车辆防倾翻设备制造技术

本发明专利技术提供了一种车辆防倾翻设备，其包括设置在组合车辆的挂车的前部中的第一飞轮和设置在该挂车的后部中的第二飞轮。第一和第二飞轮中的每一个通过双常平架支撑机构安装在车辆上。当组合车辆进行左转弯(在步骤S3为是)时，第一飞轮的垂直于组合车辆的前后方向的第二常平架轴受到限制，而第二飞轮的垂直于组合车辆的前后方向的第四常平架轴被释放(步骤S4)。当组合车辆进行右转弯(在步骤S3为否)时，第二飞轮的第四常平架轴受到限制，而第一飞轮的第二常平架轴被释放(步骤7)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过在车辆转向过程中抑制车辆的侧倾运动而防止车辆倾翻的设备。
技术介绍
已知通过抑制车辆的侧倾运动而防止车辆倾翻的车辆防倾翻设备。这种车辆防倾翻设备的示例包括安装在车辆的作为所谓双常平架支撑机构上的用于储存能量的飞轮(参见日本专利申请公报No. 2008-143390 (JP-2008-143390-A))。在根据JP-2008-143390-A的设备中，在轨道车辆的侧倾运动中出现异常的情况下，垂直于车辆前后方向的常平架轴受限制而在飞轮上产生陀螺效应，使得陀螺效应充当对抗车辆侧倾运动的稳定作用。 期望使用飞轮式车辆防倾翻设备有效地抑制车辆的侧倾运动。
技术实现思路
本专利技术提供了一种飞轮式车辆防倾翻设备，该设备通过有效抑制车辆在转弯过程中的侧倾运动而防止车辆倾翻。更具体地，本专利技术提供了一种包括多个(例如，两个)飞轮的飞轮式车辆防倾翻设备。由飞轮在车辆上产生的陀螺力矩的方向取决于飞轮的转动方向。更具体地，如果在车辆的横摆角速度矢量与飞轮的角动量矢量之间具有90°或更大的角度，那么飞轮的陀螺效应相反地作用。本专利技术的一个方面涉及一种车辆防倾翻设备，所述车辆防倾翻设备安装在车辆上以防止所述车辆的倾翻。所述车辆防倾翻设备包括第一飞轮设备，所述第一飞轮设备包括第一飞轮和第一常平架支撑结构，所述第一飞轮构造为能量储存设备并且在第一转动方向上转动，所述第一常平架支撑结构以可绕第一轴和第二轴转动的方式支撑所述第一飞轮，所述第二轴垂直于所述第一轴并垂直于所述车辆的前后方向延伸；以及第二飞轮设备，所述第二飞轮设备包括第二飞轮和第二常平架支撑结构，所述第二飞轮构造为能量储存设备并且在与所述第一转动方向相反的第二转动方向上转动，所述第二常平架支撑结构以可绕第三轴和第四轴转动的方式支撑所述第二飞轮，所述第四轴垂直于所述第三轴并垂直于所述车辆的所述前后方向延伸。所述第一常平架支撑结构包括用于限制所述第一飞轮绕所述第二轴的转动的第一转动限制装置。所述第二常平架支撑结构包括用于限制所述第二飞轮绕所述第四轴的转动的第二转动限制装置。所述车辆防倾翻设备进一步包括转动限制控制装置，所述转动限制控制装置用于控制所述第一转动限制装置和所述第二转动限制装置，以便在所述车辆沿一个侧倾方向进行侧倾运动时限制所述第一飞轮的转动而不限制所述第二飞轮的转动、并且在所述车辆沿另一侧倾方向进行侧倾运动时限制所述第二飞轮的转动而不限制所述第一飞轮的转动。根据以上方面，在车辆中，第一飞轮由第一轴和第二轴可转动地支撑。在该状态下，第一飞轮相对于车辆在三个轴向方向上是自由的，因此在第一飞轮上没有陀螺效应产生。同时，在第一飞轮绕垂直于车辆前后方向的第二轴的转动受到限制的状态下，在车辆转弯过程中在第一飞轮上产生陀螺效应，使得该陀螺效应能够用作对抗车辆的侧倾运动的稳定作用。另外，在车辆中，第二飞轮由第三轴和第四轴可转动地支撑。在此状态下，第二飞轮相对于车辆在三个轴向方向上是自由的，因此在第二飞轮上没有陀螺效应产生。同时，在第二飞轮绕垂直于车辆前后方向的第四轴的转动受到限制的状态下，在车辆转弯过程中在第二飞轮上产生陀螺效应，使得该陀螺效应能够用作对抗车辆的侧倾运动的稳定作用。第一和第二飞轮沿彼此相反的方向转动。由第一和第二飞轮在车辆上产生的每个陀螺力矩的方向取决于飞轮的转动方向。因此，可以使由第一飞轮在车辆上产生的陀螺力矩的方向与由第二飞轮在车辆上产生的陀螺力矩的方向彼此不同。 当车辆沿一个侧倾方向进行侧倾运动时，仅第一飞轮设备的第二轴的转动受到限制，而不限制第二飞轮设备的第四轴的转动，从而仅在第一飞轮上产生陀螺效应。同时，当车辆沿另一侧倾方向进行侧倾运动时，仅第二飞轮设备的第四轴的转动受到限制，而不限制第一飞轮设备的第二轴的转动，从而仅在第二飞轮上产生陀螺效应。换而言之，可根据车辆的侧倾运动方向在第一与第二飞轮之间切换产生陀螺效应的飞轮。因此，根据上述方面，无论车辆左转还是右转，可使其中一个飞轮的陀螺效应用作对抗车辆的侧倾运动的稳定作用以防止车辆的倾翻。在以上方面中，所述第一飞轮设备和所述第二飞轮设备可以沿车辆的前后方向、左右方向、或上下方向布置。在以上方面中，所述车辆防倾翻设备可进一步包括侧倾状态检测装置，所述侧倾状态检测装置用于检测与所述车辆的侧倾运动相关联的侧倾状态；以及能量回收控制装置，所述能量回收控制装置用于在由所述侧倾状态检测装置所检测到的侧倾状态超过预先确定的阈值的情况下执行通过所述第一飞轮和所述第二飞轮回收所述车辆的能量的能量回收控制。