[发明专利]一种偏航控制系统及其方法

说明书

本发明公开了一种偏航控制系统及其方法，其技术方案要点是，包括牵引车辆、被牵引车辆、拖车制动控制器和用于拖拽的牵引装置，所述牵引车辆自身具备动力系统，所述被牵引车辆自身不具备动力系统，所述牵引装置包括拖车挂钩、车辆拖钩、偏航检测装置及电源装置，所述牵引装置安装在牵引车辆尾部与被牵引车辆之间，所述偏航检测装置包括致动器与致动开关，所述致动器具有至少两个结构面，且在空间上隔开构成偏航角，所述致动开关位于致动器的结构面之间，所述致动开关相对于至少一个结构面移动了预先设置的极限量，则触发并产生信号。

技术领域

本发明涉及车辆拖挂安全行使技术领域，特别涉及一种偏航控制系统及其方法。

背景技术

车辆拖挂已广泛应用于交通运输领域，影响拖挂车辆安全行驶涉及到驾驶操作因素、道路设计因素、路面特性因素以及拖车装载因素，这些因素对拖挂车辆的行驶影响很大。当拖挂车辆的特殊行驶条件改变时，拖挂车辆偏航的相关风险和危险都会急剧增大，拖车的偏航或摇摆运动通常变得不可控制，使得牵引与被牵引的车辆被割开，当牵引车辆移动时，后面的部分会以一种不受控制的方式与前面的部分形成一个锐角摆动，导致偏航或侧向移动甚至拖车翻倒，造成人员伤亡、车辆损坏等重大交通事故，给人们生命财产造成重大的威胁和损失，并且严重影响交通和运输的正常运行。例如：当车辆通过拖挂组件（挂钩）拖曳拖车时，在高速或下坡行驶期间，拖车会产生振荡，在这种情况下，拖车和牵引车之间的连接将以左右和/或上下摆动的方式运动。而拖车震荡会抬高车辆的后端并左右推动车辆，从而大大增加翻车事故的风险；还有，当为免发生碰撞或车道变换而突然地转向而产生了过高的横向加速度而引起侧翻。

目前，在一些拖挂组合车辆中，有些在牵引车辆上配备了惯性测量单元和偏航传感器，这些传感器可以提供有关车辆振动的信息，然而，因为挂车可以随着牵引车辆的振动而振动，挂车上也应该具有惯性测量单元，这一解决方案一方面导致了车辆成本上升，另一方面并非所有车辆都配置有偏航传感器，并且，这种系统缺乏鲁棒性。还有一些用于限制拖车的偏航运动的装置，例如具有阻尼作用的伸缩侧臂。这些臂沿两侧的联轴器通过车辆后部的一个末端处的球窝连接(球铰结构)连接，通过球窝连接器附接到联接器与球窝连接。这些设备的缺点是，它们持续工作，需要常规维护，容易磨损并且需要在车辆挂车和/或挂钩组件的使用寿命到期之前很长时间就需要进行更换。此外，还有一些使用检测车辆-拖车组合中拖车的摇摆运动的设备和系统，其中许多涉及非接触式装置，例如照相机，超音波装置，雷达，激光，惯性和/或磁摆传感器等，将其安装在拖车或牵引车上，由于拖挂装置暴露于空气、道路碎屑和其它恶劣的环境中，因此这些设备和系统通常可能缺乏坚固性，进而需要经常维护和更换。

此外，就结构和安装而言，这些设备和系统通常非常昂贵或技术复杂，受到实现技术等因素的影响，因此，亟待一种改进的牵引装置和一种有效的车辆拖挂组合的偏航控制控制方案以减轻车辆与挂车的振动和摇摆角度、控制车辆拖车行驶的稳定性并最终防止翻车事故。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种偏航控制系统及其方法。

本发明进一步限定的技术方案是：一种偏航控制系统及其方法，包括牵引车辆、被牵引车辆、拖车制动控制器和用于拖拽的牵引装置，所述牵引车辆自身具备动力系统，所述被牵引车辆自身不具备动力系统，所述牵引装置包括拖车挂钩、车辆拖钩、偏航检测装置及电源装置，所述牵引装置安装在牵引车辆尾部与被牵引车辆之间，所述偏航检测装置包括致动器与致动开关，所述致动器具有至少两个结构面，且在空间上隔开构成偏航角，所述致动开关位于致动器的结构面之间，所述致动开关相对于至少一个结构面移动了预先设置的极限量，则触发并产生信号。

进一步的，所述牵引车辆包括第一制动系统，所述被牵引车辆包括第二制动系统，所述拖车制动控制器自动与第一制动系统实施通信，所述拖车制动控制器向第二制动系统发送制动指令以使被牵引车辆减速，所述电源装置为被牵引车辆及牵引装置供电。