车辆侧翻操作抑制方法
【专利摘要】本发明涉及车辆侧翻操作抑制方法，分别采集车速、侧向加速度、横摆角速度和方向盘转角信号信息；侧翻控制器判断是否存在侧翻趋势；若存在，根据方向盘转角信号判断驾驶员是否采取避障操作来缓解或解除车辆侧翻趋势；若没有采取避障操作，侧翻控制器向车辆稳定性控制系统发出控制指令避免侧翻；若驾驶员继续采取使车辆侧翻趋势加剧的转向操作，侧翻控制器向电控转向系统发出控制指令来抑制驾驶员使车辆侧翻趋势加剧的转向操作；本方法只是调整转向助力，并不对转向角的产生有任何影响，一方面保证驾驶意图的满足，另一方面抑制加剧侧翻的操作；通过对驾驶员操作动作和车辆响应特性的同步，使车辆能够真实反映驾驶员在避障等剧烈操作时的意图。
【专利说明】车辆侧翻操作抑制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于车辆控制【技术领域】，涉及一种车辆侧翻操作抑制方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车保有量的增加，道路交通安全和问题成为亟待解决的社会问题，对经济 社会发展有着重要的影响。侧翻事故在交通事故中数量虽然不多，但是事故造成的损失严 重，是道路交通安全和车辆安全研究领域的重要问题。
[0003] 经过对道路交通安全问题的系统研究，已经形成事故前预防、事故中保护和事故 后救援环节各阶段的完整体系。随着车辆电子电控系统的不断发展完善，事故前预防得到 了巨大的发展空间，为从车辆系统出发对车辆侧翻预警控制、侧翻抑制的研究提供了基础。 现有控制系统通过悬架调节载荷、通过制动系统调节横摆力矩来对车辆产生的侧翻趋势进 行抑制，在车辆可能发生侧翻时，驾驶员本能地快速反打方向等避障操作，但是在车辆响应 特性的限制下，前期的响应延迟会使得驾驶员认为车辆不能响应操作，于是进一步加剧操 作，但是车辆响应后就会立刻放大驾驶员的操作，产生不合理的操作动作，反而不利于侧倾 的抑制。
[0004] 悬架调节载荷时，由于空气悬架的响应速度太慢，因此难以对剧烈驾驶带来的失 稳进行控制从而有效避免侧翻；制动系统产生横摆力矩可以对车辆侧滑进行限制避免侧 翻，但是对产生车辆侧滑的驾驶员剧烈的方向盘操作没有很好的抑制，即并没有从侧翻产 生的根源上抑制侧翻。对侧翻产生的完整过程进行分析，驾驶员的剧烈操作是侧翻产生的 根源，而导致驾驶员剧烈操作的并非出于驾驶员的真实意愿，而是车辆在快速反打方向盘 等操作时的响应速度与驾驶员的意图不同步。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种车辆侧翻操作抑制方法，通过对驾驶员操作动作和车辆 响应特性的同步，使得车辆能够真实反映驾驶员在避障等剧烈操作时的意图。
[0006] 为实现上述目的，本发明的车辆侧翻操作抑制方法包括的步骤如下：
[0007] (1)分别采集车速、侧向加速度、横摆角速度和方向盘转角信号信息；
[0008] (2)将步骤（1)所采集信息上传给侧翻控制器，判断是否存在侧翻趋势；
[0009] (3)若是存在侧翻趋势，根据方向盘转角信号判断驾驶员是否采取避障操作来缓 解或解除车辆侧翻趋势；
[0010] (4)若驾驶员没有采取避障操作，侧翻控制器向车辆稳定性控制系统发出控制指 令避免侧翻；若驾驶员继续采取使车辆侧翻趋势加剧的转向操作，侧翻控制器向电控转向 系统发出控制指令，通过主动增加转向系统传动比、转向力矩的方式，来抑制驾驶员使车辆 侧翻趋势加剧的转向操作。
[0011] 所述步骤（1)中分别采用车辆轮速传感器采集车速、利用陀螺获取车辆侧向加速 度和横摆角速度、利用方向盘转向角传感器获取方向盘转角信号信息。
[0012] 所述步骤（2)中侧翻趋势是采用载荷转移率LTR进行侧翻趋势判断。
[0013] 所述步骤（4)中若驾驶员没有采取避障操作，控制器向车辆稳定性控制系统发出 控制指令，通过差动制动的方式避免侧翻。
