[发明专利]车辆防侧翻预警控制方法、系统及硬件在环仿真方法

权利要求书

1.车辆防侧翻预警控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取车辆当前的运动状态参数，所述运动状态参数包括车辆当前的车速、方向盘转角以及侧向加速度；

S2、计算车辆侧翻指标LTR(车辆横向载荷转移率)，并通过侧翻条件和侧翻预警时间的门限值T_max判断得到车辆侧翻预警时间TTR，完成一个预警周期计算，所述TTR指固定当前时刻输入，以当前状态为初始条件，车辆运行产生侧翻即一侧车轮离地所需时间；

S3、依据上述TTR值判断车辆是否存在侧翻危险。

2.根据权利要求1所述的车辆防侧翻安全预警控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：通过卡尔曼状态估计器根据所获取的车辆当前时刻运动状态参数值递推得到当前车辆状态作为预警算法的初始值，其中，β为质心侧偏角，γ为横摆角速度，为车体侧倾角，为车体侧倾角速度。

3.根据权利要求2所述的车辆防侧翻安全预警控制方法，其特征在于，步骤S2中，所述车辆侧翻指标LTR通过以下公式计算：

上式中，m为车辆的整车质量，m_s为车辆簧载质量，d为车辆轮距，为车体侧倾角，为车体侧倾角速度，为车体侧倾角加速度，a_y为车辆侧向加速度，为悬架等效侧倾刚度，为悬架等效侧倾阻尼，h为车辆侧倾臂长，H为车辆重心高度。

4.根据权利要求3所述的车辆防侧翻安全预警控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，设定侧翻条件为：所述|LTR|≥0.9，当满足侧翻条件时，输出TTR，触发车辆侧翻报警，否则，进行下一个预警周期计算。

5.根据权利要求1所述的车辆防侧翻安全预警控制方法，其特征在于，步骤S3中依据TTR值判断车辆是否存在侧翻危险的具体方法为：

当TTR值小于预警门限值T_max时，判定为车辆存在侧翻危险，反之，当TTR值大于预警门限值T_max时，判定为车辆不存在侧翻危险。

6.根据权利要求5所述的车辆防侧翻安全预警控制方法，其特征在于，当判定为车辆存在侧翻危险时，触发控制器工作，由控制器计算得到能阻止车辆发生侧翻的附加横摆力矩ΔM，再由执行器以差动制动的方式施加到相应的车轮产生制动。

7.根据权利要求6所述的车辆防侧翻安全预警控制方法，其特征在于，所述控制器釆用线性二次调节器技术(LQR)形成的反馈补偿器实现差动制动功能，具体为：

根据当前车速和转向角，推导出理想行驶时的车辆侧偏角β_des和横摆角速度γ_des,Δβ为理想侧偏角与汽车当前侧偏角之差，Δγ为理想横摆角速度与当前汽车横摆角速度之差，控制器由Δβ和Δγ值计算得到最优附加横摆力矩ΔM。

8.根据权利要求5所述的车辆防侧翻安全预警控制方法，其特征在于，当判定为车辆不存在侧翻危险时，返回步骤S1进行循环。

9.一种车辆防侧翻预警控制系统，其特征在于，包括：

车辆传感器单元，用于获取车辆运动状态参数；

控制器单元，用于接收所述车辆传感器单元获取的车辆运动状态参数，分析判断车辆是否存在侧翻危险，并输出能阻止汽车发生侧翻的控制信号；

执行器，用于根据所述控制器发出的控制信号对车辆实施制动处理。

10.基于车辆防侧翻预警控制系统的硬件在环仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在主机上安装LabView软件平台，用以设计控制器，同时安装CarSim软件平台，用以构建车辆模型；

B、通过汽车模拟设备进行模拟驾驶，通过装有LabView软件平台的目标机接收处理所述汽车模拟设备输出的车辆状态参数，并将该车辆状态参数传送给主机的CarSim车辆模型；

C、通过与主机控制连接的演示机对车辆的实时状态进行动画模拟显示；

D、目标机同时将车辆状态参数传给侧翻预警硬件单元，由侧翻预警硬件单元计算出TTR(车辆侧翻预警时间)；

E、目标机得到所述TTR值并判断是否触发主机上的控制器来控制车辆的行驶状态。