CN106482962B - 一种汽车侧翻测试系统及其预警方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其是一种汽车侧翻测试系统，包括在测试车上安装的侧翻测试系统，测试系统包括车载观测系统、车载侧翻分析系统和车载显示系统，车载观测系统连接至车载侧翻分析系统，车载侧翻分析系统连接至车载显示系统。预警方法如下：（1）获取：通过车载观测系统获取汽车侧翻过程的观测参数；（2）建模：通过试验车运行状态，收集观测参数和试验汽车自身的出厂参数，根据侧向动能和势能构建试验车的侧翻模型；（3）预警：将车载侧翻分析系统分析的侧翻状态，侧翻状态通过车载显示系统显示出来。本发明通过观测参数和汽车自身参数，根据侧向动能和势能构建侧翻算法，最后将系统分析的侧翻状态显示出来，方法简单而准确。

Description

一种汽车侧翻测试系统及其预警方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其是一种汽车侧翻测试系统及其预警方法。
背景技术
汽车附着状态是汽车动力学理论的重要组成部分，随着交通工具的高速发展和绝对数量的急剧增长，我国已成为全球第一大汽车市场，至2013年底我国汽车保有量达1.37亿辆。交通事故造成的死伤人数也不断增加。我国交通事故死伤人数已经连续十年世界第一，汽车数量仅占全球 1.9%，死亡人数却占全球 15%。显然交通事故已成为“中国第一害”，每年死亡人数超过10万人，因此汽车行驶安全性越来越多地受到人们的重视，如安全气囊、防抱死系统ABS和汽车稳定系统VSC等安全措施，对降低碰撞造成的危害具有显著效果。但侧翻事故却未得到应有的重视，据统计，汽车侧翻事故的危害程度仅次于碰撞事故，在欧洲发达国家侧翻事故造成人员伤亡的数量占汽车事故的20%以上。与此同时，防侧翻技术作为汽车主动安全技术的重要方面，成为制约我国自主品牌汽车的关键因素。迄今为止，我国拥有防侧翻技术方面的自主知识产权实现了初步量产，但在精度和可靠性方面依然有很大差距。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种汽车侧翻测试系统及其预警方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车侧翻测试系统，包括在测试车上安装的侧翻测试系统，所述测试系统包括车载观测系统、车载侧翻分析系统和车载显示系统，所述车载观测系统连接至车载侧翻分析系统，所述车载侧翻分析系统连接至车载显示系统。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述车载观测系统包括簧上测试单元和簧下测试单元；
其中，
簧上测试单元内有激光陀螺仪一、倾角传感器一、方向盘转角传感器，用来测量簧上质量模块角度、角速度参数和方向盘转角；
簧下测试单元内有激光陀螺仪二、倾角传感器二、车速传感器，用来测量簧下质量模块角度和角速度参数。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，还设有一中央处理器，中央处理器连通簧上测试单元和簧下测试单元，用来处理簧上测试单元和簧下测试单元输入的信号，获得侧翻状态参数，然后将侧翻状态信号发送给车载显示系统进行显示。
一种根汽车侧翻测试系统的预警方法，方法如下：
（1）获取：通过车载观测系统获取汽车侧翻过程的观测参数；
（2）建模：通过观测参数和试验汽车自身的出厂参数，根据侧向动能和势能构建侧翻模型；
（3）预警：将车载侧翻分析系统分析的侧翻状态，侧翻状态通过车载显示系统显示出来。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述步骤（1）中汽车侧翻过程分为：侧滑、侧倾、侧翻三个阶段。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述步骤（1）中观测参数包括：簧载质量、簧载质心高度、簧载质心转惯量、簧载质心转角与转速、非簧载质量、非簧载质心高度、非簧载质心转动惯量、非簧载质心垂向与侧向偏移量、非簧载质心转角与转速。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述步骤（2）根据侧向动能和势能构建试验车的侧翻模型，其中的侧向动能与势能，通过如下公式计算：
