客车防侧风偏移装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种客车防侧风偏移装置及方法，装置包括电子控制单元、吸气模块、储气模块、排气模块和压力传感器。该装置的电子控制单元通过采集压力传感器信号判断客车有偏移危险时，可从三个方面形成防止客车偏移的效果：吸气模块的吸气作用可改变风的方向，减小侧向风对客车车身的正压力；吸入的气体经储气室增压后向上喷气，产生向下的反作用力可增加车轮与路面的垂向力及横向摩擦力；控制装置向左喷气或向右喷气，形成的反作用力可平衡侧向风力。本发明专利技术结构简洁，易于安装，工作可靠，可根据侧风情况和工况自动调节工作模式，保持客车遇侧风高速行驶时稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及客车行驶的主动安全性领域，特别涉及客车在高速行驶遇侧风时的一种客车防侧风偏移装置及方法。
技术介绍
汽车在高速行驶过程中如果遇到风力较大的侧向来风，会导致汽车行车道发生偏移，难以控制，严重的还会导致汽车侧翻，造成严重的人身安全和财产损失。尤其是对大客车等车身较为庞大的重型车来说，更需要考虑高速行驶过程中的侧风影响。为了解决上述侧风影响问题，针对国内现有研究基础，其中西南交通大学的张卫华、崔涛专利技术的“一种列车侧风危害抑制方法及其装置”（申请号201010114487.8），建立列车行驶状态数据库，可以监测列车的行驶状态判断列车是否侧翻危险，在有危险的时候，启动装置，通过调整列车顶端翼板的角度，增大列车对铁轨的附着力，预防侧风的影响。该专利技术结构简单，仅通过控制翼板就可完成列车防侧翻过程，但是对于大客车得侧风偏移没有进行纠正，同时难以对大客车的行驶状态建立合适的数据库，不能广泛推广，有一定局限性。谭希韬专利技术的“一种全局和局部汽车侧风稳定控制辅助系统”装置（申请号201610230389.8），通过传感器检测到的一系列压力数据进行分析计算，如果汽车的两侧风力不平衡，但同一侧风力相同，则对风力强的一侧车轮施加制动力，通过左右两侧车轮的转速差使车辆保持正确路线。但是大客车重心高，在遇侧风时，重心不稳，进行制动可能会发生侧翻。奇瑞汽车公司专利技术的“基于电动转向装置的侧风影响智能预警系统”装置（申请号201510008229.4），汽车高速直线行驶时，对包括方向盘力矩、电机扭矩、电机电流、车速和转向角度的参数信息的信号进行综合处理，判断整车运行环境是否可能发生相应的失控、侧滑或侧翻的潜在危险，执行相应的应对动作，对行车状态进行智能预警。使驾驶员能清晰地判断侧风对汽车高速直线行驶稳定性的影响程度，注意汽车工况与环境，提高主动安全。该装置只能实时精确监测汽车的运行情况，但是对于汽车侧偏的纠正依赖于驾驶员的手动操作。奥迪股份公司专利技术的“用于机动车的侧风稳定的方法”装置（申请号201210539315.4），前轮和后轮通过能由控制设备主动控制的差速器在力矩分配可变的情况下被驱动，在检测出侧偏差时由所述差速器通过改变力矩分配而产生反作用于侧偏差的横摆力矩进行侧偏方向纠正。但是该装置中，差速器是以理想化模型，没有进行实际应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有的客车高速行驶过程预防侧风影响的装置中，成本高、实际应用少、可行性低的问题，提出了一种客车防侧风偏移装置及控制方法，结构简单，可提高客车高速行驶过程中的稳定性。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种客车防侧风偏移装置，包括电子控制单元、吸气模块、储气模块、排气模块、左侧压力传感器和右侧压力传感器；所述吸气模块包括电机、增速器、吸气室、左控制阀门、左吸气嘴、右控制阀门和右吸气嘴；所述吸气室包含壳体和叶轮，其中，所述壳体上设有两个进气口和一个出气口；所述叶轮设置在壳体内，其转轴和所述增速器的输出轴固定相连，用于将气流从两个进气口排向出气口；所述增速器的输入轴和所述电机的输出轴固定相连；所述吸气室的一个进气口通过左控制阀门和左吸气嘴管道连接，另一进气口通过右控制阀门和右吸气嘴管道连接；所述左控制阀门、右控制阀门分别用于控制其所在管道的流通和关闭；所述左吸气嘴、右吸气嘴分别安装在客车车顶的左侧和右侧，开口朝下，用于抽吸空气；所述储气模块包括单向阀和储气室；所述储气室设有一个进气口和两个出气口，其进气口通过单向阀与吸气室管道连接；所述单向阀用于防止储气室中的空气流向吸气室；所述排气模块包括压力调节阀、向上喷气嘴、三