9組成，其中輸入 接口 7與傾翻狀態檢測模塊I連接，輸出接口 9與控制模塊III連接，防傾翻中央處理器8經 輸入接口 7採集並融合傾翻狀態檢測模塊I中的工作裝置油缸伸出長度傳感器1、工作裝 置油缸壓力傳感器2、轉向油缸伸出長度傳感器3、油氣懸架油缸壓力傳感器5和油氣懸架 油缸伸出長度傳感器6檢測到的信號，計算出工程車輛V的重心位置、穩定性評價指標和側 翻預警時間，判定工程車輛V的側翻狀態，同時做出控制策略決定，並經輸出接口 9，將控制 信息對應輸出到控制模塊III的工作裝置控制器12、轉向系統控制器13、主動油氣懸架控制 器10和差動制動系統控制器11。控制模塊III由主動油氣懸架控制器10、差動制動系統控制器11、工作裝置控制器 12和轉向系統控制器13組成，並接收中央處理模塊II中防傾翻中央處理器8的輸出信號， 其中1)主動油氣懸架控制器10控制和改變執行模塊IV中的主動油氣懸架14的油缸的 伸出長度，使工程車輛V始終處於相對水平的姿態，從而提高了工程車輛V整車的穩定性和 操縱性，並實現了抑制傾翻的作用；2)差動制動系統控制器11控制和改變執行模塊IV中的差動制動系統15的制動 力，提高車輪側向附著能力，提高整車穩定性，達到抑制傾翻的目的；3)工作裝置控制器12控制和改變執行模塊IV中的工作裝置16油缸的伸出長度， 經改變工作裝置16的姿態，調整工程車輛V的重心位置，提高工程車輛V整車穩定性，達到防傾翻的目的；4)轉向系統控制器13控制和改變執行模塊IV中的轉向系統17油缸的伸出長度， 經改變鉸接車輛前後車架的角度，調整工程車輛V的重心位置，提高工程車輛V整車穩定 性，達到防傾翻的目的。執行模塊IV由主動油氣懸架14、差動制動系統15、工作裝置16、轉向系統17、語音 報警器18和指示燈報警器19組成，其中主動油氣懸架14、差動制動系統15、工作裝置16 和轉向系統17分別受控制模塊III中主動油氣懸架控制器10、差動制動系統控制器11、工作 裝置控制器12和轉向系統控制器13的控制，並執行相應動作。語音報警器18和指示燈報 警器19接收中央處理模塊II中防傾翻中央處理器8輸出的工程車輛V傾翻危險報警信號。
權利要求
一種工程車輛主動防傾翻控制系統，其特徵在於由傾翻狀態檢測模塊(Ⅰ)、中央處理模塊(Ⅱ)、控制模塊(Ⅲ)、執行模塊(Ⅳ)和工程車輛(Ⅴ)組成，其中中央處理模塊(Ⅱ)的輸入接口(7)與傾翻狀態檢測模塊(Ⅰ)連接，中央處理模塊(Ⅱ)的輸出接口(9)與控制模塊(Ⅲ)連接；控制模塊(Ⅲ)中的主動油氣懸架控制器(10)、差動制動系統控制器(11)、工作裝置控制器(12)和轉向系統控制器(13)，分別對應控制執行模塊(Ⅳ)中的主動油氣懸架(14)、差動制動系統(15)、工作裝置(16)和轉向系統(17)；執行模塊(Ⅳ)中的語音報警器(18)和指示燈報警器(19)，接收中央處理模塊(Ⅱ)中防傾翻中央處理器(8)輸出的工程車輛(Ⅴ)傾翻危險報警信號；傾翻狀態檢測模塊(Ⅰ)中的垂直陀螺儀(4)安裝在工程車輛(Ⅴ)駕駛室內固定的水平載體上。
2.按權利要求1所述的工程車輛主動防傾翻控制系統，其特徵在於所述的傾翻狀態檢 測模塊(I )由工作裝置油缸伸出長度傳感器(1)、工作裝置油缸壓力傳感器(2)、轉向油 缸伸出長度傳感器(3)、垂直陀螺儀(4)、油氣懸架油缸壓力傳感器(5)和油氣懸架油缸伸 出長度傳感器(6)組成，其中1)工作裝置油缸伸出長度傳感器(1)和工作裝置油缸壓力傳感器(2)安裝在執行模塊 (IV )的工作裝置(16)油缸上；2)轉向油缸伸出長度傳感器(3)安裝在執行模塊(IV)的轉向系統(17)油缸上；3)垂直陀螺儀(4)安裝在工程車輛(V)駕駛室內固定的水平載體上，垂直陀螺儀(4) 的X軸指向工程車輛(V )前方，Y軸指向工程車輛(V )右方，Z軸指向工程車輛(V ) 正下方；4)油氣懸架油缸壓力傳感器(5)和油氣懸架油缸伸出長度傳感器(6)安裝在執行模塊 (IV)的主動油氣懸架(14)油缸上。
3.按權利要求1所述的工程車輛主動防傾翻控制系統，其特徵在於所述的中央處理模 塊(II )由輸入接口(7)、防傾翻中央處理器⑶和輸出接口(9)組成，其中輸入接口(7) 與傾翻狀態檢測模塊(I )連接，輸出接口(9)與控制模塊(III)連接，防傾翻中央處理 器(8)經輸入接口(7)採集並融合傾翻狀態檢測模塊(I )中的工作裝置油缸伸出長度傳 感器(1)、工作裝置油缸壓力傳感器(2)、轉向油缸伸出長度傳感器(3)、油氣懸架油缸壓力 傳感器(5)和油氣懸架油缸伸出長度傳感器(6)檢測到的信號，計算出工程車輛(V )的 重心位置、穩定性評價指標和側翻預警時間，判定工程車輛(V )的側翻狀態，同時做出控 制策略決定，並經輸出接口(9)，將控制信息對應輸出到控制模塊(III)的工作裝置控制器 (12)、轉向系統控制器(13)、主動油氣懸架控制器(10)和差動制動系統控制器(11)。