；
根据汽车侧向动能与势能进行侧翻判定：
如果
则，汽车不会侧翻，
如果
则，汽车将会发生侧翻；
式中，为汽车侧向动能，为汽车重力势能和弹性势能，W为汽车重力，为悬架簧载质量，为非簧载质量，为汽车侧向速度，为质心到旋转中心B点的长度，为质心到旋转中心A点的长度，为AB的长度，为整车质心到B点的长度，为与地面之间的夹角，为与地面之间的夹角，为与水平面之间的夹角，A点为的旋转中心，B点为的旋转中心，为悬架侧向转动刚度，为悬架偏转角度，为轮胎侧向转动刚度，为轮胎偏转角度，为侧向力导致的动能损耗因子。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，侧翻模型中，考虑簧载质量非簧载质量的动能和势能。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，侧翻模型中，考虑轮胎弹性变形所具有弹性势能和悬架侧偏所具有的弹性势能。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括，非簧载质量，质心到旋转中心A点的长度， AB的长度，整车质心到B点的长度，轮胎侧向转动刚度，悬架侧向转动刚度，的旋转中心A，的旋转中心B，这些参数在试验前进行测量；其余参数用车载测试系统用来实时测量。
本发明的有益效果是，本发明通过观测参数和汽车自身参数，根据侧向动能和势能构建侧翻算法，最后将系统分析的侧翻状态显示出来，方法简单而准确。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是汽车侧翻测试系统原理图。
图2是车载测试系统结构。
图3是侧翻算法模型。
图4是侧翻结构尺寸。
图5是试验车整车运行轨迹。
图6是整车横摆角速度。
图7是整车横摆角度。
图8是整车滑移角度。
图9是整车侧翻程度。
具体实施方式
下面对本发明的侧翻测试系统和预警方法做进一步的详细说明。
第1步,在试验车上安装车载测试系统，获取临界工况下试验汽车各项参数。
第2步，根据车载测试系统测量汽车相关参数：汽车重力W，悬架簧载质量，非簧载质量，汽车侧向速度，质心到旋转中心B点的长度，质心到旋转中心A点的长度， AB的长度，整车质心到B点的长度， 与地面之间的夹角，与地面之间的夹角，与水平面之间的夹角， 的旋转中心A，的旋转中心B，悬架侧向转动刚度，悬架偏转角度，轮胎侧向转动刚度，轮胎偏转角度。其中，非簧载质量，质心到旋转中心A点的长度， AB的长度，整车质心到B点的长度，轮胎侧向转动刚度，悬架侧向转动刚度，的旋转中心A，的旋转中心B，在试验前进行测量。
第3步，求解
第4步，求解汽车侧向动能与势能，通过如下公式
第5步，根据汽车侧向动能势能进行侧翻判定，
如果
则，汽车不会侧翻，
如果
则，汽车将会发生侧翻。
第6步，车载测试系统包括簧上测试单元和簧下测试单元。其中簧上测试单元内有激光陀螺仪、倾角传感器、方向盘转角传感器，测试簧上质量模块的角度、角速度参数和方向盘转角传感器；簧下测试单元内有激光陀螺仪、倾角传感器、车速传感器，测量簧下质量模块角度和角速度参数。
第7步，激光陀螺仪、倾角传感器、方向盘转角传感器采集信号传给簧上测试单元，激光陀螺仪、倾角传感器、车速传感器采集信号传给簧下测试单元，中央处理器用来处理簧上测试单元和簧下测试单元输入的信号，进行处理获得侧翻状态参数，然后将侧翻状态信号发送给显示系统进行显示。
将本发明的预警方法应用到一个现场实施例中：
在试验车上安装车载测试系统，获取临界工况下试验汽车各项参数如下表：
表1 实施例一试验车的各项参数
如图5-9所示，通过上述采集的信号数据，获得的横摆角度、横摆角速度、滑移角度都十分准确，进行处理的侧翻状态参数也十分准确，最后通过显示系统显示出来，提高了整车的安全性能。

Claims (5)

