車輛側翻操作抑制方法
2023-11-11 22:21:22
車輛側翻操作抑制方法
【專利摘要】本發明涉及車輛側翻操作抑制方法，分別採集車速、側向加速度、橫擺角速度和方向盤轉角信號信息；側翻控制器判斷是否存在側翻趨勢；若存在，根據方向盤轉角信號判斷駕駛員是否採取避障操作來緩解或解除車輛側翻趨勢；若沒有採取避障操作，側翻控制器向車輛穩定性控制系統發出控制指令避免側翻；若駕駛員繼續採取使車輛側翻趨勢加劇的轉向操作，側翻控制器向電控轉向系統發出控制指令來抑制駕駛員使車輛側翻趨勢加劇的轉向操作；本方法只是調整轉向助力，並不對轉向角的產生有任何影響，一方面保證駕駛意圖的滿足，另一方面抑制加劇側翻的操作；通過對駕駛員操作動作和車輛響應特性的同步，使車輛能夠真實反映駕駛員在避障等劇烈操作時的意圖。
【專利說明】車輛側翻操作抑制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於車輛控制【技術領域】，涉及一種車輛側翻操作抑制方法。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車保有量的增加，道路交通安全和問題成為亟待解決的社會問題，對經濟 社會發展有著重要的影響。側翻事故在交通事故中數量雖然不多，但是事故造成的損失嚴 重，是道路交通安全和車輛安全研究領域的重要問題。
[0003] 經過對道路交通安全問題的系統研究，已經形成事故前預防、事故中保護和事故 後救援環節各階段的完整體系。隨著車輛電子電控系統的不斷發展完善，事故前預防得到 了巨大的發展空間，為從車輛系統出發對車輛側翻預警控制、側翻抑制的研究提供了基礎。 現有控制系統通過懸架調節載荷、通過制動系統調節橫擺力矩來對車輛產生的側翻趨勢進 行抑制，在車輛可能發生側翻時，駕駛員本能地快速反打方向等避障操作，但是在車輛響應 特性的限制下，前期的響應延遲會使得駕駛員認為車輛不能響應操作，於是進一步加劇操 作，但是車輛響應後就會立刻放大駕駛員的操作，產生不合理的操作動作，反而不利於側傾 的抑制。
[0004] 懸架調節載荷時，由於空氣懸架的響應速度太慢，因此難以對劇烈駕駛帶來的失 穩進行控制從而有效避免側翻；制動系統產生橫擺力矩可以對車輛側滑進行限制避免側 翻，但是對產生車輛側滑的駕駛員劇烈的方向盤操作沒有很好的抑制，即並沒有從側翻產 生的根源上抑制側翻。對側翻產生的完整過程進行分析，駕駛員的劇烈操作是側翻產生的 根源，而導致駕駛員劇烈操作的並非出於駕駛員的真實意願，而是車輛在快速反打方向盤 等操作時的響應速度與駕駛員的意圖不同步。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種車輛側翻操作抑制方法，通過對駕駛員操作動作和車輛 響應特性的同步，使得車輛能夠真實反映駕駛員在避障等劇烈操作時的意圖。
[0006] 為實現上述目的，本發明的車輛側翻操作抑制方法包括的步驟如下：
[0007] (1)分別採集車速、側向加速度、橫擺角速度和方向盤轉角信號信息；
[0008] (2)將步驟（1)所採集信息上傳給側翻控制器，判斷是否存在側翻趨勢；
[0009] (3)若是存在側翻趨勢，根據方向盤轉角信號判斷駕駛員是否採取避障操作來緩 解或解除車輛側翻趨勢；
[0010] (4)若駕駛員沒有採取避障操作，側翻控制器向車輛穩定性控制系統發出控制指 令避免側翻；若駕駛員繼續採取使車輛側翻趨勢加劇的轉向操作，側翻控制器向電控轉向 系統發出控制指令，通過主動增加轉向系統傳動比、轉向力矩的方式，來抑制駕駛員使車輛 側翻趨勢加劇的轉向操作。
[0011] 所述步驟（1)中分別採用車輛輪速傳感器採集車速、利用陀螺獲取車輛側向加速 度和橫擺角速度、利用方向盤轉向角傳感器獲取方向盤轉角信號信息。
[0012] 所述步驟（2)中側翻趨勢是採用載荷轉移率LTR進行側翻趨勢判斷。
[0013] 所述步驟（4)中若駕駛員沒有採取避障操作，控制器向車輛穩定性控制系統發出 控制指令，通過差動制動的方式避免側翻。
