重心控制系统以及包括该重心控制系统的车辆.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108297875A(43)申请公布日2018.07.20(21)申请号201810117938.X(22)申请日2018.02.06(71)申请人中车工业研究院有限公司地址100067北京市丰台区南四环西路188号十一区6号楼(72)发明人于子良李小满杨修伟任坤华(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹吴欢燕(51)Int.Cl.B60W40/13(2012.01)权利要求书2页说明书9页附图7页(54)发明名称重心控制系统以及包括该重心控制系统的车辆(57)摘要本发明涉及交通设备技术领域，具体涉及一种重心控制系统以及包括该重心控制系统的车辆，其包括安装在车辆主体上的测力轮对、用于测量车辆的角速度的角速度测量单元、重心控制单元以及重心调整单元，重心调整单元包括配重块以及与配重块连接用于调整配重块位置的配重块调整机构，测力轮对用于实时获取车辆的轮对垂向力，重心控制单元从测力轮对获取车辆的轮对垂向力，并从角速度测量单元获取车辆的角速度，并根据所获得的数据计算出车辆的重心位置；并通过控制配重块调整机构调整配重块的位置，以将重心位置调整至安全区域。该车辆及其重心控制系统能够实现重心的自我调整，确保车辆运行安全，避免出现车辆倾倒或侧翻的情况，提高其自身的安全性。CN108297875ACN108297875A权利要求书1/2页1.一种重心控制系统，其特征在于，包括用于安装在车辆上的测力轮对、安装在所述车辆上用于测量所述车辆的角速度的角速度测量单元、重心控制单元以及重心调整单元，所述重心调整单元包括配重块以及与所述配重块连接用于调整所述配重块在所述车辆上的位置的配重块调整机构，所述测力轮对用于实时获取车辆的轮对垂向力，所述重心控制单元从所述测力轮对获取所述车辆的轮对垂向力，并从所述角速度测量单元获取所述车辆的角速度，并根据所获得的数据计算出所述车辆的重心位置；并通过控制所述配重块调整机构调整所述配重块的位置，以将所述车辆的重心位置调整至安全区域。2.如权利要求1所述的重心控制系统，其特征在于，所述配重块调整单元包括横向调整单元，所述横向调整单元的配重块调整机构包括与车辆转动式连接的第一丝杠，以及用于驱动所述第一丝杠的第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述重心控制单元连接，所述第一丝杠与所述配重块螺纹配合，所述丝杠的轴线垂直于所述车辆的纵向中心线。3.如权利要求2所述的重心控制系统，其特征在于，所述横向配重块调整单元的数量为多个，多个所述横向配重块调整单元沿所述车辆的纵向方向等间隔设置。4.如权利要求3所述的重心控制系统，其特征在于，与每个所述横向配重块调整单元连接的所述配重块的质量m是相等的。5.如权利要求4所述的重心控制系统，其特征在于，多个所述配重块在所述第一丝杠上的移动距离k是一致的。6.如权利要求4所述的重心控制系统，其特征在于，所述配重块在所述第一丝杠上的移动距离k通过下式计算得出：式中：D—倾覆系数；M—列车质量；φ—轨道两侧的铁轨上表面之间的连线与水平面的夹角；d3—质心的高度；d4—列车的宽度；ω—列车过弯道的角速度；r—列车过弯道的半径；P'、P'—测力轮对分别测得的与轨道两侧铁轨中较低铁轨和较高铁轨的轨道轮上的轮对垂向力；S—重心位置需要调整的距离，如果为正值，则向轨道两侧的铁轨中较高的铁轨方向移动，如果为负值，则向轨道两侧的铁轨中较低的铁轨方向移动；n—配重块的数量；m—配置块的质量。7.如权利要求2-6中任一项所述的重心控制系统，其特征在于，所述配重块调整单元还包括纵向调整单元，所述纵向调整单元的所述配重块调整机构包括与车辆转动式连接的第二丝杠，以及用于驱动所述第二丝杠的第二伺服电机，所述第二伺服电机与所述重心控制2CN108297875A权利要求书2/2页单元连接，所述第二丝杠与所述配重块螺纹配合，所述第二丝杠的轴线平行于所述车辆的纵向中心线。8.如权利要求7所述的重心控制系统，其特征在于，所述纵向配重块调整单元的数量为多个，多个所述纵向配重块调整单元沿垂直于所述车辆纵向中心线的方向等间隔设置。9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的重心控制系统。10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为铁路智能多功能行驶平台。3CN108297875A说明书1/9页重心控制系统以及包括该重心控制系统的车辆技术领域[0001]本发明涉及车辆设备技术领域，具体涉及一种重心控制系统以及包括上述重心控制系统的车辆。背景技术[0002]铁路运输不断向高速、重载、大运量和高密度方向发展。在世界范围内，铁路承担着运输总量的40％-60％。日本新干线高速铁路承担着国内客运运输总量40％，最高时速达443km