一种基于质量飞轮的车辆防侧翻装置及其控制方法.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CN106945626A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710270290.5(22)申请日2017.04.24(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人金智林陈国钰严正华周乾王超赵万忠张先奎吴斌(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B60R21/13(2006.01)B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D133/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于质量飞轮的车辆防侧翻装置及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于质量飞轮的车辆防侧翻装置及其控制方法，车辆防侧翻装置包括子控制单元ECU、转向电机、支架、第一固定板、第一轴承、第二固定板、第二轴承、电机座、供能电机、主动齿轮、转动轴、从动齿轮和质量飞轮。工作时，电子控制单元ECU获得车辆侧倾状态信号，当判断车辆有侧翻危险时，转向模块根据侧翻方向调整转动轴，根据角动量守恒原理，转角改变的质量飞轮将其平时蓄积的角动量转化成车辆的角动量，从而平衡车辆侧翻能量，使侧翻受到有效控制。本发明适用于多种型号的车辆，在车辆有侧翻倾向时可以迅速调节，并且可根据车辆侧翻倾向大小自动调节质量飞轮转角和速度，适应不同侧翻工况，保持车辆稳定性。CN106945626ACN106945626A权利要求书1/2页1.一种基于质量飞轮的车辆防侧翻装置，其特征在于，包括电子控制单元ECU（1）、转向电机（2）、支架（3）、第一固定板（10）、第一轴承（11）、第二固定板（12）、第二轴承（13）、电机座（4）、供能电机（5）、主动齿轮（6）、转动轴（7）、从动齿轮（8）和质量飞轮（9）；所述质量飞轮（9）呈圆盘状，和所述转动轴（7）同轴设置，且所述质量飞轮（9）设置在所述转动轴（7）的中点；所述从动齿轮（8）和所述转动轴（7）同轴设置；所述质量飞轮（9）、从动齿轮（8）均和所述转动轴（7）轴向固定；所述第一轴承（11）、第二轴承（13）分别设置在第一固定板（10）、第二固定板（12）上；所述转动轴（7）的两端分别和所述第一轴承（11）、第二轴承（13）相连；所述第一固定板（10）、第二固定板（12）、电机座（4）均固定在所述支架（3）上，所述供能电机（5）固定在所述电机座（4）上；所述供能电机（5）的输出轴和所述主动齿轮（6）的轴心固定相连，所述主动齿轮（6）和所述从动齿轮（8）啮合；所述供能电机（5）用于输出动能，依次带动主动齿轮（6）、从动齿轮（8）、转动轴（7）、质量飞轮（9）旋转；所述转向电机（2）设置在车辆纵向的中轴线上，输出端和所述支架的底端固定相连，用于调整所述转动轴（7）、使其处于车辆纵向的中轴线上或处于车辆横向的中轴线上；所述电子控制单元ECU（1）分别和所述转向电机（2）、供能电机（5）电气相连，用于根据输入的车辆侧倾状态信号来控制所述转向电机（2）、供能电机（5）工作。2.基于权利要求1所述的基于质量飞轮的车辆防侧翻装置的防侧翻方法，其特征在于，包含以下步骤：从车辆尾部往车辆头部看，当电子控制单元ECU（1）接收到车辆向左侧侧翻或车辆向右侧翻的信号时：步骤A.1），电子控制单元ECU（1）控制转向电机（2）工作，使得转动轴（7）处于车辆纵向的中轴线上；步骤A.2），当电子控制单元ECU（1）接收到车辆向左侧侧翻的信号时：步骤A.2.1），若质量飞轮（9）不转动，电子控制单元ECU（1）控制供能电机（5）工作，使得质量飞轮（9）顺时针转动；步骤A.2.2），若质量飞轮（9）为顺时针转动，电子控制单元ECU（1）控制供能电机（5）工作，使得质量飞轮（9）的旋转速度增加；步骤A.2.3），若质量飞轮（9）为逆时针转动，电子控制单元ECU（1）控制供能电机（5）工作，使得质量飞轮（9）的旋转速度减少；步骤A.3），当电子控制单元ECU（1）接收到车辆向右侧侧翻的信号时：步骤A.3.1），若质量飞轮（9）不转动，电子控制单元ECU（1）控制供能电机（5）工作，使得质量飞轮（9）逆时针转动；步骤A.3.3），若质量飞轮（9）为顺时针转动，电子控制单元ECU（1）控制供能电机（5）工作，使得质量飞轮（9）的旋转速度减少；步骤A.3.3），若质量飞轮（9）为逆时针转动，电子控制单元ECU（1）控制供能电机（5）工作，使得质量飞轮（9）的旋转速度增加；2CN106945626A权利要求书2/2页当电子控制单元ECU（1）接收到车辆稳定信号时：步骤B.1），电子控制单元ECU（1）控制转向电机（2）工作，使得转动轴（7）处于车辆横向的中轴线上；