基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108394406A(43)申请公布日2018.08.14(21)申请号201810343953.6(22)申请日2018.04.17(71)申请人五邑大学地址529020广东省江门市蓬江区东成村22号(72)发明人郝晓曦许尧兴吴依彤曾宣杰范晓珊(74)专利代理机构广州市红荔专利代理有限公司44214代理人吴伟文(51)Int.Cl.B60W30/04(2006.01)B60T7/12(2006.01)B60W30/045(2012.01)B60Q9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统(57)摘要本发明公开了基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统，通过位移传感器接收悬挂位移量，横向加速度传感器接收加速度信号，对两个信号进行相应的处理，结合计算得到的力学模型代入计算出左前、左后、右前和右后支反力的值；再代入横向载荷转移率LTR模型中，计算实时的横向载荷转移率，本发明能实时测出悬挂簧载压力的变化，从而得到质心的最新位置，实时得到四个车轮位置处的支反力大小，代入LTR中所计算出来横向载荷转移率具有精确性，实时性，减小了测量值与运行状态的迟滞性防侧翻预警和控制系统所测的是动态载荷，符合重型车质心高，转弯过程稳定性低的特点。CN108394406ACN108394406A权利要求书1/1页1.基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统，其特征在于：通过位移传感器接收悬挂位移量，横向加速度传感器接收加速度信号，对两个信号进行相应的处理，结合计算得到的力学模型代入计算出左前、左后、右前和右后支反力的值；再代入横向载荷转移率LTR模型中，计算实时的横向载荷转移率，具体步骤如下：(1)在前、后、左、右的弹簧上加装位置传感器，测得前、后、左、右的实时弹簧长度，根据压力值＝弹簧刚度系数与弹簧伸缩量(实时弹簧长度-弹簧原长)之乘积，得到簧载压力实时值NRF、NLF、NRB、NLB；(2)在车轴上加装侧向坡度角传感器，测得侧向坡度角α；(3)根据前后悬挂簧载质量m1F、m1B，在前后悬挂上加装速度传感器，测得前后悬挂实时侧向加速度ayF、ayB；(4)中大型车辆在转弯时因直行或司机方向盘操纵不当，或者在直行路面颠簸、遇凹坑，上下坡遇单侧强风、车胎爆胎等情况，汽车侧翻瞬间某一车轮离地，此时该车轮支反力为零，因此支反力能最直接反应汽车的侧翻可能性，根据相应簧载压力对应的质心高度hF、hB，根据整车模型取矩计算横向载荷转移率(LTR)：LTR的范围为[0,1]，当LTR＝1时，车辆发车侧翻，由于该系统为预警防侧翻系统，因此取LTR＝0.8为侧翻预警门限值，取LTR＝0.9为侧翻主动控制门限值；(5)根据横向载荷转移率得到簧载压力实时值N1RF、N1LF、N1RB、N1LB、N2RF、N2LF、N2RB、N2LB，当NRF<N1RF或NRB<N1RB时，无侧翻危险；当N1RF≤NRF<N2RF或N1RB≤NRB<N2RB时，实施预；当N2RF<NRF或N2RB<NRB时，实施主动制动。质心高度随前、后悬挂簧载压力值发生改变，即在悬挂簧载压力值一定时，质心高度不变，只在纵横两方向上发生变化，可通过系统绘出悬挂簧载质量一定时，将实时簧载压力值与之比较，在一定误差范围内，实时簧载压力值大于理论压力理论值时实现预警。2CN108394406A说明书1/4页基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统技术领域[0001]本发明涉及汽车防侧翻领域，具体涉及基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统。背景技术[0002]目前，大多数侧翻预警算法都是基于横向加速度和侧倾角以及横向载荷转移率(LTR)门槛值。国内外主要的研究有：基于侧翻信号门槛值警示技术，如选取横向加速度和侧倾角作为侧翻性能指标；基于模型的侧翻预警技术：如选取横向加速度，侧倾角以及LTR等作为侧翻预警性能指标。还有一种较新的技术是汽车运动姿态预测技术(TTR)来评估侧翻危险程度的防侧翻预警和控制系统。而对作为车辆侧翻判断指标的横向载荷转移率(LTR)，一般都只是作为单独的输出量进行研究，并没有具体分析LTR对车辆运动状态的影响和车身参数的变化。[0003]现有技术存在以下不足：[0004]1.重型车辆具有重量和尺寸大、质心高等特点，在行走过程中，车身姿态变化快，且姿态稳定性低。因此采用现有的技术所测出的倾角和横向加速度具有迟滞性，所以预警会不及时或者误报警。以车辆横向加速度、侧倾角作为侧翻门槛值都是以当前时刻所获车辆状态测量值或估计值来判断侧翻危险程度，不能提前预测车辆继续以此状态行驶会发生侧翻的安全风险。[0005]2.国内外文献主要针对重型车