[0014] 本發明的車輛側翻操作抑制方法增加了對轉向助力系統的控制，通過助力特性的 控制，加大增加側翻趨勢操作的難度，起到抑制側翻操作的作用；本方法只是調整轉向助 力，並不對轉向角的產生有任何影響，從而一方面保證駕駛意圖的滿足，另一方面抑制加劇 側翻的操作；通過對駕駛員操作動作和車輛響應特性的同步，使得車輛能夠真實反映駕駛 員在避障等劇烈操作時的意圖。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是實施例的系統原理示意圖；
[0016] 圖2是實施例的側翻穩定性控制器和執行機構系統示意圖；
[0017] 圖3是實施例的系統結構示意圖；
[0018] 圖4是實施例的流程圖；
[0019] 圖5是LTR的原理不意圖。
【具體實施方式】
[0020] 在車輛側翻預警、抑制研究中，感知方面，導航、雷達等擴展了預見範圍，陀螺、輪 速等傳感器為車輛提供了狀態信息，方向盤轉角、制動壓力傳感器為車輛提供了駕駛員意 圖信息；在執行方面，電動轉向系統、電子穩定性控制系統分別從轉向和制動領域為車輛提 供穩定性控制，提升車輛操作穩定性，進而保障車輛安全性。
[0021] 現有技術中，沒有專門從側翻控制角度出發，對車輛電子電控系統進行分析，充分 結合車輛感知能力，利用車輛控制系統、執行機構，實現對車輛側翻的預警、控制和抑制。
[0022] 本車輛側翻操作抑制方法流程如圖4所示，具體步驟如下：
[0023] 1)利用車輛輪速傳感器獲取車速V，經數據採集處理單元將處理信號通過車載網 絡傳遞給側翻控制器；
[0024] 2)利用陀螺獲取車輛側向加速度ax和橫擺角速度r，經數據採集處理單元處理信 號，得到側傾角Φ、側翻趨勢TTR信息，並通過車載網絡傳遞給側翻控制器；
[0025] 3)利用方向盤轉角傳感器獲取駕駛員轉向意圖δ，經數據採集處理單元將處理信 號通過車載網絡傳遞給側翻控制器；
[0026] 4)側翻控制器根據車速V、側傾角Φ、側翻趨勢TTR，輸出控制信號至報警器，報警 器進行提示或報警，提醒駕駛員車輛存在側翻趨勢；
[0027] 5)側翻控制器根據方向盤轉角信號δ判斷駕駛員是否採取合理的操縱來緩解或 解除車輛側翻趨勢；
[0028] 6)如果駕駛員沒有採取合理的操縱，側翻控制器向車輛穩定性控制系統發出控制 指令，通過主動懸架控制系統控制載荷分配、橫擺穩定性控制系統產生差動制動的方式避 免側翻；
[0029] 7)如果駕駛員繼續採取使車輛側翻趨勢增加的轉向操作，側翻控制器向電控轉向 系統發出控制指令，通過主動增加轉向系傳動比、轉向力矩的方式，增加駕駛員通過轉向產 生側翻趨勢的難度，在保證駕駛員意圖得到滿足的前提下，對產生側翻趨勢的操作進行抑 制。
[0030] 步驟4)中側翻是採用載荷轉移率LTR進行側翻趨勢判斷的方法：
[0031] LTR 二
【權利要求】
1. 車輛側翻操作抑制方法，其特徵在於，該方法包括的步驟如下： (1) 分別採集車速、側向加速度、橫擺角速度和方向盤轉角信號信息； (2) 將步驟（1)所採集信息上傳給側翻控制器，判斷是否存在側翻趨勢； (3) 若是存在側翻趨勢，根據方向盤轉角信號判斷駕駛員是否採取避障操作來緩解或 解除車輛側翻趨勢； (4) 若駕駛員沒有採取避障操作，側翻控制器向車輛穩定性控制系統發出控制指令避 免側翻；若駕駛員繼續採取使車輛側翻趨勢加劇的轉向操作，側翻控制器向電控轉向系統 發出控制指令，通過主動增加轉向系統傳動比、轉向力矩的方式，來抑制駕駛員使車輛側翻 趨勢加劇的轉向操作。
2. 根據權利要求1所述的車輛側翻操作抑制方法，其特徵在於：所述步驟（1)中分別採 用車輛輪速傳感器採集車速、利用陀螺獲取車輛側向加速度和橫擺角速度、利用方向盤轉 向角傳感器獲取方向盤轉角信號信息。
3. 根據權利要求1所述的車輛側翻操作抑制方法，其特徵在於：所述步驟（2)中側翻趨 勢是採用載荷轉移率LTR進行側翻趨勢判斷。
4. 根據權利要求1-3中任一項所述的車輛側翻操作抑制方法，其特徵在於：所述步驟 (4)中若駕駛員沒有採取避障操作，控制器向車輛穩定性控制系統發出控制指令，通過差動 制動的方式避免側翻。
【文檔編號】B62D111/00GK104290706SQ201410006738
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2014年1月7日
【發明者】劉偉, 湯望, 李克強, 李會仙 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司