一种基于转弯角度的安全限速方法技术

一种结构简单、基于转弯角度的安全限速方法，包括以下步骤：步骤一：转弯角度的测量；将转向角传感器安装在轮胎的悬架轴上，测量方向盘转动大小，发送给控制器，控制器捕获脉冲信号计算方向盘转动角度；第二步：计算最大行驶速度；将计算获得的转动角度发送给电机控制器，电机控制器根据转弯角度对应的安全速度，限制车辆最大行驶速度。通过以上方案可让电机控制器实时获取到车辆的转弯角度，根据不同的转弯角度，限制不同的最大车辆速度，从而避免车辆发生侧滑和侧翻。

A safe speed limit method based on turning angle

【技术实现步骤摘要】
一种基于转弯角度的安全限速方法
本专利技术涉及一种车辆限速方法，特别涉及一种基于车辆转弯角度的安全限速方法。
技术介绍
工业车辆是现代化物流仓储的重要装备，广泛应用于港口、码头、货场、油田和机场等场所，随着物流行业的快速发展，工业车辆的安全问题日益突出，工业车辆行驶过程中急转弯时，车辆的重心发生变化，当车辆重心偏移到不稳定区域，极易发生侧滑和侧翻，造成安全事故。如图1所示，车辆转向轮角度越大，则转弯的半径越小；反之，车辆转向轮角度越小，则转弯的半径越大；当车辆转弯角度大且速度较快时，由于受到离心力作用，极易发生侧滑或侧翻等危险情况。而现有的工程车辆在转弯时无法知道转弯角度，必须依靠驾驶员的经验来判断转弯时制动到安全的速度，主动提前进行制动减速，操作难度大，难以控制。已知的现有技术文献如CN201420133897.0公开了一种具有转弯限速机构的叉车转向桥，其结构相对复杂，车辆需要在转向桥腹板及转向油缸活塞杆上分别安装相互配合感应的接近开关与感应开关，以此感应转向桥的转向变换，并通过反馈信号来限制车辆的速度；另一文献CN201710845054.1公开了一种转弯限速电动车控制器，其利用测速装置、比较器、方向盘角度传感器以及若干A/D转换模块来监控车辆转弯角度，电路结构较为复杂。
技术实现思路
为了克服以上现有技术的缺陷，减少事故的发生，本专利技术提供了一种结构简单、基于转弯角度的安全限速方法，包括以下步骤：步骤一：转弯角度的测量；将转向角传感器安装在轮胎的悬架轴上，测量方向盘转动大小，发送给控制器，控制器捕获脉冲信号计算方向盘转动角度；第二步：计算最大行驶速度；将计算获得的转动角度发送给电机控制器，电机控制器根据转弯角度对应的安全速度，限制车辆最大行驶速度。本专利技术进一步提供了一种基于转弯角度的安全限速方法，其中第二步计算最大行驶速度包括：电机控制器根据转弯角度所匹配的最大速度算法如下：物体对地的侧面摩擦力为F(摩)，必须F(向)<F(摩),而F(向)＝mv2/r,即mv2/r<F(摩),则：根据以上公式(1)，通过实验数据可以获得不同转向角度所能承受的最大速度，电机控制器将此速度设置为最大行驶速度；若车辆未进行转弯，则不对速度进行单独限制。本专利技术进一步提供了一种基于转弯角度的安全限速方法，其中第二步计算最大行驶速度包括：电机控制器根据转弯角度所匹配的最大速度算法如下：向心力为F向，v为线速度，单位m/s，ω为角速度，单位rad/s，m为物体质量，单位kg，r为物体的运动半径。由于物体对地的侧面摩擦力为F(摩)，必须F(向)<F(摩),在此基础上，根据以上公式(2)，通过实验数据可以获得不同转向角度所能承受的最大速度，电机控制器将此速度设置为最大行驶速度；若车辆未进行转弯，则不对速度进行单独限制。本专利技术还提供了一种基于转弯角度的安全限速方法，其中转向角传感器采用编码器。以上方法，简单易行，通过检测车辆转向轮角度，可有效解决车辆发生侧滑和侧翻。附图说明图1为车辆发生侧滑或侧翻的原理图。图2为本专利技术的控制原理图。图3为转向角度传感器电路图。