1.一种汽车侧翻测试系统，其特征是：包括在测试车上安装的侧翻测试系统，所述测试系统包括车载观测系统、车载侧翻分析系统和车载显示系统，所述车载观测系统连接至车载侧翻分析系统，所述车载侧翻分析系统连接至车载显示系统，
所述车载观测系统包括簧上测试单元和簧下测试单元；
其中，
簧上测试单元内有激光陀螺仪一、倾角传感器一、方向盘转角传感器，用来测量簧上质量模块角度、角速度参数和方向盘转角角度；
簧下测试单元内有激光陀螺仪二、倾角传感器二、车速传感器，用来测量簧下质量模块角度、角速度、车速参数。
2.根据权利要求1所述的汽车侧翻测试系统，其特征是，还设有一中央处理器，中央处理器连通簧上测试单元和簧下测试单元，用来处理簧上测试单元和簧下测试单元输入的信号，获得侧翻状态参数，然后将侧翻状态信号发送给车载显示系统进行显示。
3.一种根据权利要求1所述的汽车侧翻测试系统的预警方法，其特征是，方法如下：
（1）获取：通过车载观测系统获取汽车侧翻过程的观测参数；
（2）建模：通过试验车运行状态，收集观测参数和试验汽车自身的出厂参数，根据侧向动能和势能构建试验车的侧翻模型；
（3）预警：将车载侧翻分析系统分析的侧翻状态，侧翻状态通过车载显示系统显示出来。
4.根据权利要求3所述的汽车侧翻测试系统的预警方法，其特征是，所述步骤（1）中汽车侧翻过程分为：侧滑、侧倾、侧翻三个阶段。
5.根据权利要求3所述的汽车侧翻测试系统的预警方法，其特征是，所述步骤（1）中观测参数包括：簧载质量、簧载质心高度、簧载质心转惯量、簧载质心转角与转速、非簧载质量、非簧载质心高度、非簧载质心转动惯量、非簧载质心垂向与侧向偏移量、非簧载质心转角与转速。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107410252B (zh) * 2017-04-11 2023-06-06 中国农业大学 一种农用施药作业稳定性试验样车及试验方法
CN110955948B (zh) * 2018-09-25 2021-02-05 广州汽车集团股份有限公司 扭簧式行李箱盖弹起系统的设计方法、装置及设备
CN110967197B (zh) * 2019-11-25 2021-07-16 江铃汽车股份有限公司 一种汽车侧翻稳定性分析方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101025387A (zh) * 2006-01-12 2007-08-29 通用汽车环球科技运作公司 用于车辆侧翻控制的侧倾稳定性指标
CN101140199A (zh) * 2007-09-14 2008-03-12 哈尔滨工业大学 汽车侧翻报警装置
WO2011006457A1 (de) * 2009-07-17 2011-01-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur überrollerkennung
CN104062130A (zh) * 2014-07-04 2014-09-24 中国人民解放军63956部队 一种车辆操纵稳定性测试系统及方法
CN104097635A (zh) * 2014-07-16 2014-10-15 天津动芯科技有限公司 一种防止车辆侧翻的检测装置及其检测方法
CN104401323A (zh) * 2014-11-04 2015-03-11 河北工程大学 一种重型车辆侧翻预警方法及装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003081180A2 (en) * 2002-03-19 2003-10-02 Automotive Systems Laboratory, Inc. Vehicle rollover detection system
CN104290706A (zh) * 2014-01-07 2015-01-21 郑州宇通客车股份有限公司 车辆侧翻操作抑制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101025387A (zh) * 2006-01-12 2007-08-29 通用汽车环球科技运作公司 用于车辆侧翻控制的侧倾稳定性指标
CN101140199A (zh) * 2007-09-14 2008-03-12 哈尔滨工业大学 汽车侧翻报警装置
WO2011006457A1 (de) * 2009-07-17 2011-01-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur überrollerkennung
CN104062130A (zh) * 2014-07-04 2014-09-24 中国人民解放军63956部队 一种车辆操纵稳定性测试系统及方法
CN104097635A (zh) * 2014-07-16 2014-10-15 天津动芯科技有限公司 一种防止车辆侧翻的检测装置及其检测方法
CN104401323A (zh) * 2014-11-04 2015-03-11 河北工程大学 一种重型车辆侧翻预警方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于模型预测的重型商用车侧翻预警算法;麦莉 等;《吉林大学学报（工学版）》;20100715;第40卷(第4期);第906-910页

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