一种车轮爆胎时车辆稳定性控制系统及方法与流程

本发明属于车辆驾驶控制，具体涉及一种车轮爆胎时车辆稳定性控制系统及方法。

背景技术：

1、车辆在高速行驶时如果发生爆胎，受爆胎轮胎影响，车辆行驶方向将会瞬间偏转，此时车速非常高，极易给驾驶员造成恐慌；恐慌之下如果驾驶员通过方向盘过度对车辆的方向进行行驶方向修正，将会使车辆大幅度转向爆胎偏转的反方向，而高速行驶的方向偏航往往是致命的，此时的手忙脚乱将会导致车辆蛇形前进发生碰撞，更严重的将会侧倾翻转，造成严重事故。

2、为解决高速爆胎瞬间车辆稳定行驶的问题，目前的主要解决手段为在车辆爆胎后，通过车辆四轮驱制动力，调节车辆所受的横摆力矩，使车辆的行驶状态跟随驾驶员的转向需求但不发生侧翻，并且车辆具备平稳转向的能力；该手段的控制目标依然是根据驾驶员的转向需求进行车辆稳定性控制，没有从根本上解决问题，此时驾驶员因爆胎的声音及瞬间的车辆偏航，往往会在短时间内无法做出合理的转向需求判断，高速爆胎事故很多是因为驾驶员没能在爆胎瞬间做出合理操作导致的。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明提供一种车轮爆胎时车辆稳定性控制系统及方法；根据收到的信息进行逻辑判断，通过控制前轮转向器、后轮转向器(可选)、驱动系统、制动系统，控制车辆在爆胎时依然可以平稳的行驶。

2、一种车轮爆胎时车辆稳定性控制系统，包括信号接收模块、爆胎稳定性控制模块；其中信号接收模块用于接收车速信息、方向盘转角、制动踏板开度、油门踏板开度、方向盘开度、车辆纵向加速度、车辆横向加速度、车辆横摆角速度和车辆ecu内置车辆路径规划模块输出的目标方向盘转角、加速度和合理行驶路径；爆胎稳定性控制模块根据信号接收模块收到的信息以及接收的车轮是否发生爆胎的信息进行判断，通过前轮转向器、后轮转向器、驱动系统、制动系统控制车辆在爆胎时依然能够平稳的行驶。

3、所述爆胎稳定性控制模块接收ecu内置爆胎稳定性控制模块或者胎压传感器发送的车轮爆胎信息。

4、一种车轮爆胎时车辆稳定性控制方法，包括如下内容：

5、步骤一，信号接收模块接收车辆的车速信息，并判断车速是否达到设定的门限12km/h，当达到门限值后，爆胎稳定性控制模块如果收到ecu内置爆胎稳定性控制模块或者胎压传感器发送的车轮发生爆胎的信息，爆胎稳定性控制模块则对驾驶员的驾驶需求进行b秒内的屏蔽：即在此时间段内，爆胎稳定性控制模块控制车辆的转向系统不响应驾驶员的转向需求，制动系统不响应驾驶员的踩制动踏板的减速度请求，车辆油门不响应驾驶员踩油门加速的请求；在此时间段内车辆仅响应爆胎稳定性控制模块的控制需求；

6、所述爆胎稳定性控制模块的控制需求如下：

7、车辆爆胎后，爆胎稳定性控制模块根据信号接收模块接收到的爆胎前c秒内车辆的实际加速度变化及驾驶员踩油门踏板和制动踏板的开度情况计算出车辆c秒内的加速度均值；将爆胎前c秒内的方向盘转角均值和加速度均值作为驾驶员在车轮爆胎前对车辆转角及车辆加速度的需求，即行驶路径需求；

8、步骤就三，爆胎稳定性控制模块接收车辆路径规划模块发出的目标方向盘转角及加速度需求，根据行驶路径需求计算要达到目标方向盘转角及加速度所需的方向盘转角及车辆加速度；保证车辆在爆胎前的状态下，平稳的过度到车辆路径规划模块输出的合理行驶路径上，并跟随车辆路径规划的需求进行控制；该过程中爆胎稳定性控制模块会根据目标方向盘转角及加速度对车辆进行控制，其中通过控制车辆的前轮转向或后轮转向实现车辆方向盘转角的控制，如果此时因为车轮爆胎导致车辆转向偏转，与需求不符，那么将进行纠正处理；并实时跟随车辆路径规划模块输出的目标路径规划进行修正控制，保证车辆的行驶方向在预期范围内，不发生与周围障碍物或者车辆碰撞；

9、同时，爆胎稳定性控制模块通过控制车辆的驱动系统及制动系统，对车辆的加速度进行控制，如果因为车轮爆胎导致车辆的加速度与需求不符，那么将通过控制驱动系统或者制动系统进行纠正，并实时跟随车辆路径规划模块输出的路径规划的目标进行修正，保证车辆的行驶速度在预期的范围内，不发生和前后车辆或其他障碍物的碰撞。

10、在进行车轮爆胎稳定性控制时，实时对车辆的行驶稳定性进行控制，即爆胎稳定性控制模块根据信号接收模块监控车辆的横摆角速度对应转角需求是否超过使车辆失稳的限值，如果车辆横摆角速度超过限值，即车辆存在不足转向或者过度转向的失稳趋势，那么爆胎稳定性控制模块将会以使车辆不出现不足转向或者过度转向的情况，通过控制四个车轮的驱动及制动力，以及车辆的前转向器或后转向器，对车辆的横摆力矩进行修正，保证车辆的横摆角速度不超出限值，维持车辆的稳定性。

