羅文華

（鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院汽車工程學院，江蘇 鹽城 224005）

基于道路堵車避障裝置的研究

羅文華

（鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院汽車工程學院，江蘇 鹽城 224005）

文章提出了一種新型避障裝置，該裝置解決了道路擁堵及停車難的問題。主要從其液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)進行研究，通過單片機控制技術實現(xiàn)了車輛舉升旋轉進入或駛離某一位置。道路擁堵時，可輕松避開前后車輛，進入另一車道。停車距離小時，也能輕松旋轉泊入車位。

避障裝置；液壓系統(tǒng)；單片機控制

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.018

CLC NO.: U463.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)11-49-03

引言

針對城市汽車數(shù)量急劇增多，道路堵車的現(xiàn)象越來越嚴重。有時道路的一個車道擁堵非常嚴重，前后車輛?？勘容^近，但旁邊車道沒有車，這時擁堵車道上的某個車輛并不能移到另個車道，造成擁堵車道越來越堵。車輛多了也造成停車難的問題。有時有停車位，但因其停車位前后有車制約，供停車的距離很小，最終在這樣的狹小空間內進行多次進、退泊車，操作不便，存在安全隱患。這里提出一種供車輛在前后有車制約的道路或停車位上實現(xiàn)從動輪旋轉，一次性完成避障過程的裝置。

1、避障裝置的基本組成

以普遍的發(fā)動機前置、前輪為驅動輪、后輪為從動輪的車輛為例，該裝置主要包括：兩組后輪舉升機構、轉向輪正直檢測機構、左前輪單輪制動機構、旋轉動力機構、液壓和油路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

圖1　后輪舉升機構

每組后輪舉升機構主要由伸縮液壓缸12、支撐桿11、萬向輪4、限位支架8、舉升行程開關9和收縮行程開關10構成，如圖1所示。

轉向輪正直檢測機構由霍爾傳感器16、磁鋼15和原車的轉向系統(tǒng)構成，如圖2所示。左前輪單輪制動機構主要由兩位兩通電磁閥22和壓力繼電器21和原車制動系統(tǒng)構成，如圖3所示。

圖2　轉向輪正直檢測機構

圖3　左前輪單輪制動機構

旋轉動力機構由原車發(fā)動機26、原車離合器和變速器27、原車主減速器28、原車差速器29、原車傳動軸35、原車輪轂和原車右前輪2構成。

圖4　旋轉動力機構

2、避障裝置的工作原理

該裝置的液壓和油路系統(tǒng)由兩位兩通電磁閥39，兩位三通電磁閥38，三位四通電磁閥40，單向閥一43、單向閥二44，順序閥一41、順序閥二42，溢流閥一45、溢流閥二46、溢流閥三47和原車轉向液壓助力系統(tǒng)構成，如圖5所示。

兩位三通電磁閥38串聯(lián)在原車轉向液壓助力泵與轉向機37入油端油路中，其P端連接轉向液壓助力泵36、其A端連接三位四通電磁閥40、其B端連接轉向機37入油端。兩位兩通電磁閥39串聯(lián)在轉向機37出油端和回油管油路中，其P端連接轉向機出油端、其T端連接轉向機回油管。三位四通電磁閥40串聯(lián)在兩位三通電磁閥38和伸縮液壓油路中，其P端連接兩位三通電磁閥38的 A端、其T端連接回油管、其A端連接伸縮液壓缸12無桿腔油路中單向閥一43導通口端、其B端連接伸縮液壓缸12有桿腔油路中單向閥二44導通口端。順序閥一41和單向閥一43并聯(lián)后連接在三位四通電磁閥40的A端與伸縮液壓缸12無桿腔之間，順序閥二42和單向閥二44并聯(lián)后連接在三位四通電磁閥40的B端與伸縮液壓缸12有桿腔之間。溢流閥一45旁接在轉向液壓助力泵出油管路上、溢流閥二46旁接在兩伸縮液壓缸無桿腔總管路上、溢流閥三47旁接在兩伸縮液壓缸有桿腔總管路上。

圖5　液壓和油路系統(tǒng)

該裝置的控制系統(tǒng)（圖6）利用舉升、收縮行程開關和轉向輪正直霍爾傳感器、左前輪轉速傳感器和單片機控制技術來實現(xiàn)液壓和油路控制和舉升、收縮到位指示燈控制、轉向輪正直指示燈控制。

圖6　控制系統(tǒng)

3、避障裝置的工作過程

當車輛前后有車堵塞時，操作程序為：（1）按下泊車（舉升）按鈕；（3）旋轉轉向盤至轉向輪正直指示燈亮（4）踩下制動踏板；（5）舉升到位指示燈時，掛前進檔，此時左前輪單輪制動，發(fā)動機動力經(jīng)差速器分配給右前輪，使車輛產(chǎn)生旋轉動力。車尾旋轉避開障礙時，踩制動停車；（6）復位泊車（收縮）按鈕，收縮到位指示燈亮時，車輛恢復原來控制狀態(tài)，駛離障礙，完成一次性旋轉避開障礙過程。

本裝置在停車側方距離小的車位泊車時，可以將車頭或車尾駛入車位，舉升從動輪后旋轉車身，能實現(xiàn)一次旋轉汽車功能。

4、總結

本文提出了一種新型避障裝置，該裝置解決了道路擁堵及停車難的問題。主要從其液壓和油路系統(tǒng)及控制系統(tǒng)進行研究，通過單片機控制技術實現(xiàn)了車輛旋轉舉升或旋轉收縮進入或駛離某一位置。道路擁堵時，可輕松避開前后車輛，進入另一車道。停車距離小時，也能輕松避開左右車輛進入車位。

[1]余如，郭洪艷，陳虹.自主駕駛車輛的預測避障控制［J］.信息與控制，2015,44（1）：117-124.

[2]田鵬，李澤滔.基于單片機的紅外避障系統(tǒng)設計［J］.自動化與儀器儀表，2015,188（6）：40-42.

[3]李紅.自動泊車系統(tǒng)路徑規(guī)劃與跟蹤控制研究［D］.湖南大學，2014.

Research of evadible device Based on road traffic jam

Luo Wenhua
( Yancheng Institute of industry technology School of automotive engineering, Jiangsu Yancheng 224005 )

This paper presents a new evadible device solving the problems of road congestion and parking. Mainly research the hydraulic and oil system and control system, by SCM technology to achieve the lifting or rotating the rotary vehicle entering or leaving a location shrink. By SCM control technology, achieve the vehicle entering or leaving certain location with lifting or rotating. When road congestion, the vehicle can easily avoid the front and rear vehicles into another lane. When parking distance is less, the vehicle can easily avoid left and right vehicles entering the parking spaces.

Evadible device; Hydraulic system; SCM control

U463.3

A

1671-7988(2016)11-49-03

羅文華（1965-），男，副教授，就職于鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院汽車工程學院，研究汽車：機電控制方向。

鹽城市農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專項引導資金項目（YK2015029）。