具体实施方式参见图2所示内容，本专利技术采用转向角度传感器，实时检测转向轮的实际转向角度，电机控制器获取到转向角度后，根据车辆安全算法，限制车辆的最大速度，保证车辆在转弯时的安全形势，避免车辆发生侧滑和侧翻。步骤一：转弯角度的测量；如图3所示，将转向角传感器安装在轮胎的悬架轴上。转向角传感器采用编码器，测量方向盘转动大小，方向盘转动时带动编码器旋转，编码器输出脉冲信号，发送给控制器，控制器捕获脉冲信号计算方向盘转动角度。第二步：计算最大行驶速度；将计算获得的转动角度发送给电机控制器，电机控制器根据转弯角度对应的安全速度，限制车辆最大行驶速度。电机控制器根据转弯角度所匹配的最大速度算法如下：假设物体对地的侧面摩擦力为F(摩)，当F(向)>F(摩)时，车辆会发生侧翻,那么要想车辆不发生侧翻，则必须F(向)<F(摩),而F(向)＝mv2/r,即mv2/r<F(摩),则：即最大速度Vmax通常车辆的运行过程中，转向角度和速度都是由驾驶员来控制，只是速度越大、转向角度越大，则向心力越大，则容易发生侧翻。根据以上公式(1)，通过实验数据可以获得不同转向角度所能承受的最大速度，电机控制器将此速度设置为最大行驶速度；若车辆未进行转弯，则不对速度进行单独限制。在替代实施例中，可以利用重心检测限速或向心力检测限速的方式；重心检测或向心力检测无需使用传感器，只需要检测车辆运行速度和转向角度即可，如：向心力的公式为向心力为F向，v为线速度，单位m/s，ω为角速度，单位rad/s，m为物体质量，单位kg，r为物体的运动半径。通常车辆的运行过程中，转向角度和速度都是由驾驶员来控制，只是速度越大、转向角度越大，则向心力越大，则容易发生侧翻。物体对地的侧面摩擦力为F(摩)，由于F(向)<F(摩),在此基础上，根据以上公式(2)，通过实验数据可以获得不同转向角度所能承受的最大速度，电机控制器将此速度设置为最大行驶速度；若车辆未进行转弯，则不对速度进行单独限制。本专利技术通过以上方案可让电机控制器实时获取到车辆的转弯角度，根据不同的转弯角度，限制不同的最大车辆速度，从而避免车辆发生侧滑和侧翻。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车辆转弯角度的安全限速方法，包括以下步骤：/n步骤一：转弯角度的测量；将转向角传感器安装在轮胎的悬架轴上，测量方向盘转动大小，发送给控制器，控制器捕获脉冲信号计算方向盘转动角度；/n第二步：计算最大行驶速度；将计算获得的转动角度发送给电机控制器，电机控制器根据转弯角度对应的安全速度，限制车辆最大行驶速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于车辆转弯角度的安全限速方法，包括以下步骤：
步骤一：转弯角度的测量；将转向角传感器安装在轮胎的悬架轴上，测量方向盘转动大小，发送给控制器，控制器捕获脉冲信号计算方向盘转动角度；
第二步：计算最大行驶速度；将计算获得的转动角度发送给电机控制器，电机控制器根据转弯角度对应的安全速度，限制车辆最大行驶速度。


2.如权利要求1所述的基于车辆转弯角度的安全限速方法，其特征在于第二步计算最大行驶速度包括：
电机控制器根据转弯角度所匹配的最大速度算法如下：物体对地的侧面摩擦力为F(摩)，必须F(向)<F(摩),而F(向)＝mv2/r,即mv2/r<F(摩),则：



根据以上公式(1)，通过实验数据可以获得不同转向角度所能承受的最大速度，电机控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，姚欣，
申请(专利权)人：郑州嘉晨电器有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41