车辆侧倾检测计算装置、车辆侧倾控制系统以及车辆

摘要

本公开涉车辆侧倾检测计算装置、车辆侧倾控制系统及车辆，该车辆侧倾检测计算装置包括摆动机构、旋转量检测机构及与旋转量检测机构电连接的处理器。通过设置车辆上的机构本体以及与机构本体可转动连接的旋转本体，摆动机构与旋转本体连接，摆动机构可用于在车辆转弯时的离心力的作用下绕转动轴线摆动，并带动旋转本体转动，以使处理器可根据旋转本体的转动量确定车辆转弯时的侧向加速度。也就是说，本公开的车辆侧倾检测计算装置仅需要通过在摆动机构在车辆转弯时进行摆动以带动旋转本体转动，通过旋转本体的转动量即可计算获取到侧向加速度，使得侧向加速度的获取过程更为简单。

说明书

技术领域

本公开涉及车辆侧倾控制技术领域，尤其涉及一种车辆侧倾检测计算装置、车辆侧倾控制系统以及车辆。

背景技术

目前，一些特殊用途的车辆的车身比较窄，该类车辆在转弯时容易受离心力的作用发生侧翻。为此，车辆可以配置有主动侧倾功能，即通过检测车辆转弯时的转向角和车速后计算得到车辆受到的侧向加速度，然后基于侧向加速度来控制车辆主动向弯道内侧倾斜以防止车辆侧翻。

然而，通过不同的传感器分别检测车辆转弯时的转向角和车速，再根据转向角和车速计算出的侧向加速度来控制车辆主动内倾以防侧翻的方法较为繁琐不便。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种车辆侧倾检测计算装置、车辆侧倾控制系统以及车辆。

第一方面，本公开提供了一种车辆侧倾检测计算装置，包括摆动机构、旋转量检测机构及与所述旋转量检测机构电连接的处理器；

所述旋转量检测机构包括用于设置在车辆上的机构本体以及与所述机构本体可转动连接的旋转本体，且所述旋转本体的转动轴线沿所述车辆的行进方向延伸；

所述摆动机构与所述旋转本体连接，且所述摆动机构可用于在所述车辆转弯时的离心力的作用下绕所述转动轴线摆动，并带动所述旋转本体转动，以使所述处理器可根据所述旋转本体的转动量确定所述车辆转弯时的侧向加速度。

根据本公开的一种实施例，所述摆动机构的顶部设置有第一紧固孔，所述旋转本体上与所述第一紧固孔对应的位置设置有第二紧固孔，所述摆动机构通过设于所述第一紧固孔和所述第二紧固孔内的紧固件固定在所述旋转本体上。

根据本公开的一种实施例，所述摆动机构包括与所述旋转本体连接的摆动杆，所述摆动杆的延伸方向垂直于所述转动轴线；所述第一紧固孔设于所述摆动杆的顶部，以使所述摆动杆在所述离心力的作用下绕所述转动轴线摆动时带动所述旋转本体转动。

根据本公开的一种实施例，所述摆动机构还包括设于所述摆动杆底部的摆锤，且所述摆锤的重量大于所述摆动杆的重量。

根据本公开的一种实施例，所述车辆侧倾检测计算装置还包括设于所述车辆上的支撑外壳，所述旋转量检测机构和所述摆动机构均设于所述支撑外壳内，且所述机构本体固定在所述支撑外壳的内壁上；

所述摆动机构的远离所述旋转本体的一端与所述支撑外壳的内壁之间具有预设间隙。

根据本公开的一种实施例，所述支撑外壳呈与所述摆动机构的摆动范围相适配的扇形结构。

根据本公开的一种实施例，所述支撑外壳与所述车辆可拆卸连接。

根据本公开的一种实施例，所述支撑外壳的外壁上朝向背离所述内壁的方向延伸形成至少一个连接耳部，所述连接耳部上具有第一连接孔，所述车辆上与所述第一连接孔对应的位置形成有第二连接孔，所述支撑外壳通过设于所述第一连接孔和所述第二连接孔内的连接件固定在所述车辆上。

