测量汽车质心处的的纵向加速度、横向加速度和横摆角速度和前轮转向角，车速传感 器7能够测量汽车质心处的纵向速度，左后车轮角速度传感器5、右后车轮角速度传感 器10、左前车轮角速度传感器2、右前车轮角速度传感器12能够分别测量各个车轮得角 速度；左后车轮垂向载荷传感器5、右后车轮垂向载荷传感器10、左前车轮垂向载荷传感 器2、右前车轮垂向载荷传感器12能够测量各个车轮的垂向载荷。计算单元16根据公式
推求出轮胎纵向力&E，根据 公另
推求出轮胎的侧向力根据公式
I 推求出估计的汽车横向 加速度『，根据公5
推求出车辆的横向速度1\。式中 B、C、Ds E为轮胎参数，其参数值得大小由轮胎垂向载荷F3i确定，Fzt分别为四个车轮的 垂向载荷，由车轮垂向载荷传感器反映，胃为车轮角速度，由车轮角速度传感器反映，&半 径，Vaf为车轮纵向速度，由车速传感器反映，α为轮胎侧偏角，m为车身质量，s为前轮转向 角，由前轮转向角传感器反映，Γ为车辆的横摆角速度，由横摆角速度传感器反映，气Y为车 辆的横向加速度，由横向加速度传感器反映，K为估计器增益。
[0013] 计算单元16分别通过右前车轮垂向载荷传感器13、左前车轮垂向载荷传感器15、 右后车轮垂向载荷传感器9、左后车轮垂向载荷传感器6、左后车轮角速度传感器5、右后车 轮角速度传感器10、左前车轮角速度传感器2、右前车轮角速度传感器12、质心传感单元3、 车速传感器7、测得汽车右前车轮的垂直载荷、汽车左前车轮的垂直载荷、汽车右后车轮的 垂直载荷、汽车左后车轮的垂直载荷、汽车左后车轮角速度、汽车右后车轮角速度、汽车左 前车轮角速度、汽车右前车轮角速度、汽车的侧向加速度、汽车的横摆角速度、汽车的纵向 加速度、汽车的前轮转向角和汽车的行驶车速存储并处理数据，计算出汽车横向速度，并输 出计算结果。
【主权项】
1. 一种汽车横向速度测量装置，其特征在于，包括车轮（I)、左前车轮角速度传感器 (2)、质心传感单元（3)、车身（4)、左后车轮角速度传感器（5)、左后车轮垂向载荷传感器 (6) 、车速传感器（7)、后车桥（8)、右后车轮垂向载荷传感器（9)、右后车轮加速度传感器 (10) 、整车质心（11)、右前车轮角速度传感器（12)、右前车轮垂向载荷传感器（13)、前车 桥（14)、左前车轮垂向载荷传感器（15)、计算单元（16);质心传感单元（3)包括侧向加速 度传感器、横摆角速度传感器、纵向加速度传传感器、和前轮转向角传感器，固定安装在车 身（4)上的整车质心位置；后车桥（8)、前车桥（14)的两端与车轮（1)相连；左后车轮垂 向载荷传感器（6)、右后车轮垂向载荷传感器（9)固定安装在后车桥（8)上；左前车轮垂向 载荷传感器（15)、右前车轮垂向载荷传感器（13)固定安装在前车桥（14)上；车速传感器 (11) 固定安装在后车桥（12)的中部；左前车轮角速度传感器（2)、左后车轮角速度传感器 (5)、右前车轮角速度传感器（12)、右后车轮角速度传感器（10)固定安装在各个车轮上；左 后车轮垂向载荷传感器(6)、质心传感单元（3)、右后车轮垂向载荷传感器（9)、车速传感器 (11)、左前车轮垂向载荷传感器（15)、右前车轮垂向载荷传感器（13)、左前车轮角速度传 感器（2)、左后车轮角速度传感器（5)、右前车轮角速度传感器（12)、右后车轮角速度传感 器（10)均与计算单元（16)电连接。2. -种汽车横向速度计算方法，其特征在于，车辆在行驶过程中，质心传感单元（3)能 够测量汽车质心处的的纵向加速度、横向加速度和横摆角速度和前轮转向角，车速传感器 (7) 能够测量汽车质心处的纵向速度，左后车轮角速度传感器（5)、右后车轮角速度传感器 (10)、左前车轮角速度传感器（2)、右前车轮角速度传感器（12)能够分别测量各个车轮得 角速度；左后车轮垂向载荷传感器（5)、右后车轮垂向载荷传感器（10)、左前车轮垂向载荷 传感器（2)、右前车轮垂向载荷传感器（12)能够测量各个车轮的垂向载荷；计算单元（16) 根据公式推求出轮胎纵向力 Firi，根据公式：推求出轮胎侧向力，根据 公式推求出估计的横向加速度g ，根据公式推求出车辆的横向速度气；式中B、C、D、E 为轮胎参数，其参数值得大小由轮胎垂向载荷·^确定，分别为四个车轮的垂向载荷，由 车轮垂向载荷传感器反映，w为车轮角速度，由车轮角速度传感器反映，R半径，心为车轮 纵向速度，由车速传感器反映，a为轮胎侧偏角，m为车身质量，δ为前轮转向角，由前轮转 向角传感器反映，r为车辆的横摆角速度，由横摆角速度传感器反映，α>-为车辆的横向加速 度，由横向加速度传感器反映，κ为估计器增益。
【专利摘要】本发明涉及一种汽车横向速度的测量装置，针对现有对汽车横向速度研究存在的不足，提出了一种汽车横向速度测量装置，包括左后车轮角速度传感器、左后车轮垂向载荷传感器、质心传感单元、计算单元、右后车轮角速度传感器、右后车轮垂向载荷传感器、车速传感器、左前车轮角速度传感器、左前车轮垂向载荷传感器、右前车轮垂向载荷传感器、右前车轮角速度传感器。本发明还涉及一种汽车横向速度计算方法。使用发明可以根据各车轮的角速度、垂直载荷、汽车的横摆角速度、前轮转向角、纵向速度、侧向加速度、纵向加速度，计算出汽车行驶尤其是转向过程中的横向速度。通过对车辆横向速度的把握，有效提高车辆的主动安全控制效果。
【IPC分类】B60W40/105, B60W40/109
【公开号】CN104890675
【申请号】CN201510314035
【发明人】徐家川, 李少廷, 邱绪云
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日