一种能实时监测载货车侧倾及控制的装置的制作方法

本实用新型涉及载货车主动安全技术领域，尤其涉及一种能实时监测载货车侧倾及控制的装置。

背景技术：

近年来，载货车侧翻事故不断频发，此类大型车辆的侧翻事故给我们财产及人身安全带来了极为严重的损失。

载货车的转向过程是驾驶员转动方向盘后使前后轴车轮产生侧偏角，进而产生侧向力，同时由于载货车的重心较高、质量大等特点，在重力作用下重心的快速移动会使侧向力不断变大，稍有不慎立刻就会导致载货车侧翻，造成大量的损失及人员伤亡。目前大多数的载货车都未安装相应的控制装置，无法降低侧翻事故的发生率，因此急需相应的装置。

根据观察，载货车从侧倾转变成侧翻所需的时间极短，因此需要对载货车的行驶状态进行实施监测，实时分析判断载货车的行驶状态，一旦达到设定的侧倾阈值就立即执行动作，提高对载货车侧翻的有效控制。

申请号为cn201820015935.0的专利主要在车桥上加设了一根侧倾杆与两根连杆等主要部件，侧倾杆安装在车桥上，两根连杆主要将左右悬架与侧倾杆相连，通过左右悬架位移量的变化联动侧倾杆的弹性形变，以起到提高悬架刚度的目的，进而控制车辆侧翻。该装置的弊端在于侧倾杆的刚度等参数固定，不能适用于不同车型以及不同的载货状态。

申请号为cn201420684138.3的专利通过在车桥上方加设一个可以左右运动的摆件，根据车辆转向时往反方向运动来达到车辆平衡。由于不同车型自身质量以及载货量存在差异，该设计无法适用于大部分车型，应用价值不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种能实时监测载货车侧倾及控制的装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种能实时监测载货车侧倾及控制的装置，包括左前胎压传感器、右前胎压传感器、左后胎压传感器、右后胎压传感器、语音喇叭、电控助力转向控制系统ecu、转向控制电机、abs控制单元ecu、控制器、控制器电源、横摆角速度传感器、abs执行器、发动机控制器、节气门执行器；所述左前胎压传感器、右前胎压传感器、左后胎压传感器和右后胎压传感器通过无线与控制器相连，所述语音喇叭、电控助力转向控制系统ecu、abs控制单元ecu、发动机控制器和控制器电源均与控制器相连，转向控制电机与电控助力转向控制系统ecu相连，abs执行器与abs控制单元ecu相连、节气门执行器与发动机控制器相连；所述横摆角速度传感器电源线和信号线与控制器相连，另一端接地。

进一步地，所述左前胎压传感器、右前胎压传感器、左后胎压传感器和右后胎压传感器均安装在各自轮胎中，胎压传感器通过各自的无线发射器、发射天线，把车轮胎压实时数据传递给控制器。

进一步地，所述横摆角速度传感器安装在载货车纵向及横向的中心位置。

进一步地，所述控制器设置在车辆驾驶室储物盒中。

进一步地，所述语音喇叭设置在车辆驾驶座旁。

进一步地，所述控制器电源设置在驾驶室储物盒中。

进一步地，所述电控助力转向控制系统ecu通过can总线与控制器相连。

进一步地，所述abs控制单元ecu通过can总线与控制器相连。

进一步地，所述发动机控制器通过can总线与控制器相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

当载货车某种原因发生侧倾时，侧倾侧的轮胎压力要明显大于另外一侧的轮胎压力，即当载货车往左侧倾时，左侧的两个车轮胎压要明显大于右侧的轮胎压力；同理当载货车往右侧倾时，右侧的两个车轮胎压要明显大于左侧的轮胎压力。位于载货车四个车轮内的胎压传感器进行实时监测传送载货车两侧车轮的轮胎压力数值，横摆角速度传感器实时监测载货车车身的横摆率，控制器根据胎压传感器的实时数值和横摆角速度传感器实时数值，综合判断载货车侧倾的可能性。

当控制器监测到的实时数据超过设定的侧倾阈值时，立即接通语音喇叭进行语音报警，及时提醒驾驶员，同时控制器通过can总线发送控制指令给abs控制单元ecu，让其控制abs执行器给车轮施加制动力，利用制动增加横摆力矩来降低载货车的转向侧倾力的原理，以起到有效降低载货车倾覆的可能；控制器通过can总线发送控制指令给电控助力转向控制系统ecu，让其控制转向电机进行工作，给载货车提供一个与侧倾方向相反的转向力，从而来自动调整载货车转向方向及转向角度，以达到自动控制载货车倾覆的目的；控制器通过can总线发送控制指令给发动机控制器，让其控制节气门执行器动作，自动减小节气门的开度，利用减少进气量后发动机输出动力减小的原理对载货车进行减速控制，进一步起到自动控制载货车倾覆的目的。

