[发明专利]基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统

说明书

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。

技术领域

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

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。

现有技术存在以下不足：

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。

2.国内外文献主要针对重型车辆稳态转向时的静态侧倾稳定性进行大量研究，动态侧翻研究文献较少。而重型车辆侧翻事故则以动态侧翻居多。

3.欠缺超实时提前对车辆侧翻进行预警。

4.基于TTR的防侧翻预警和控制系统虽然能对车辆运动姿态进行预测，但其需要和差动制动或主动悬架等主动控制执行器配合才更能体现出优越性。而国内主流货车的底盘架构，制动系统都是较为简单的，后期装置的改装难度大，经济性较差，个人认为TTR适用于汽车。

发明内容

本发明的目的是为解决上述不足，提供基于感知载荷和主动制动的重型车防侧翻预警系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

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，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N_RF、N_LF、N_RB、N_LB；

(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m_1F、m_1B，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a_yF、a_yB；