[发明专利]轮式车辆转弯半径显示及车速报警方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于轮式车辆参数显示和报警装置领域。运用于轮式底盘，配用液压转向器和转向油缸实施转向的车辆。

背景技术

除雪机以及轮式工程机械等特种车辆，经常在特殊工作环境或特殊路面条件下工作。转弯行走，甚至急速转弯是经常出现的。车速低了，影响工作效率，如果车速高了，转弯半径又较小，车辆向外的离心力就比较大，再加上路面湿滑或松软，容易造成整车向外滑移，或出现倾翻趋势，造成安全隐患。

行驶安全性差的两种状态：如附图1，整车重量通过重心有一个向下的重力G，当转弯且有车速时即产生离心力F，F过大会产生车体向外滑移甚至倾翻危险。

目前车辆转弯行驶安全性差的情况没有警示显示，各类车辆运行的安全性，完全靠司机凭操作经验加以保障，在路面或施工场地条件差时，易于因操作失误而发生险情。

发明内容

为确保车辆运行安全，本发明提供一种轮式车辆转弯半径显示及车速报警装置。

轮式车辆转弯半径显示及车速报警方法，在车桥上的转向油缸处安装位移传感器，位移传感器与控制器相连，在车桥输入轴上装转速传感器，转速传感器也与控制器相连，控制器的输出端分别连接报警器和显示器；控制器对位移传感器和转速传感器采集到位移量和转速进行计算(计算公式如下)；计算出的车速V和车辆重心点转弯半径R随时在显示器上显示，并且将车辆倾翻力矩和滑移力的最大允许值输入数据库，将计算结果与之对比、做出判断，当计算出的车辆转弯离心力F大于滑移力的最大允许值或计算出的倾翻力矩M大于倾翻力矩的最大允许值时，控制器发出指令给报警器报警。

所述的由控制器对转速传感器输入的信号进行计算是根据以下公式(1)计算出车辆转弯离心力F的：

式中，

F-车辆转弯离心力；

G-全车重量；

V-行车速度；

g-重力加速度；

R-车辆重心点转弯半径。

从以上公式分析，重力加速度g、全车重量G，以及车辆重心位置，制造厂家是掌握的。行车速度V，可通过车桥输入轴处测出的转速数据及车桥传动比、车轮滚动半径实时计算得出，也是易于得到的。现以函数关系加以表达：

V＝f(n)        (2)

式中，

V-车速；

n-车桥输入轴转速。

车辆重心点转弯半径R是根据车辆的结构参数l和位移传感器测出的位移量s经过计算得到的，现以函数关系加以表达：

R＝f(l，s)    (3)

倾翻力矩M计算公式：

M＝F×h       (4)

当M大于力矩标准时就要报警。

实现上述方法的轮式车辆转弯半径显示及车速报警装置，其特征在于，主要由位移传感器，与位移传感器相连的控制器，与控制器相连的转速传感器，和分别与控制器相连的报警器和显示器构成。

本发明的有益效果是：以数据显示和报警的方式提示给司机一个真切的转弯半径和车速数值，当转弯时车速达到危险数值，就报警，提醒司机使车辆减速，杜绝发生险情，不同的转弯半径，车速限值是不同的，所以，单从车速大小并不能确定是否有险情。

附图说明

图1是车辆手里状况示意图，其中，AA车轮距，h车辆重心高度，G整车重量，g重力加速度，W车辆重心位置，F车辆转弯时产生的离心力。

图2是本发明结构示意图，其中：1.位移传感器、2.转速传感器、3.控制器、4.报警器、5.显示器、6.模式选择开关。

图3是图2中控制器3的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明做进一步描述：

参见附图1、附图2，轮式车辆转弯半径显示及车速报警方法，在车桥上的转向油缸处安装位移传感器，位移传感器与控制器相连，在车桥输入轴上装转速传感器，转速传感器也与控制器相连，控制器的输出端分别连接报警器和显示器；控制器对位移传感器和转速传感器采集到位移量和转速进行计算(计算公式如下)；计算出的车速V和车辆重心点转弯半径R随时在显示器上显示，并且将车辆倾翻力矩和滑移力的最大允许值输入数据库，将计算结果与之对比、做出判断，当计算出的车辆转弯离心力F大于滑移力的最大允许值或计算出的倾翻力矩M大于倾翻力矩的最大允许值时，控制器发出指令给报警器报警。

根据公式(1)计算出车辆转弯离心力F：

式中，

F-车辆转弯离心力；

G-全车重量；

V-行车速度；