根据以上方面，车辆的能量通过能量回收控制由飞轮来回收。当回收能量时，正在转动的飞轮的转动速度进一步提高，从而促进了在飞轮上产生的陀螺效应。换言之，可以增大在飞轮上产生的陀螺力矩。在以上方面中，所述的车辆防倾翻设备可进一步包括报警装置，所述报警装置用于向所述车辆的驾驶者发出预定警报；以及警报控制装置，所述警报控制装置用于控制所述报警装置以发出引发使所述车辆减速的操作的警报。在以上方面中，车辆防倾翻设备可进一步包括用于发送控制信号以便使所述车辆减速的车辆减速控制信号发送装置。在以上方面中，所述车辆减速控制信号发送装置可控制所述能量回收控制装置以使所述车辆减速。在以上方面中，储存在所述第一飞轮中的能量的量与储存在所述第二飞轮中的能量的量可彼此不同。在这种情况下，储存在第一和第二飞轮中的其上产生用作进行左转的车辆上的稳定作用的陀螺效应的飞轮(以下称为“左转飞轮”)中的能量的量可以大于储存在其上产生用作进行右转的车辆上的稳定作用的陀螺效应的飞轮(以下称为“右转飞轮”)中的能量的量。附图说明下文将参照附图描述本专利技术示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业重要性。附图中相同的附图标记指示相同的 元件，其中图I是示出结合有根据本专利技术第一实施方式的车辆防倾翻设备的组合车辆的示意性构造的分解立体图；图2示出第一和第二飞轮设备的示意性构造；图3A和3B分别是示出第一和/或第二限制机构的示例的示意性构造的截面图；图4是示出第一和/或第二限制机构的另一示例的示意性构造的截面图；图5是示出根据本专利技术第一实施方式的车辆防倾翻设备的电气结构的框图；图6A和6B示出了通过单常平架支撑机构安装在车辆上的一般飞轮的陀螺效应；图7A至7C示出了使用根据本专利技术第一实施方式的车辆防倾翻设备防止组合车辆倾翻的机构；图8示出组合车辆的坐标轴；图9是示出车辆模型的侧倾角度变化的图；图10是示出车辆实物模型的侧倾角度变化的图；图11是示出在组合车辆的侧倾运动中发生异常的情况下执行的异常侧倾运动程序的流程的流程图；图12A和12B示出在当组合车辆进行左转时侧倾运动发生异常的情况下出现的第一和第二飞轮的姿态变化；图13A和13B示出在当组合车辆进行右转时侧倾运动发生异常的情况下出现的第一和第二飞轮的姿态变化；图14是示出根据本专利技术第二实施方式的车辆防倾翻设备的电气结构的框图；图15是示出在组合车辆的侧倾运动中发生异常的情况下执行的异常侧倾运动程序的流程的流程图；以及图16是示出根据本专利技术第三实施方式的车辆防倾翻设备的电气结构的框图。具体实施例方式下面将参照附图描述本专利技术的实施方式。图I是示出结合有根据本专利技术第一实施方式的车辆防倾翻设备I的作为机动车辆示例的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆防倾翻设备(1:50:60)，所述车辆防倾翻设备(1:50:60)安装在车辆(2)上以防止所述车辆(2)的倾翻，其特征在于包括：第一飞轮设备(10)，所述第一飞轮设备(10)包括第一飞轮(11)和第一常平架支撑结构(16，18)，所述第一飞轮(11)构造为能量储存设备并且在第一转动方向上转动，所述第一常平架支撑结构(16，18)以可绕第一轴(15)和第二轴(17)转动的方式支撑所述第一飞轮(11)，所述第二轴(17)垂直于所述第一轴(15)并垂直于所述车辆(2)的前后方向延伸；以及第二飞轮设备(20)，所述第二飞轮设备(20)包括第二飞轮(21)和第二常平架支撑结构(26，28)，所述第二飞轮(21)构造为能量储存设备并且在与所述第一转动方向相反的第二转动方向上转动，所述第二常平架支撑结构(26，28)以可绕第三轴(25)和第四轴(27)转动的方式支撑所述第二飞轮(21)，所述第四轴(27)垂直于所述第三轴(25)并垂直于所述车辆(2)的所述前后方向延伸，其中，所述第一常平架支撑结构(16，18)包括用于限制所述第一飞轮(11)绕所述第二轴(17)的转动的第一转动限制装置(19)；所述第二常平架支撑结构(26，28)包括用于限制所述第二飞轮(21)绕所述第四轴(27)的转动的第二转动限制装置(29)；并且所述车辆防倾翻设备(1:50:60)进一步包括转动限制控制装置，所述转动限制控制装置用于控制所述第一转动限制装置(19)和所述第二转动限制装置(29)，以便在所述车辆(2)沿一个侧倾方向进行侧倾运动时限制所述第一飞轮(11)的转动而不限制所述第二飞轮(21)的转动、并且在所述车辆(2)沿另一侧倾方向进行侧倾运动时限制所述第二飞轮(21)的转动而不限制所述第一飞轮(11)的转动。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：向出尚正，川原祯弘，高畑良一，须田义大，许准会，安艺雅彦，林世彬，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，须田义大，
类型：发明
国别省市：