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一种防绊倒型侧翻的喷气式装置及方法
申请号	CN201811469795.5	申请日	2018-11-28	公开(公告)号	CN109353303A	公开(公告)日	2019-02-19
申请人	南京航空航天大学;			发明人	金智林; 严正华; 李静轩; 赵万忠; 梁为何;
摘要	本发明公开了一种防绊倒型侧翻喷气单元及方法，包括第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元、以及ECU 电子控制单元；第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元分别设置在车辆的右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架上；第一至第四喷气单元均包括压缩机、高压气泵和喷气口；ECU电子控制单元分别和所述第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元的压缩机、第一至第四喷气单元的高压气泵电气相连。工作时，ECU电子控制单元根据第一至第四力传感器的感应信号控制所述第一至第四喷气单元工作，以防止车辆侧翻。本发明适用于多种型号的汽车，结构简单，在汽车发生绊倒型侧翻危险时能实时调节喷气效果，保障汽车的行驶稳定性。
权利要求	1.一种防绊倒型侧翻的喷气式装置，其特征在于，包括第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元、以及ECU 电子控制单元；所述第一至第四力传感器分别设置在车辆的右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架上，用于感应其所在处悬架的受力并传递给所述ECU电子控制单元；所述第一至第四喷气单元分别设置在车辆的右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架上，均包括压缩机、高压气泵和喷气口，其中，所述压缩机的气体出口和所述高压气泵的气体入口通过管道相连；所述高压气泵的气体出口和所述喷气口通过管道相连，所述喷气口的喷射方向朝上；所述压缩机用于将空气压缩后传输至所述高压气泵；所述高压气泵用于存储经压缩后的空气，并根据接收到的命令控制器气体出口的开合幅度；所述ECU电子控制单元分别和所述第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元的压缩机、第一至第四喷气单元的高压气泵电气相连，用于根据第一至第四力传感器的感应信号控制所述第一至第四喷气单元工作，以防止车辆侧翻。 2.基于权利要求1所述的防绊倒型侧翻的喷气式装置的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1），第一至第四喷气单元的高压气泵将其内气体的气压传递给所述ECU电子控制单元；步骤2），ECU电子控制单元将第一至第四喷气单元高压气泵的气压依次和预设的气压阈值进行比较，如果存在气压小于预设的气压阈值的高压气泵，则控制该高压气泵对应的压缩机工作，直至该高压气泵的气压大于等于预设的气压阈值；步骤3），第一至第四力传感器分别感应车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力并将其传递给ECU电子控制单元；步骤4），ECU电子控制单元根据车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力，结合车辆的质量和尺寸，计算出车辆的横向荷载转移率；步骤5），ECU电子控制单元将车辆的横向荷载转移率和预设的转移率阈值进行比较：步骤5.1），如果车辆的横向荷载转移率大于预设的转移率阈值：步骤5.1.1），ECU电子控制单元根据车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力，结合车辆的质量和尺寸，分别计算出第一至第四喷气单元的目标喷力；步骤5.1.2），ECU电子控制单元根据第一至第四喷气单元的目标喷力分别计算出第一至第四喷气单元中高压气泵气体出口的开合幅度；步骤5.1.3），ECU电子控制单元根据第一至第四喷气单元中高压气泵气体出口的开合幅度控制第一至第四喷气单元的高压气泵工作；步骤5.2），如果车辆的横向荷载转移率小于等于预设的转移率阈值，ECU电子控制单元控制第一至第四喷气单元的高压气泵关闭其气体出口。