[0014] 本发明的车辆侧翻操作抑制方法增加了对转向助力系统的控制，通过助力特性的 控制，加大增加侧翻趋势操作的难度，起到抑制侧翻操作的作用；本方法只是调整转向助 力，并不对转向角的产生有任何影响，从而一方面保证驾驶意图的满足，另一方面抑制加剧 侧翻的操作；通过对驾驶员操作动作和车辆响应特性的同步，使得车辆能够真实反映驾驶 员在避障等剧烈操作时的意图。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是实施例的系统原理示意图；
[0016] 图2是实施例的侧翻稳定性控制器和执行机构系统示意图；
[0017] 图3是实施例的系统结构示意图；
[0018] 图4是实施例的流程图；
[0019] 图5是LTR的原理不意图。
【具体实施方式】
[0020] 在车辆侧翻预警、抑制研究中，感知方面，导航、雷达等扩展了预见范围，陀螺、轮 速等传感器为车辆提供了状态信息，方向盘转角、制动压力传感器为车辆提供了驾驶员意 图信息；在执行方面，电动转向系统、电子稳定性控制系统分别从转向和制动领域为车辆提 供稳定性控制，提升车辆操作稳定性，进而保障车辆安全性。
[0021] 现有技术中，没有专门从侧翻控制角度出发，对车辆电子电控系统进行分析，充分 结合车辆感知能力，利用车辆控制系统、执行机构，实现对车辆侧翻的预警、控制和抑制。
[0022] 本车辆侧翻操作抑制方法流程如图4所示，具体步骤如下：
[0023] 1)利用车辆轮速传感器获取车速V，经数据采集处理单元将处理信号通过车载网 络传递给侧翻控制器；
[0024] 2)利用陀螺获取车辆侧向加速度ax和横摆角速度r，经数据采集处理单元处理信 号，得到侧倾角Φ、侧翻趋势TTR信息，并通过车载网络传递给侧翻控制器；
[0025] 3)利用方向盘转角传感器获取驾驶员转向意图δ，经数据采集处理单元将处理信 号通过车载网络传递给侧翻控制器；
[0026] 4)侧翻控制器根据车速V、侧倾角Φ、侧翻趋势TTR，输出控制信号至报警器，报警 器进行提示或报警，提醒驾驶员车辆存在侧翻趋势；
[0027] 5)侧翻控制器根据方向盘转角信号δ判断驾驶员是否采取合理的操纵来缓解或 解除车辆侧翻趋势；
[0028] 6)如果驾驶员没有采取合理的操纵，侧翻控制器向车辆稳定性控制系统发出控制 指令，通过主动悬架控制系统控制载荷分配、横摆稳定性控制系统产生差动制动的方式避 免侧翻；
[0029] 7)如果驾驶员继续采取使车辆侧翻趋势增加的转向操作，侧翻控制器向电控转向 系统发出控制指令，通过主动增加转向系传动比、转向力矩的方式，增加驾驶员通过转向产 生侧翻趋势的难度，在保证驾驶员意图得到满足的前提下，对产生侧翻趋势的操作进行抑 制。
[0030] 步骤4)中侧翻是采用载荷转移率LTR进行侧翻趋势判断的方法：
[0031] LTR 二
【权利要求】
1. 车辆侧翻操作抑制方法，其特征在于，该方法包括的步骤如下： (1) 分别采集车速、侧向加速度、横摆角速度和方向盘转角信号信息； (2) 将步骤（1)所采集信息上传给侧翻控制器，判断是否存在侧翻趋势； (3) 若是存在侧翻趋势，根据方向盘转角信号判断驾驶员是否采取避障操作来缓解或 解除车辆侧翻趋势； (4) 若驾驶员没有采取避障操作，侧翻控制器向车辆稳定性控制系统发出控制指令避 免侧翻；若驾驶员继续采取使车辆侧翻趋势加剧的转向操作，侧翻控制器向电控转向系统 发出控制指令，通过主动增加转向系统传动比、转向力矩的方式，来抑制驾驶员使车辆侧翻 趋势加剧的转向操作。
2. 根据权利要求1所述的车辆侧翻操作抑制方法，其特征在于：所述步骤（1)中分别采 用车辆轮速传感器采集车速、利用陀螺获取车辆侧向加速度和横摆角速度、利用方向盘转 向角传感器获取方向盘转角信号信息。
3. 根据权利要求1所述的车辆侧翻操作抑制方法，其特征在于：所述步骤（2)中侧翻趋 势是采用载荷转移率LTR进行侧翻趋势判断。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的车辆侧翻操作抑制方法，其特征在于：所述步骤 (4)中若驾驶员没有采取避障操作，控制器向车辆稳定性控制系统发出控制指令，通过差动 制动的方式避免侧翻。
【文档编号】B62D111/00GK104290706SQ201410006738
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】刘伟, 汤望, 李克强, 李会仙 申请人:郑州宇通客车股份有限公司