[发明专利]一种四轮转向车辆防侧翻系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种四轮转向车辆防侧翻系统及其控制方法，车辆防侧翻系统包含传感器模块、线控后轮转向模块、前轮差速制动模块、侧翻评价单元、路径规划单元和控制器ECU；传感器模块包含车速传感器、方向盘转角传感器、车身侧倾角速度传感器、车身侧倾角传感器、横摆角速度传感器和加速度传感器。本发明通过前轮差速制动模块进行防侧翻控制，并通过后轮转向模块保持驾驶员的原有驾驶意图，避免了传统防侧翻控制时未考虑驾驶意图而可能导致的二次事故。

技术领域

本发明涉及汽车主动安全领域，尤其涉及一种四轮转向车辆防侧翻系统及其控制方法。

背景技术

随着经济的发展，全世界汽车保有量持续增长，汽车已成为人们生活中必不可少的交通工具。近些年来，交通运输迅速发展，公路建设日益完善，汽车行驶速度不断提高，然而，随之产生的交通安全问题也日益突出，由交通事故带来的人员伤亡和财产损失问题也愈发严重。因此，人们在关注汽车舒适性，经济性的同时，也把目光更多地转向了安全性。汽车侧翻是影响汽车安全性的重要问题。美国国家公路交通安全管理局(National HighwayTraffic Safety Administration,NHTSA)的统计数据显示，2010年，由汽车侧翻所引发的交通事故仅占总交通事故的2.2％，但其中7659人死亡，占总交通事故死亡人数的34.5％，可见，侧翻事故虽然发生频率较低，所导致的乘员死亡率却非常高。

在主动安全防侧翻技术方面，主动转向系统能够独立于驾驶员的转向干预，特别是在危险驾驶条件下可以通过附加转角主动改变给定驾驶员的方向盘角度，减小不足转向或过度转向倾向，从而大大提高整车的操纵稳定性。差动制动技术方面，当车辆发生不足转向时，车辆会有远离理想轨迹曲线的趋势，转向过度情况相反，其转向半径变小。这两种转向情况都将使车辆偏离预定航线。

而目前的主流的主动防侧翻安全技术主要是通过主动转向和差速制动技术，虽然能够降低车辆发生侧翻的风险，但这两种技术都会改变车辆偏离驾驶员的驾驶意图从而导致撞车，驶出道路等二次危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种四轮转向车辆防侧翻系统及其控制方法，可以在防侧翻控制的同时，通过后轮转向技术保持原有路径。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种四轮转向车辆防侧翻系统，包含传感器模块、线控后轮转向模块、前轮差速制动模块、侧翻评价单元、路径规划单元和控制器ECU；

所述传感器模块包含车速传感器、方向盘转角传感器、车身侧倾角速度传感器、车身侧倾角传感器、横摆角速度传感器和加速度传感器，分别用于测量四轮转向车辆的车速、方向盘转角、车身侧倾角速度、车身侧倾角、横摆角速度和车身侧向加速度；

所述线控后轮转向模块用于根据接收到的后轮转角信号控制四轮转向车辆两个后轮的转角；

所述四轮转向车辆两个前轮中其中一个前轮的制动压力恒定，所述前轮差速制动模块用于根据接收到的前轮差动制动信号调节所述四轮转向车辆另一个前轮的制动压力，使得两个前轮制动压力的差值和接收到的前轮差动制动信号相应；

所述侧翻评价单元分别和车身侧倾角传感器、车身侧倾角速度传感器、加速度传感器相连，用于根据车身侧倾角传感器、车身侧倾角速度传感器、加速度传感器的感应数据计算侧翻评价值后将其传递给控制器ECU，并在所述侧翻评价值大于预设的侧翻阈值时发送触发信号给所述路径规划单元；

所述路径规划单元分别和所述车速传感器、方向盘转角传感器相连，用于根据车速传感器、方向盘转角传感器的感应数据计算出理想横摆角速度，并将其发送给所述控制器ECU；