第二方面，本公开提供一种车辆侧倾控制系统，包括执行装置控制器以及车辆侧倾检测计算装置，所述控制器分别与所述处理器和所述执行装置电连接，所述控制器根据所述侧向加速度控制所述执行装置动作，以使得所述车辆在所述执行装置控制下侧倾。

第三方面，本公开还提供一种车辆，包括车辆本体以及设于所述车辆本体内的车辆侧倾控制系统。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供了一种车辆侧倾检测计算装置、车辆侧倾控制系统及车辆，该车辆侧倾检测计算装置包括摆动机构、旋转量检测机构及与旋转量检测机构电连接的处理器。通过设置旋转量检测机构包括设置在车辆上的机构本体以及与机构本体可转动连接的旋转本体，摆动机构与旋转本体连接，且摆动机构可用于在车辆转弯时的离心力的作用下绕转动轴线摆动，并带动旋转本体转动，以使处理器可根据旋转本体的转动量确定车辆转弯时的侧向加速度。也就是说，相比于现有技术中通过不同的传感器分别检测转向角和车速再计算得到侧向加速度的方式而言，本公开的车辆侧倾检测计算装置仅需要通过在摆动机构在车辆转弯时进行摆动以带动旋转本体转动，通过旋转本体的转动量即可计算获取到侧向加速度，使得侧向加速度的获取过程更为简单。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述车辆侧倾检测计算装置的结构示意图；

图2为本公开实施例所述车辆侧倾控制系统的结构示意图；

图3为本公开实施例所述车辆侧倾控制系统的电路示意图。

其中，1、摆动机构；11、摆动杆；12、摆锤；2、旋转量检测机构；21、机构本体；22、旋转本体；3、处理器；4、支撑外壳；41、连接耳部；411、第一连接孔；5、执行装置；6、控制器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1至图3所示，本实施例提供一种车辆侧倾检测计算装置，包括摆动机构1、旋转量检测机构2及与旋转量检测机构2电连接的处理器3。

其中，旋转量检测机构2包括设置在车辆上的机构本体21以及与机构本体21可转动连接的旋转本体22，且旋转本体22的转动轴线(转动轴线具体可以参照图1中的x所示)沿车辆的行进方向延伸。

具体实现时，机构本体21可以焊接或者卡接或者通过紧固件固定在车辆上，而旋转本体22则与机构本体21可转动连接，从而在车辆发生转弯时带动旋转本体22摆动或者转动，处理器3根据旋转本体22发生摆动的转动量即可获取到侧向加速度，使得侧向加速度的获取方法较为简单快捷。

其中，摆动机构1与旋转本体22连接，且摆动机构1可用于在车辆转弯时的离心力的作用下绕转动轴线摆动，并带动旋转本体22转动，以使处理器3可根据旋转本体22的转动量确定车辆转弯时的侧向加速度。

需要说明的是，对于转动量与侧向加速度之间的计算或对应关系为：侧向加速度a＝9.8*cotβ，其中β为转动角度。也就是说，旋转本体22的转动量可以直接为转动角度，或者转动量也可以为转动弧长，通过转动弧长和旋转本体22的转动半径换算得到转动角度即可。

更为具体的，对于侧向加速度a与转动角度β的计算方式的具体推导过程可以为：

首先，a＝v

其中，v为车辆的车速，r为车辆的转弯半径。

然后，由摆动机构1相对旋转轴线的力矩平衡关系得：

mv

其中，m为摆动机构1的重量，β为转动角度，L为摆动机构1的质心到转动轴线的距离；g为重力加速度，取g＝9.8m/S

最后，把①代入②得：a＝(mg*cosβ*L)/(m*sinβ*L)，即a＝9.8*cotβ。

综上，通过侧向加速度a和转动角度β的对应公式a＝9.8*cotβ可知，侧向加速度a的计算参数仅与转动角度β有关，因此通过检测旋转本体22的转动量(具体可以为转动角度β或者转动弧长)即可快速计算得到侧向加速度。