4.按權利要求1所述的工程車輛主動防傾翻控制系統，其特徵在於所述的控制模塊 (III)由主動油氣懸架控制器(10)、差動制動系統控制器(11)、工作裝置控制器(12)和轉 向系統控制器(13)組成，並接收中央處理模塊(II )中防傾翻中央處理器(8)的輸出信號， 其中1)主動油氣懸架控制器(10)控制和改變執行模塊(IV)中的主動油氣懸架(14)的油 缸的伸出長度；2)差動制動系統控制器(11)控制和改變執行模塊(IV)中的差動制動系統(15)的制 動力；3)工作裝置控制器(12)控制和改變執行模塊(IV)中的工作裝置(16)油缸的伸出長度；4)轉向系統控制器(13)控制和改變執行模塊(IV)中的轉向系統(17)油缸的伸出長度。
5.按權利要求1所述的工程車輛主動防傾翻控制系統，其特徵在於所述的執行模塊 (IV)由主動油氣懸架(14)、差動制動系統(15)、工作裝置(16)、轉向系統(17)、語音報警 器(18)和指示燈報警器(19)組成，其中主動油氣懸架(14)、差動制動系統(15)、工作裝置 (16)和轉向系統(17)分別受控制模塊(III)中主動油氣懸架控制器(10)、差動制動系統 控制器(11)、工作裝置控制器(12)和轉向系統控制器(13)的控制，並執行相應動作。語音 報警器(18)和指示燈報警器(19)接收中央處理模塊(II )中防傾翻中央處理器(8)輸出 的工程車輛(V)傾翻危險報警信號。
6.一種工程車輛主動防傾翻控制方法，其特徵在於包括下列步驟1)由傾翻狀態檢測模塊(I)對工程車輛(V )整車側傾角、縱向速度、縱向加速度、 工作裝置(16)的油缸壓力和伸出長度、主動油氣懸架(14)的油缸壓力和伸出長度、轉向系 統(17)油缸的伸出長度進行檢測，並將檢測信號經輸入接口(7)輸入中央處理模塊(II ) 的防傾翻中央處理器(8)進行進一步處理；2)中央處理模塊(II)根據傾翻狀態檢測模塊(I )測得的工作裝置(16)的油缸壓 力和伸出長度、主動油氣懸架(14)的油缸壓力和伸出長度，以及轉向油缸伸出長度，計算 出工程車輛(V)整車重心位置；3)中央處理模塊(II)對傾翻狀態檢測模塊(I )測得的工程車輛(V )整車側傾 角、縱向速度和縱向加速度與計算得到的工程車輛(V)整車重心位置進行多信息融合，得 到工程車輛(V )整車穩定性指標、側翻預警時間和側翻狀態；4)中央處理模塊(II)根據工程車輛(V )整車穩定性指標、側翻預警時間和側翻狀 態判斷工程車輛(5)是否具有傾翻危險；5)當工程車輛(V)不具有傾翻危險的可能時，中央處理模塊(II )根據工程車輛 (V )整車穩定性指標對主動油氣懸架控制器(10)、差動制動系統控制器(11)發出相應信 號，進而實時調節主動油氣懸架(14)和差動制動系統(15)，其主動油氣懸架(14)依路面高 低而伸長或縮短，載荷在各車輪上均勻分布，工程車輛(V )整車仍保持水平狀態；通過差 動制動系統(15)改變各車輪的制動力，控制縱向速度和縱向加速度，防止工程車輛(V ) 在制動過程中發生車輪抱死，以及在起步時發生過度滑轉。6)當工程車輛(V)具有傾翻危險的可能時，中央處理模塊(II )直接向執行模塊 (IV)的語音報警器(18)和指示燈報警器(19)發送報警信號，對駕駛員發出警示。若駕駛 員未及時採取相應措施，中央處理模塊(II )將自行根據側翻狀態和側翻預警時間，優先對 主動油氣懸架控制器(10)、差動制動系統控制器(11)發出執行信號，採用調整主動油氣懸 架(14)和差動制動系統(15)的控制手段，來減小工程車輛(V )的傾翻危險；當調整主動 油氣懸架(14)和差動制動系統(15)的控制手段無法避免車輛傾翻時，中央處理模塊(II ) 將對工作裝置控制器(12)和轉向系統控制器(13)發出執行信號，控制轉向系統(17)和工 作裝置(16)，調整工程車輛(V )整車重心位置。
全文摘要
工程車輛主動防傾翻控制系統和方法屬工程車輛安全研究技術領域，本發明中輸入接口與傾翻狀態檢測模塊連接，輸出接口與控制模塊連接；主動油氣懸架控制器、差動制動系統控制器、工作裝置控制器和轉向系統控制器，分別對應控制主動油氣懸架、差動制動系統、工作裝置和轉向系統；語音報警器和指示燈報警器接收防傾翻中央處理器輸出的傾翻危險報警信號，垂直陀螺儀安裝在工程車輛駕駛室內。本發明能在工程車輛未發生側翻前，即給駕駛員和側翻控制系統提供預警信號，進行側翻預警，經自主調整油氣懸架高度、前後車架相對角度、工作裝置姿態和改變制動力，主動抑制傾翻，從根源上減少翻車事故的發生，實現工程車輛翻車的主動保護，且系統易於操作。
文檔編號B60W10/18GK101830225SQ20101017413
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月13日 優先權日2010年5月13日
發明者司俊德, 張玉新, 王國強, 王繼新, 陳超 申請人:吉林大學