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是本实用新型的电路连接图；

图中，左前胎压传感器1、右前胎压传感器2、左后胎压传感器3、右后胎压传感器4、语音喇叭5、电控助力转向控制系统ecu6、转向控制电机7、abs控制单元ecu8、控制器9、控制器电源10、横摆角速度传感器11、abs执行器12、发动机控制器13、节气门执行器14。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种能实时监测载货车侧倾及控制的装置，包括左前胎压传感器1、右前胎压传感器2、左后胎压传感器3、右后胎压传感器4、语音喇叭5、电控助力转向控制系统ecu6、转向控制电机7、abs控制单元ecu8、控制器9、控制器电源10、横摆角速度传感器11、abs执行器12、发动机控制器13、节气门执行器14；所述左前胎压传感器1、右前胎压传感器2、左后胎压传感器3和右后胎压传感器4通过无线与控制器9相连，所述语音喇叭5、电控助力转向控制系统ecu6、abs控制单元ecu8、发动机控制器13和控制器电源10均与控制器9相连，转向控制电机7与电控助力转向控制系统ecu6相连，abs执行器12与abs控制单元ecu8相连、节气门执行器与发动机控制器相连；所述横摆角速度传感器11电源线和信号线与控制器9相连，另一端接地。

在一种可能的实现方式中，所述左前胎压传感器1、右前胎压传感器2、左后胎压传感器3和右后胎压传感器4均安装在各自轮胎中，胎压传感器通过各自的无线发射器、发射天线，把车轮胎压实时数据传递给控制器。

在一种可能的实现方式中，所述横摆角速度传感器11安装在载货车纵向及横向的中心位置。

在一种可能的实现方式中，所述控制器9设置在车辆驾驶室储物盒中。

在一种可能的实现方式中，所述语音喇叭5设置在车辆驾驶座旁。

在一种可能的实现方式中，所述控制器电源10设置在驾驶室储物盒中。

在一种可能的实现方式中，所述电控助力转向控制系统ecu6通过can总线与控制器相连。

在一种可能的实现方式中，所述abs控制单元ecu8通过can总线与控制器相连。

在一种可能的实现方式中，所述发动机控制器通过can总线与控制器相连。

本实用新型的工作过程如下：当载货车某种原因发生侧倾时，侧倾侧的轮胎压力要明显大于另外一侧的轮胎压力(比如，可以通过设置胎压差的阈值，超过这个阈值，则说明可能发生单侧倾斜)，即当载货车往左侧倾时，左侧的两个车轮胎压要明显大于右侧的轮胎压力；同理当载货车往右侧倾时，右侧的两个车轮胎压要明显大于左侧的轮胎压力。

位于载货车四个车轮内的胎压传感器进行实时监测传送载货车两侧车轮的轮胎压力数值，横摆角速度传感器实时监测载货车车身的横摆率，控制器根据胎压传感器的实时数值和横摆角速度传感器实时数值，综合判断载货车侧倾的可能性，一旦超过设定的侧倾阈值，立即发送控制指令。

当控制器监测到的实时数据超过设定的侧倾阈值时，立即接通语音喇叭进行语音报警，及时提醒驾驶员；同时控制器通过can总线发送控制指令给abs控制单元ecu，让其控制abs执行器给车轮施加制动力，利用制动增加横摆力矩来降低载货车的转向侧倾力的原理，以起到有效降低载货车倾覆的可能；控制器通过can总线发送控制指令给电控助力转向控制系统ecu，让其控制转向电机进行工作，给载货车提供一个与侧倾方向相反的转向力，从而来自动调整载货车转向方向及转向角度，以达到自动控制载货车倾覆的目的；控制器通过can总线发送控制指令给发动机控制器，让其控制节气门执行器动作，自动减小节气门的开度，利用减少进气量后发动机输出动力减小的原理对载货车进行减速控制，进一步起到自动控制载货车倾覆的目的。

由于本装置采用横摆角速度传感器和胎压传感器两种传感器融合实时监测载货车侧倾，实时判断，载货车一旦有侧翻风险，立即执行控制策略，调整载货车车身状态，自动避免倾覆，具有实时监测、反应速度快等优点，可以有效避免载货车倾覆事故的发生。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。