11、当车辆稳定性控制系统介入时间超过b秒后，爆胎稳定性控制模块将通知驾驶员，请驾驶员接管车辆控制。

12、所述爆胎稳定性控制模块通知驾驶员接管车辆时，通过语音告知驾驶员：请不要急打方向盘，不要急踩油门踏板，不要急踩制动踏板，请缓慢减速并靠边停车，此时通过信号接收模块监控驾驶员通过方向盘或者制动踏板接管车辆的限值，当超过限值后，车辆按驾驶员需求执行转角及减速度，功能退出并提示驾驶员。

13、所述车辆失稳是指车辆出现不足转向或者过度转向的情况。

14、本发明的有益效果：

15、本发明通过对车辆的周围环境的监控，爆胎前驾驶员的操作，以及车辆的运行参数通过逻辑判断，计算出驾驶员需求的行驶路径；并在爆胎后，通过主动控制车辆的方式，控制车辆的转向系统及驱制动系统，使车辆维持在原需求驾驶路径内，并根据周围环境，对行驶方向进行实时修正避免碰撞；同时根据计算出来的安全行驶路径需求，通过控制四个车轮的驱动及制动力，维持车辆的横摆及侧倾稳定性，保证车辆的平稳行驶；避免车辆因爆胎出现安全事故。

技术特征：

1.一种车轮爆胎时车辆稳定性控制系统，其特征在于，包括信号接收模块、爆胎稳定性控制模块；其中信号接收模块用于接收车速信息、方向盘转角、制动踏板开度、油门踏板开度、方向盘开度、车辆纵向加速度、车辆横向加速度、车辆横摆角速度和车辆ecu内置车辆路径规划模块输出的目标方向盘转角、加速度和合理行驶路径；爆胎稳定性控制模块根据信号接收模块收到的信息以及接收的车轮是否发生爆胎的信息进行判断，通过前轮转向器、后轮转向器、驱动系统、制动系统控制车辆在爆胎时依然能够平稳的行驶。

2.根据权利要求1所述的一种车轮爆胎时车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述爆胎稳定性控制模块接收ecu内置爆胎稳定性控制模块或者胎压传感器发送的车轮爆胎信息。

3.一种采用如权利要求1或2所述车轮爆胎时车辆稳定性控制系统在车轮爆胎时对车辆进行稳定性控制的方法，其特征在于，包括如下内容：

4.一种如权利要求3所述车轮爆胎时对车辆进行稳定性控制的方法，其特征在于，在进行车轮爆胎稳定性控制时，实时对车辆的行驶稳定性进行控制，即爆胎稳定性控制模块根据信号接收模块监控车辆的横摆角速度对应转角需求是否超过使车辆失稳的限值，如果车辆横摆角速度超过限值，即车辆存在不足转向或者过度转向的失稳趋势，那么爆胎稳定性控制模块将会以使车辆不出现不足转向或者过度转向的情况，通过控制四个车轮的驱动及制动力，以及车辆的前转向器或后转向器，对车辆的横摆力矩进行修正，保证车辆的横摆角速度不超出限值，维持车辆的稳定性。

5.一种如权利要求3所述车轮爆胎时对车辆进行稳定性控制的方法，其特征在于，当车辆稳定性控制系统介入时间超过b秒后，爆胎稳定性控制模块将通知驾驶员，请驾驶员接管车辆控制。

6.一种如权利要求5所述车轮爆胎时对车辆进行稳定性控制的方法，其特征在于，所述爆胎稳定性控制模块通知驾驶员接管车辆时，通过语音告知驾驶员：请不要急打方向盘，不要急踩油门踏板，不要急踩制动踏板，请缓慢减速并靠边停车，此时通过信号接收模块监控驾驶员通过方向盘或者制动踏板接管车辆的限值，当超过限值后，车辆按驾驶员需求执行转角及减速度，功能退出并提示驾驶员。

7.一种如权利要求4所述车轮爆胎时对车辆进行稳定性控制的方法，其特征在于，所述车辆失稳是指车辆出现不足转向或者过度转向的情况。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求3-7中任一所述的车轮爆胎时对车辆进行稳定性控制的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求3-7中任一所述的车轮爆胎时对车辆进行稳定性控制的方法。

技术总结
本发明属于车辆驾驶控制技术领域，具体涉及一种车轮爆胎时车辆稳定性控制系统及方法；其中信号接收模块用于接收车速信息、方向盘转角、制动踏板开度、油门踏板开度、方向盘开度、车辆纵向加速度、车辆横向加速度、车辆横摆角速度和车辆ECU内置车辆路径规划模块输出的目标方向盘转角、加速度和合理行驶路径；爆胎稳定性控制模块根据信号接收模块收到的信息以及接收的车轮是否发生爆胎的信息进行判断，通过前轮转向器、后轮转向器、驱动系统、制动系统控制车辆在爆胎时依然能够平稳的行驶。

技术研发人员：张立亮,郝文权,蒋永峰,汤敏,曹振乾,李论
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22