也就是说，相比于现有技术中通过不同的传感器分别检测转向角和车速再计算得到侧向加速度的方式而言，本实施例的车辆侧倾检测计算装置仅需要通过摆动机构1在车辆转弯时进行摆动以带动旋转本体22转动，处理器3通过旋转本体22的转动量即可计算获取到侧向加速度，使得侧向加速度的获取过程更为简单。

另外，摆动机构1可以直接和旋转本体22相连，也可以经过其它机械结构传动后与旋转本体22相连，旋转本体22的运动可以是旋转运动也可以是直线运动。比如，机械结构可以为齿轮齿条结构或者蜗轮蜗杆结构，从而将旋转转化为直线运动。

具体实现时，当车辆在进行转弯时，车辆会在离心力的作用下发生一定的倾斜，此时摆动机构1在车辆发生倾斜时向左或者向右摆动(此处的左右摆动为沿着车辆的宽度方向进行摆动)，从而带动旋转本体22相对于机构本体21进行转动，从而通过获取旋转本体22的转动量即可快速计算得到侧向加速度。

示例性的，当车辆进行左转弯时，车辆会受到向右的离心力，此时摆动机构1会向右摆动并且带动旋转本体22逆时针转动一定的角度，通过检测旋转本体22的转动量计算得到侧向加速度。或者，当车辆进行右转弯时，车辆会受到向左的离心力，此时摆动机构1会向左摆动并带动旋转本体22顺时针转动一定的角度，通过检测旋转本体22的转动量计算得到侧向加速度。

示例性的，摆动机构1既可以与旋转本体22之间焊接连接、也可以粘接连接或者一体铸造成型。或者，摆动机构1还可以与旋转本体22卡接连接。

或者也可以为，摆动机构1与旋转本体22通过紧固件连接。具体的，摆动机构1的顶部设置有第一紧固孔，旋转本体22上与第一紧固孔对应的位置设置有第二紧固孔，摆动机构1通过设于第一紧固孔和第二紧固孔内的紧固件固定在旋转本体22上。

比如，第一紧固孔和第二紧固孔均为螺纹孔，紧固件为螺钉或者螺丝，通过螺钉或者螺丝设于螺纹孔内，使得摆动机构1与旋转本体22之间的连接更为稳定可靠。或者，第一紧固孔和第二紧固孔可以均为光孔，紧固件为销轴，销轴设于光孔内以将摆动机构1连接固定在旋转本体22上。

具体的摆动机构2和旋转本体22之间的连接方式可以参照本实施例的上述示例，本实施例对此不做具体限定。

具体实现时，摆动机构1包括与旋转本体22连接的摆动杆11，摆动杆11的延伸方向垂直于转动轴线；第一紧固孔设于摆动杆11的顶部，以使摆动杆11在离心力的作用下绕转动轴线摆动时带动旋转本体22转动。通过设置摆动杆11，由于摆动杆11具有一定的延伸长度，因此在车辆转弯时可以更为灵敏地快速发生摆动继而带动旋转本体22相对于机构本体21转动，从而使得的旋转本体22的转动量的检测更为及时准确。

具体实现时，摆动机构1还包括设于摆动杆11底部的摆锤12，且摆锤12的重量大于摆动杆11的重量。通过设置摆锤12的重量大于摆动杆11的重量，也是为了使得车辆在转弯时，通过摆锤12来及时快速带动摆动杆11进而带动旋转本体22快速进行摆动，以及时准确获取到旋转本体22的转动量的目的。

本实施例中，摆动杆11和摆锤12可以为一体成型，以节省加工工艺且一体式结构也可以确保摆动机构1的整体结构强度。摆动杆11可以是任意结构，只需一端旋转一端与摆锤12相连即可。摆锤12也可以是任意形状。

具体实现时，车辆侧倾检测计算装置还包括设于车辆上的支撑外壳4，旋转量检测机构2和摆动机构1均设于支撑外壳4内，且机构本体21固定在支撑外壳4的内壁上；摆动机构1的远离旋转本体22的一端与支撑外壳4的内壁之间具有预设间隙，以避免支撑外壳4对摆动机构1的摆动造成干涉或影响。

