[发明专利]基于能量回收的拖挂式房车防横摆系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于能量回收的拖挂式房车防横摆系统及其方法，包括横摆角速度传感器、牵引车控制单元、无线传输模块、房车控制单元及阻尼控制及能量回收模块；牵引车控制单元用于根据横摆角速度传感器的传感信号判断是否发生横摆，发送信号至房车控制单元；所述阻尼控制与能量回收模块包括依次连接的发电机、蓄电池及可控被动式电磁阻尼器；房车控制单元的输入端与无线接收端连接，输出端与发电机、蓄电池及可控被动式电磁阻尼器连接；房车控制单元用于接收牵引车控制单元的信号，并发送指令给阻尼控制与能量回收模块。本发明能够将横摆的部分能量转化吸收利用，高效率利用阻尼器来消除横摆运动，安全性更好。

技术领域

本发明涉及拖挂式房车牵引车及汽车电子系统，特别涉及拖挂式房车横摆阻尼控制，属于车辆工程领域。

背景技术

拖挂式房车受外力冲击会导致“陀螺效应”的扰动，陀螺在旋转的时候，它有一个稳定的运动轨迹，就等同于拖挂房车在行驶中，也会有一个稳定的前进轨迹。当外力破坏了这个稳定以后，就会导致车辆左右摇摆，如果不能及时调整，继续保持稳定，车辆就会产生失控。从理论分析将其横摆过大导致翻滚总结为两大原因：一是拖挂房车的重量分布不均会导致牵引轮横摆阻尼过小从而引起横摆导致翻滚；二是行驶速度过快在转向或者超车时从而引起横摆运动，当横摆幅度过大时，汽车就会翻滚。

首先对于拖挂式房车来说，横摆通常源于房车在高速行驶超车时，会有一个明显的横向外力，这个外力可以破坏拖挂房车的横向平衡，横摆到一定的程度会导致汽车翻滚，目前现有技术尚未存在完善的基于拖挂式房车的横摆阻尼设计。针对拖挂式房车的车型，防横摆系统在信号设置及信号传输方面易存在安全隐患，现有技术主要是采用防摇摆系统与重量平衡仪搭配使用，防横摆系统也称为ATC系统(AL-KO Trailer Control steam爱科拖车控制系统)。如果车辆发生摆动，ATC系统的横摆传感器将会把这个信号与存储在ATC软件中与系统数据进行比较，当信号超出设置极限时，ATC系统就会自动启动挂车制动，保障车辆安全。其虽然可以通过制动来解决横摆问题，但不能将横摆产生的能量进行利用并且不能预警横摆问题的产生，且ATC系统只能针对一侧车轮进行制动，导致房车有可能会制动失衡，除此之外，传感器在汽车正常行驶时也需要一直运转，造成资源的浪费。总体来说，现在的防横摆系统不适合应用于拖挂式房车。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中的防横摆系统无法回收利用横摆能量的问题，本发明提供一种基于能量回收的拖挂式房车防横摆系统。

本发明另一目的是提供一种基于能量回收的拖挂式房车防横摆方法。

技术方案：一种基于能量回收的拖挂式房车防横摆系统，包括横摆角速度传感器、牵引车控制单元、无线传输模块、房车控制单元及阻尼控制及能量回收模块，所述无线传输模块包括无线发送端和无线接收端；牵引车控制单元的输入端与横摆角速度传感器连接，输出端与无线发送端连接，牵引车控制单元用于根据横摆角速度传感器的传感信号判断是否发生横摆，发送信号至房车控制单元；所述阻尼控制与能量回收模块包括依次连接的发电机、蓄电池及可控被动式电磁阻尼器；房车控制单元的输入端与无线接收端连接，输出端与发电机、蓄电池及可控被动式电磁阻尼器连接；房车控制单元用于接收牵引车控制单元的信号，并发送指令给阻尼控制与能量回收模块，监测蓄电池电量、发电机工作状态及可控被动式电磁阻尼器的工作状态。

进一步地，牵引车控制单元发送的信号包括工作信号、停止信号，预设横摆角速度的门槛值α，将检测的横摆角度信号与α进行对比，若横摆角速度达到α，牵引车控制单元传输工作信号至房车控制单元；若横摆角速度未达到α，牵引车控制单元传输停止信号至房车控制单元；

当房车控制单元接收到工作信号时，发送工作指令到阻尼控制及能量回收模块，蓄电池放电，增大可控被动式电磁阻尼器中的电流，增大阻尼稳定横摆；当房车控制单元接收到停止信号时，发送回收指令到阻尼控制及能量回收模块，发电机工作，蓄电池充电。

进一步地，所述无线发送端安装在牵引车后部靠近底盘处，所述无线接收端安装在房车前部靠近牵引架处。