一种汽车盘山公路防坠控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车盘山公路防坠控制方法，属于行驶安全技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着汽车产业的蓬勃发展，汽车在各个领域得到应用，其中盘山公路客运和货运 汽车是重要分支之一。但是在盘山公路比在普通公路上的汽车危险系数要高好多，且坠崖 危险时刻存在:2015年3月2日23时许，河南林州五龙镇小虎山盘山公路发生一起特大交通 事故，一辆从河南新乡市开往林州市的大巴车在两市交界处(省道S226公路45+800米)发生 交通事故，坠下百米深崖，造成20人身亡，13受伤。如此惨痛的例子不胜枚举，因此盘山公路 坠崖危险是当今继续突破的一个重要课题。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述问题，本发明提出一种汽车盘山公路防坠控制方法，依据汽车车载 传感系统，获得实时的外界数据及自车行车信息，通过建立盘山公路防坠模型方程，可以提 高汽车在盘山公路上行驶的安全系数。实现本发明的技术方案如下：
[0004] -种汽车盘山公路防坠控制方法，包括如下步骤：
[0005] 步骤1:根据车载传感系统获取行车信息，测量车辆与盘山公路边界的距离；
[0006] 步骤2:根据步骤1的信息，建立汽车盘山公路防坠模型方程；
[0007] 步骤3:对所建汽车盘山公路防坠模型方程进行求解计算，得到防坠预警距离Dw& 转向延迟制动距离D s;
[0008] 步骤4:将汽车与右前方山崖边缘的距离Lrelatlve与对应的防坠预警距离0|及转向 延迟制动距离队进行比较，判定所要采取的防坠方式；
[0009] 步骤5:单位时间间隔后，再次测量数据，重复上述步骤1-4。
[0010] 进一步优选方案，步骤1的实现方法包括:通过车载传感系统采集自车车速Vr，加 速度ar，以及前轮转角α ;通过汽车右前方车灯处安装毫米波雷达，实时扫描汽车与右前方 山崖边缘的距离Lrelative。
[0011] 进一步优选方案，步骤2所述的模型方程为：
[0012]
[0013]
[0014] 其中，Dw表示防坠预警距离;Ds表示转向延迟制动距离;Do表示速度消除后，自车与 盘山公路边缘仍要保持的距离;V r表示自车车速;ar表示自车加速度;Tref lect表示驾驶员反 应时间，即驾驶员发现前方车辆并采取制动动作，到脚踩上制动踏板的时间;TM. re3spci_表示 车制动系统响应和制动时间;Κα:前轮转角修正系数，反应当前前轮转角α与直线制动距离 的关系。
[0015] 进一步优选方案，所述前轮转角修正系数Ka的具体计算公式为： 式中L1为当前前轮转角下的直线制动距离。
[0016] 进一步优选方案，所述Do取数值为1-3米;所述Treflect取数值为0.3-1秒;Tm.response 取数值为0.3秒。
[0017] 进一步优选方案，步骤4的具体实现包括如下情况：
[0018] Lrelative 2 DJ寸，系统无控制动作；
[0019] Dd Lrelatlve^队时，对驾驶员进行防坠预警，预警后驾驶员无制动动作；
[0020] Lreiative< Ds时，则控制转向系统紧急转向并延迟制动。
[0021] 进一步优选方案，所述紧急转向并延迟制动的具体实现过程包括：
[0022] ①转向系统通过车载传感系统或总线读取汽车当前状态参数，包括方向盘转向角 Θ、当前前轮转角α和车速Vr;
[0023]②将扭矩测量值Td及车速Vr，输入到转向助力曲线获得参考助力电流Irrf;
[0024] 将测量的方向盘转向角Θ，输入到E⑶中获得回正电流
其中Ire3turn为回正电流，Ie3q为等效控制律，由Θ求出，Jo为转动轴的转动惯量,N 1为电机到转 向轴的传动比，為5为电机的转向系数，Sgn(s)为符号函数；
[0025] 由参考电流与回正电流得电机电流I = Irrf+Ire3t_，由电机带动转向机构实现汽车 的转向；
[0026] ③完成转向后，保持转向角度延迟0.5-1秒，通过电子制动系统实施强制制动，完 成盘山公路的延迟制动。
[0027] 进一步优选方案，步骤5中所述单位时间间隔取值0.2秒。
[0028]本发明的有益效果：
[0029] (1)本发明提出的方法通过实时检测盘山公路的边界信息，并通过所得数据动态 建立汽车盘山公路防坠模型方程，使所建模型具有针对性。
[0030] (2)本发明提出的控制方法，为系统提供完善防坠转向延迟制动控制方法，更大程 度上保证了防坠成功率，具有较好的安全性。
[0031] (3)本发明针对实际问题提出解决方案，具有较好的实用性。
【附图说明】
[0032]图1是本发明的方法流程图；
[0033] 图2是本发明的盘山公路防坠效果示意图；
[0034] 图3是本发明的转向延迟制动控制方法结构图；
[0035] 图4是本发明的转向控制单元框图 [0036]图5是本发明的转向助力曲线图。
【具体实施方式】
[0037]下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0038] 本发明提供一种汽车盘山公路防坠控制方法的流程图如图1所示，包括步骤：
[0039] 步骤1:根据车载传感系统获取的行车信息，测量盘山公路边界距离。
[0040] 如图2所示，汽车右前方车灯处安装毫米波雷达，用来实时扫描汽车与右前方山崖 边缘的距离LreIative，车载传感系统采集自车车速V r，加速度ar，前轮转角α，并传输到车载电 控单元ECU中。
[0041] 步骤2:根据汽车盘山公路防坠模型方程：
[0042] (1)
[0043] <2)
[0044] 其中：
[0045] Dw:防坠预警距离，即两车距离若在与DW、DS之间应该报警。
[0046] Ds:转向延迟制动距离，即两车距离若小于Ds应该转向，为紧急防坠边界值。
[0047] Do:表示速度消除后，自车与盘山公路边缘仍要保持的距离，一般选取数值为1-3 米。
[0048] Treflect:驾驶员反应时间，驾驶员发现前方车辆并采取制动动作，到脚踩上制动踏 板的时间，一般选取数值为0.3-1秒。
[0049] Tm.Mspcinse3:车制动系统响应和制动时间，一般选取数值为0.3秒。
[0050] Κα:前轮转角修正系数，反应当前前轮转角与直线制动距离的关系。具体计算公式 为K,,=丄--L，式中L丄为当前前轮转向角下的直线制动距离。 SiilOi
[0051] 步骤3:对所建汽车盘山公路防坠模型方程进行求解计算，得到防坠预警距离及