[发明专利]一种防止汽车侧翻系统及控制策略

说明书

一种防止汽车侧翻系统及控制策略。采用一种基于汽车厂家预设的与速度匹配的方向盘安全转角数据，实时改变方向盘的最大转角范围，包括防侧翻评测控制单元与方向盘转角传感器、车速传感器、车身倾角传感器、方向盘振动器、方向盘转角控制器、系统开关连接。工作时，防侧翻评测控制单元根据车速传感器以及车身倾角传感器的信号确定安全方向盘转角数据，当方向盘转角传感器的信号显示方向盘转角接近或到达安全转角边界时，给予方向盘振动警告以及增加方向盘单向转动阻力。本发明的有益效果是，利用汽车厂家预设的安全速度与转角数据，实时改变方向盘的最大转角范围，不依赖驾驶员的技术与经验，做到避免侧翻以及最大限度避免撞车的危害。

技术领域

本发明涉及一种防止汽车侧翻系统及控制策略。

背景技术

目前，随着汽车的普及，交通事故已成为全球范围内日益严重的公共安全问题，汽车侧翻是仅次于汽车正面碰撞的交通事故。然而大多数司机并不知道汽车在什么速度下允许的最大转弯半径，何况汽车种类繁多，重心高度不同、车宽不同，没有标准的安全转弯半径，即便知道，实际操作也非常困难，因为在突发事件时，人们不可能迅速知道自己的准确速度，以及避开障碍物所需要的转弯半径，往往依靠本能转动方向盘，导致的汽车侧翻事故，另一种情况是，因为害怕侧翻而没有采取足够的避让，导致不该发生的碰撞，这样的事故表面上与侧翻无关，但背后的原因依然是侧翻控制策略的缺陷。一些相关专利提出通过预测汽车侧翻，提供驾驶员安全警告的方法，然而这并不能在短时间内控制局面。一些利用陀螺惯性稳定汽车，以及利用汽车内部安装可改变汽车重心的方案，虽然可以增加汽车的稳定性，减少汽车侧翻的概率，但是这些装置无疑大大增加了汽车的重量，提高汽车燃油消耗量，增加的质量又给汽车的制动也增加了困难，引发次生事故的概率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种防止汽车侧翻系统及控制策略，通过汽车厂家设定的汽车速度与相应的安全转角半径，对汽车方向盘的转动角度范围进行实时改变，使得驾驶员可以放心的紧急避让，避免发生碰撞与侧翻。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用一种基于汽车厂家预设的与速度匹配的方向盘安全转角数据，实时改变方向盘的最大转角范围，包括防侧翻评测控制单元与方向盘转角传感器、车速传感器、车身倾角传感器、方向盘振动器、方向盘转角控制器、系统开关连接。其中，防侧翻评测控制单元内存储厂家预设的各种速度与相应的方向盘安全转角极限数据，并能依照车速传感器初步确定方向盘转角范围，通过车身倾角传感器信号了解路面角度，修正固有安全转角数据，并将安全转角数据与方向盘转角传感器信号比较，当方向盘转角接近安全边界时，给予方向盘振动器发出渐强信号，警告驾驶员小心驾驶，一旦方向盘角度到达安全转弯角边界，防侧翻评测控制单元立即向方向盘转角控制器发出控制信号，方向盘转角范围控制器立即采取增加阻力的方式单向阻碍方向盘超范围的转动动作。方向盘转角控制器阻碍方向盘超范围的转动并非完全阻隔，只是给方向盘超范围转动增加一个明显的阻力，让驾驶员立即明白安全转弯半径极限的准确位置，但是，如果驾驶员认为撞击的后果比翻车更加严重，驾驶员可以选择不理会这个警告，继续加力转动方向盘。系统开关用于启用与关闭防侧翻系统，目的在于当防侧翻系统出现故障妨碍正常驾驶时，可以停止防侧翻系统的影响。工作时，打开系统开关，防侧翻评测控制单元不断接收来自车速传感器的信号，根据车速选择预设的方向盘安全转角数据，再通过车身倾角传感器的信号修正数据，当方向盘转角传感器的信号显示方向盘转角接近安全转角边界时，随着接近度的提高，防侧翻评测控制单元给予方向盘振动器发出渐强信号，方向盘增加的振动警告驾驶员接近侧翻转角极限，提前做好心里准备，避免意外越界，一旦方向盘角度到达安全转弯角边界，防侧翻评测控制单元立即向方向盘转角控制器发出控制信号，方向盘转角控制器立即以明显增加方向盘单向转动阻力的方式给予响应，方向盘转角控制器可以与动力转向系统结合，实时减少单方向助力强度，实现方向盘转角范围的控制，在没有动力转向系统的汽车上，直接在转向系统中转轴上增加两个电磁力棘轮单向刹车机构，利用棘轮的单向受力的特点实现正反两个单方向增加阻力的控制。如果驾驶员认为撞击比翻车更为严重，可以强行加力转动方向盘，以减轻事故后果。