位两通电磁阀、向左喷气嘴和向右喷气嘴；所述向上喷气嘴通过压力调节阀与储气室的一个出气口管道连接，用于向客车上方喷气；所述压力调节阀用于在储气室中气体压力值大于预设的第一压力阈值时打开，使得向上喷气嘴喷气；所述三位两通电磁阀的进气通道和储气室的另一个出气口通过管道连接、一个出气通道和向左喷气嘴通过管道连接、另一个出气通道和向右喷气嘴通过管道连接；所述向左喷气嘴、向右喷气嘴分别设置在客车的两侧，分别用于向客车左侧、右侧喷气；所述左侧压力传感器、右侧压力传感器分别设置在客车的两侧，分别用于获得客车左侧和右侧的压力，并将其传递给所述电子控制单元；所述电子控制单元分别和左侧压力传感器、右侧压力传感器、电机、左控制阀门、右控制阀门、三位两通电磁阀电气相连，用于根据左侧压力传感器和右侧压力传感器的感应数据控制电机、左控制阀门、右控制阀门、三位两通电磁阀工作。本专利技术还公开了一种基于该客车防侧风偏移装置的防侧风偏移方法，包含以下步骤：步骤1），压力调节阀在储气室中气体压力值大于预设的第一压力阈值时打开、使得向上喷气嘴喷气，在储气室中气体压力值小于等于预设的第一压力阈值时关闭；步骤2），左侧压力传感器、右侧压力传感器分别感应客车左侧和右侧的压力值，并将感应的压力值传递给所述电子控制单元；步骤3），电子控制单元将接收到的客车左侧的压力值和右侧的压力值作差，得到压力差；步骤4），电子控制单元判断压力差的正负，并将压力差的绝对值和预设的第二压力阈值进行比较；步骤4.1），如果压力差为正且其绝对值大于预设的第二压力阈值；步骤4.1.1），电子控制单元根据压力差的大小计算出电机的目标转速；步骤4.1.2），电子控制单元控制左控制阀门开启、右控制阀门关闭，并控制电机按照目标转速进行工作；步骤4.1.3），电子控制单元将目标转速和预设的转速阈值进行比较；步骤4.1.3.1），当目标转速小于预设的转速阈值时，电子控制单元控制三位两通电磁阀工作，使得三位两通电磁阀的两个出气通道均关闭；步骤4.1.3.2），当目标转速大于或等于预设的转速阈值时，电子控制单元控制三位两通电磁阀工作，使得三位两通电磁阀中和向右喷气嘴相连的出气通道开启、和左喷气嘴相连的出气通道关闭；步骤4.2），如果压力差为负且其绝对值大于预设的第二压力阈值；步骤4.2.1），电子控制单元根据压力差的大小计算出电机的目标转速；步骤4.2.2），电子控制单元控制左控制阀门关闭、右控制阀门开启，并控制电机按照目标转速进行工作；步骤4.2.3），电子控制单元将目标转速和预设的转速阈值进行比较；步骤4.2.3.1），当目标转速小于预设的转速阈值时，电子控制单元控制三位两通电磁阀工作，使得三位两通电磁阀的两个出气通道均关闭；步骤4.2.3.2），当目标转速大于或等于预设的转速阈值时，电子控制单元控制三位两通电磁阀工作，使得三位两通电磁阀中和向右喷气嘴相连的出气通道关闭、和左喷气嘴相连的出气通道开启；步骤4.3），如果压力差的绝对值小于或等于预设的第二压力阈值；步骤4.3.1），电子控制单元控制电机停止工作；步骤4.3.2），电子控制单元控制左控制阀门关闭、右控制阀门关闭；步骤4.3.3），电子控制单元控制控制三位两通电磁阀工作，使得三位两通电磁阀的两个出气通道均关闭。本专利技术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：本专利技术结构简单，工作可靠，可安装在客车顶端空间，不占据使用空间；2.行驶稳定：本专利技术的向上喷气可增加客车的抓地力；3.防风适应性强：本专利技术可根据不同风速实现横向喷气量自动调节；4.不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种客车防侧风偏移装置，其特征在于，包括电子控制单元（1）、吸气模块（2）、储气模块（3）、排气模块（4）、左侧压力传感器（5）和右侧压力传感器（6）；所述吸气模块（2）包括电机（7）、增速器（8）、吸气室（10）、左控制阀门（11）、左吸气嘴（12）、右控制阀门（13）和右吸气嘴（14）；所述吸气室（10）包含壳体和叶轮（9），其中，所述壳体上设有两个进气口和一个出气口；所述叶轮（9）设置在壳体内，其转轴和所述增速器（8）的输出轴固定相连，用于将气流从两个进气口排向出气口；所述增速器（8）的输入轴和所述电机（7）的输出轴固定相连；所述吸气室（10）的一个进气口通过左控制阀门（11）和左吸气嘴（12）管道连接，另一进气口通过右控制阀门（13）和右吸气嘴（14）管道连接；所述左控制阀门（11）、右控制阀门（13）分别用于控制其所