为了便于机构本体21在车辆上的固定，可以额外设置支撑外壳4，通过将机构本体21固定在支撑外壳4内，从而间接通过支撑外壳4将机构本体21固定在车辆上。另外，支撑外壳4在车辆上的固定位置可以为任意位置，比如可以固定在车顶上，或者固定在车身侧面，或者固定在车尾或者车头，本实施例对其固定位置不做具体限定。

另外，机构本体21可以粘接或者焊接或者卡接固定在支撑外壳4的内壁上。

此外，对于支撑外壳4与车辆的连接结构可以为可拆卸连接，也可以为焊接或者粘接等非可拆卸连接。为了便于更换或拆卸车辆侧倾检测计算装置，本实施例中设置支撑外壳4与车辆为可拆卸连接。对于支撑外壳4与车辆的可拆卸连接方式可以为卡接或者通过连接件连接。

具体实现时，当通过连接件连接时，支撑外壳4的外壁上朝向背离内壁的方向延伸形成至少一个连接耳部41，连接耳部41上具有第一连接孔411，车辆上与第一连接孔411对应的位置形成有第二连接孔，支撑外壳4通过设于第一连接孔411和第二连接孔内的连接件固定在车辆上。

示例性的，第一连接孔411、第二连接孔可以为螺纹孔，连接件为与螺纹孔配合的螺栓或者螺钉等，以确保连接的可靠性和稳定性。或者，第一连接孔411、第二连接孔可以为光孔，连接件为销轴。

本实施例中，通过设置连接耳部41为多个，从而使得对应的连接件也可以为多个，从而通过多个连接件的连接实现支撑外壳4在车辆上的可靠固定。示例性的，连接耳部41可以为三个，三个连接耳部41沿着支撑外壳4的外周均匀间隔设置。

另外，通过设置连接耳部41，也可以在一定程度上增强支撑外壳4的结构强度。示例性的，连接耳部41可以和支撑外壳4一体成型或者粘接连接。

具体实现时，支撑外壳4呈与摆动机构1的摆动范围相适配的扇形结构，从而可以节省支撑外壳4的体积以及重量。

实施例二

参照图1至图3所示，本实施例还提供一种车辆侧倾控制系统，包括上述的车辆侧倾检测计算装置。

本实施例中的车辆侧倾检测计算装置的具体结构和实现原理与实施例一提供的车辆侧倾检测计算装置的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可以参照实施例一的描述。

具体实现时，参照图2所示，该车辆侧倾控制系统还包括执行装置5、控制器6。其中，控制器6分别与处理器3和执行装置5电连接，控制器6根据侧向加速度控制执行装置5动作，以使得车辆在执行装置5控制下侧倾。

更为具体的，本实施例中所指的执行装置5具体可以为车辆的转向系统，通过控制器6控制转向系统进行转动以克服或者消除车辆转弯时的离心作用力，从而避免车辆侧翻。具体的根据侧向加速度来控制执行装置5侧倾以克服转向离心力的具体过程可以参照现有技术的相关控制过程，本实施例对此不做具体描述。

具体控制过程为：当车辆向左转弯，产生向右的离心力，受离心力的作用，摆动机构1向右侧摆动，带动旋转本体22向右逆时针转动。处理器3产生信号，输出到控制器6，控制器6驱动执行装置5工作，使车辆产生向左的侧倾，以抵消离心力。或者，当车辆向右转弯，产生向左的离心力，受离心力的作用，摆动机构1向左侧摆动，带动旋转本体22向左顺时针转动。处理器3产生信号，输出到控制器6，控制器6驱动执行装置5工作，使车辆产生向右的侧倾，以抵消离心力。

离心力大小不同，摆动机构1的摆动的角度不同，处理器3输出的信号不同，控制器6可控制执行装置5执行不同的动作。

实施例三

参照图1至图3所示，本实施例还提供一种车辆，包括车辆本体以及设于车辆本体上的上述的车辆侧倾控制系统。

本实施例中的车辆侧倾控制系统的具体结构和实现原理与实施例二提供的车辆侧倾控制系统的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可以参照实施例二的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。