说明书全文	一种防绊倒型侧翻的喷气式装置及方法技术领域 [0001] 本发明涉及汽车安全的电子控制系统装置及方法，属于防绊倒型侧翻的喷气式装置及方法。背景技术 [0002] 汽车侧翻是一种严重的交通事故，带来的损失巨大，汽车一旦发生侧翻，不仅会威胁车内驾乘人员的安全，还会造成严重的次生事故。在实际生活中，由于路面凸起等原因造成的绊倒型侧翻更为常见，当汽车以一定的速度行驶时，路面凸起给予汽车冲击力引起绊倒型侧翻，此种侧翻事故往往在很短的时间内发生，且仅仅依靠驾驶员的操作很难进行控制，需要防侧翻装置能够快速高效的介入达到防侧翻的效果。 [0003] 为了解决上述防侧翻问题，针对国内现有研究基础，江苏省苏州市的沈晓华发明了一种车辆防侧翻装置及方法（申请号201610889959.4），包括滑块感应开关控制系统和防侧翻系统，防侧翻系统包括上部防侧翻单元和下部防侧翻单元，此发明通过电子控制器连接重力锤，当车辆将要发生侧翻时，通过重力锤的运动增加车辆较高一侧的重量使车辆快速恢复平衡阻止车辆发生侧翻，但重力锤增加了整车质量，而且重力锤的运动需要一定时间，响应速度不够迅速。 [0004] 长安大学的荆亚杰发明了一种汽车防侧翻应急安全装置（授权号CN206623830U）,包括电子控制单元、用于实时监测车辆运动状态的车辆运动状态监测机构、以及分设于车辆底盘左右两侧的两套伸缩支撑机构,当车辆运动状态监测机构监测到车辆侧翻时,电子控制单元控制与侧翻方向对应的驱动缸的活塞杆伸出,锥形支承罩下部万向轮的实心橡胶球与地面全面接触,起到防止车辆侧翻的作用,但支撑结构对汽车原有结构造成一定影响，且结构较为复杂，实用性不强。 [0005] 江苏省金米智能科技有限公司的贡伟东发明了一种基于拉力感应的车辆防侧翻系统的控制方法（申请号201610953138.2），在车辆两侧安装弹簧与拉力传感器，通过弹簧的变形与传感器采集的信号判断汽车的侧翻倾向，从而通过调节喷气模块达到防侧翻的目的，但此发明喷气模块的喷气方向与喷气压力固定，无法做到实时调节。发明内容 [0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有的汽车防绊倒侧翻装置中，成本高、实际应用少、可行性低的问题，提出了一种防绊倒型侧翻的喷气式装置及方法，结构简单，可提高汽车的安全性，降低汽车发生侧翻的危险。 [0007] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种防绊倒型侧翻的喷气式装置，包括第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元、以及ECU电子控制单元；所述第一至第四力传感器分别设置在车辆的右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架上，用于感应其所在处悬架的受力并传递给所述ECU电子控制单元；所述第一至第四喷气单元分别设置在车辆的右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架上，均包括压缩机、高压气泵和喷气口，其中，所述压缩机的气体出口和所述高压气泵的气体入口通过管道相连；所述高压气泵的气体出口和所述喷气口通过管道相连，所述喷气口的喷射方向朝上；所述压缩机用于将空气压缩后传输至所述高压气泵；所述高压气泵用于存储经压缩后的空气，并根据接收到的命令控制器气体出口的开合幅度；所述ECU电子控制单元分别和所述第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元的压缩机、第一至第四喷气单元的高压气泵电气相连，用于根据第一至第四力传感器的感应信号控制所述第一至第四喷气单元工作，以防止车辆侧翻。 [0008] 本发明还公开了一种该防绊倒型侧翻的喷气式装置的控制方法，包含以下步骤：步骤1），第一至第四喷气单元的高压气泵将其内气体的气压传递给所述ECU电子控制单元；步骤2），ECU电子控制单元将第一至第四喷气单元高压气泵的气压依次和预设的气压阈值进行比较，如果存在气压小于预设的气压阈值的高压气泵，则控制该高压气泵对应的压缩机工作，直至该高压气泵的气压大于等于预设的气压阈值；步骤3），第一至第四力传感器分别感应车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力并将其传递给ECU电子控制单元；步骤4），ECU电子控制单元根据车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力，结合车辆的质量和尺寸，计算出车辆的横向荷载转移率；步骤5），ECU电子控制单元将车辆的横向荷载转移率和预设的转移率阈值进行比较：步骤5.1），如果车辆的横向荷载转移率大于预设的转移率阈值：步骤5.1.1），ECU电子控制单元根据车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力，结合车辆的质量和尺寸，分别计算出第一至第四喷气单元的目标喷力；步骤5.1.2），ECU电子控制单元根据第一至第四喷气单元的目标喷力分别计算出第一至第四喷气单元中高压气泵气体出口的开合幅度；步骤5.1.3），ECU电子控制单元根据第一至第四喷气单元中高压气泵气体出口的开合幅度控制第一至第四喷气单元的高压气泵工作；步骤5.2），如果车辆的横向荷载转移率小于等于预设的转移率阈值，ECU电子控制单元控制第一至第四喷气单元的高压气泵关闭其气体出口。 [0009] 本发明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：本发明结构简单，传感器及相应装置的安装较为方便； 2. 通用性好：本发明不会改变汽车原本结构，适用于多种型号的汽车； 3. 工作可靠：当轮胎受到冲击力时，喷气单元迅速启动，且车轮之间单独工作，不会产生干扰； 4. 不改变汽车原有行驶状态：本发明不会在工作中改变汽车的行驶状态，保障了汽车的行驶稳定性。附图说明 [0010] 图1是本发明的装置布置组成图；图2是本发明的喷气单元组成图；图3是本发明的工作流程图。 [0011] 图中，1-第一力传感器，2-第一喷气单元，3-ECU电子控制单元，4-第二力传感器，5-第二喷气单元，6-第三喷气单元，7-第三力传感器，8-第四喷气单元，9-第四力传感器， 10-压缩机，11-高压气泵，12-喷气口。具体实施方式 [0012] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：本发明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发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。 [0013] 如图1所示，本发明公开了一种防绊倒型侧翻的喷气式装置，包括第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元、以及ECU电子控制单元。 [0014] 所述第一至第四力传感器分别设置在车辆的右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架上，用于感应其所在处悬架的受力并传递给所述ECU电子控制单元。 [0015] 如图2所示，所述第一至第四喷气单元分别设置在车辆的右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架上，均包括压缩机、高压气泵和喷气口，其中，所述压缩机的气体出口和所述高压气泵的气体入口通过管道相连；所述高压气泵的气体出口和所述喷气口通过管道相连，所述喷气口的喷射方向朝上；所述压缩机用于将空气压缩后传输至所述高压气泵；所述高压气泵用于存储经压缩后的空气，并根据接收到的命令控制器气体出口的开合幅度。 [0016] 所述ECU电子控制单元分别和所述第一至第四力传感器、第一至第四喷气单元的压缩机、第一至第四喷气单元的高压气泵电气相连，用于根据第一至第四力传感器的感应信号控制所述第一至第四喷气单元工作，以防止车辆侧翻。 [0017] 如图3所示，本发明还公开了一种该防绊倒型侧翻的喷气式装置的控制方法，包含以下步骤：步骤1），第一至第四喷气单元的高压气泵将其内气体的气压传递给所述ECU电子控制单元；步骤2），ECU电子控制单元将第一至第四喷气单元高压气泵的气压依次和预设的气压阈值进行比较，如果存在气压小于预设的气压阈值的高压气泵，则控制该高压气泵对应的压缩机工作，直至该高压气泵的气压大于等于预设的气压阈值；步骤3），第一至第四力传感器分别感应车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力并将其传递给ECU电子控制单元；步骤4），ECU电子控制单元根据车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力，结合车辆的质量和尺寸，计算出车辆的横向荷载转移率；步骤5），ECU电子控制单元将车辆的横向荷载转移率和预设的转移率阈值进行比较：步骤5.1），如果车辆的横向荷载转移率大于预设的转移率阈值：步骤5.1.1），ECU电子控制单元根据车辆右前悬架、右后悬架、左后悬架、左前悬架的受力，结合车辆的质量和尺寸，分别计算出第一至第四喷气单元的目标喷力；步骤5.1.2），ECU电子控制单元根据第一至第四喷气单元的目标喷力分别计算出第一至第四喷气单元中高压气泵气体出口的开合幅度；步骤5.1.3），ECU电子控制单元根据第一至第四喷气单元中高压气泵气体出口的开合幅度控制第一至第四喷气单元的高压气泵工作；步骤5.2），如果车辆的横向荷载转移率小于等于预设的转移率阈值，ECU电子控制单元控制第一至第四喷气单元的高压气泵关闭其气体出口。 [0018] 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）具有与本发明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。 [0019] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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