在管道的流通和关闭；所述左吸气嘴（12）、右吸气嘴（14）分别安装在客车车顶的左侧和右侧，开口朝下，用于抽吸空气；所述储气模块（3）包括单向阀（15）和储气室（16）；所述储气室（16）设有一个进气口和两个出气口，其进气口通过单向阀（15）与吸气室（10）管道连接；所述单向阀（15）用于防止储气室（16）中的空气流向吸气室（10）；所述排气模块（4）包括压力调节阀（17）、向上喷气嘴（18）、三位两通电磁阀（19）、向左喷气嘴（20）和向右喷气嘴（21）；所述向上喷气嘴（18）通过压力调节阀（17）与储气室（16）的一个出气口管道连接，用于向客车上方喷气；所述压力调节阀（17）用于在储气室（16）中气体压力值大于预设的第一压力阈值时打开，使得向上喷气嘴（18）喷气；所述三位两通电磁阀（19）的进气通道和储气室（16）的另一个出气口通过管道连接、一个出气通道和向左喷气嘴（20）通过管道连接、另一个出气通道和向右喷气嘴（21）通过管道连接；所述向左喷气嘴（20）、向右喷气嘴（21）分别设置在客车的两侧，分别用于向客车左侧、右侧喷气；所述左侧压力传感器（5）、右侧压力传感器（6）分别设置在客车的两侧，分别用于获得客车左侧和右侧的压力，并将其传递给所述电子控制单元（1）；所述电子控制单元（1）分别和左侧压力传感器（5）、右侧压力传感器（6）、电机（7）、左控制阀门（11）、右控制阀门（13）、三位两通电磁阀（19）电气相连，用于根据左侧压力传感器（5）和右侧压力传感器（6）的感应数据控制电机（7）、左控制阀门（11）、右控制阀门（13）、三位两通电磁阀（19）工作。...

【技术特征摘要】
1.一种客车防侧风偏移装置，其特征在于，包括电子控制单元（1）、吸气模块（2）、储气模块（3）、排气模块（4）、左侧压力传感器（5）和右侧压力传感器（6）；所述吸气模块（2）包括电机（7）、增速器（8）、吸气室（10）、左控制阀门（11）、左吸气嘴（12）、右控制阀门（13）和右吸气嘴（14）；所述吸气室（10）包含壳体和叶轮（9），其中，所述壳体上设有两个进气口和一个出气口；所述叶轮（9）设置在壳体内，其转轴和所述增速器（8）的输出轴固定相连，用于将气流从两个进气口排向出气口；所述增速器（8）的输入轴和所述电机（7）的输出轴固定相连；所述吸气室（10）的一个进气口通过左控制阀门（11）和左吸气嘴（12）管道连接，另一进气口通过右控制阀门（13）和右吸气嘴（14）管道连接；所述左控制阀门（11）、右控制阀门（13）分别用于控制其所在管道的流通和关闭；所述左吸气嘴（12）、右吸气嘴（14）分别安装在客车车顶的左侧和右侧，开口朝下，用于抽吸空气；所述储气模块（3）包括单向阀（15）和储气室（16）；所述储气室（16）设有一个进气口和两个出气口，其进气口通过单向阀（15）与吸气室（10）管道连接；所述单向阀（15）用于防止储气室（16）中的空气流向吸气室（10）；所述排气模块（4）包括压力调节阀（17）、向上喷气嘴（18）、三位两通电磁阀（19）、向左喷气嘴（20）和向右喷气嘴（21）；所述向上喷气嘴（18）通过压力调节阀（17）与储气室（16）的一个出气口管道连接，用于向客车上方喷气；所述压力调节阀（17）用于在储气室（16）中气体压力值大于预设的第一压力阈值时打开，使得向上喷气嘴（18）喷气；所述三位两通电磁阀（19）的进气通道和储气室（16）的另一个出气口通过管道连接、一个出气通道和向左喷气嘴（20）通过管道连接、另一个出气通道和向右喷气嘴（21）通过管道连接；所述向左喷气嘴（20）、向右喷气嘴（21）分别设置在客车的两侧，分别用于向客车左侧、右侧喷气；所述左侧压力传感器（5）、右侧压力传感器（6）分别设置在客车的两侧，分别用于获得客车左侧和右侧的压力，并将其传递给所述电子控制单元（1）；所述电子控制单元（1）分别和左侧压力传感器（5）、右侧压力传感器（6）、电机（7）、左控制阀门（11）、右控制阀门（13）、三位两通电磁阀（19）电气相连，用于根据左侧压力传感器（5）和右侧压力传感器（6）的感应数据控制电机（7）、左控制阀门（11）、右控制阀门（13）、三位两通电磁阀（19）工作。2.基于权利要求1所述的客车防侧风偏移装置的防侧风偏移方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1），压...

【专利技术属性】
技术研发人员：金智林，陈国钰，严正华，周乾，王超，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32