[发明专利]一种液体罐车弯道行驶防侧翻预警控制系统和方法

权利要求书

1.一种液体罐车弯道行驶防侧翻预警控制系统，其特征在于，该系统包括GPS定位模块、液面高度采集模块、参数存储模块、运算模块、决策模块、报警模块和油门控制模块；所述的液面高度采集模块与参数存储模块相连，所述的GPS定位模块和参数存储模块与运算模块相连，所述的运算模块与决策模块相连，所述的决策模块与报警模块和油门控制模块相连；

所述的液面高度采集模块设置于液罐内部，包括液位传感器，所述的液位传感器采集液面高度h_liquid；

所述的参数存储模块，存储以下参数：液罐半径r、车辆净质量m_veh、净车重心位置(x_veh,y_veh)、液罐底部距离地面高度h_tank、轮距b；

所述的运算模块，将GPS定位模块和存储模块传送的信息进行运算处理，计算得到车辆侧翻临界速度V₀(R,V)；

所述的决策模块，将运算模块传送的车辆侧翻临界速度与行驶速度进行比较判断，确定车辆所处状态，进行预警和控制决策。

2.根据权利要求1所述的一种液体罐车弯道行驶防侧翻预警控制系统，其特征在于，所述的GPS定位模块设置于车身上方，包括前天线、后天线和GPS移动站；所述的前天线设置于液罐上方的前部，采集车辆方向坐标信息；所述的后天线设置于液罐上方的后部，采集车辆位置坐标信息；所述的GPS移动站与所述的前天线、后天线相连，将定位信息(X,Y,Angle)编码输出。

3.根据权利要求1所述的一种液体罐车弯道行驶防侧翻预警控制系统，其特征在于，所述的报警模块设置于驾驶室内中央控制台上，包括控制器、报警指示灯，所述的控制器将决策模块传送的信号转换，控制所述的报警指示灯。

4.根据权利要求1所述的一种液体罐车弯道行驶防侧翻预警控制系统，其特征在于，所述的油门控制模块设置于发动机油路系统内，包括控制器、控制电机，所述的控制器将决策模块传送的信号转换，控制所述的控制电机，进而控制油门开合度。

5.一种液体罐车弯道行驶防侧翻预警控制方法，其特征在于，具体步骤为：首先在车辆静止时，采集液面水平时的高度h_liquid，计算液面水平状态下液体重心位置(x_liquid,y_liquid)及液体质量m_liquid；在车辆行驶过程中，采集车辆行驶实时位置与方向(X,Y,Angle)，计算车辆实时转弯半径R和速度V；计算侧向加速度a，计算液面倾斜角度α；计算液面倾斜状态下液体重心位置

(x_l′_iquid,y_l′_iquid)，计算整车重心位置(x,y)；计算车辆侧翻临界速度V₀(R,V)；比较车辆侧翻临界速度V₀(R,V)与行驶速度V，确定车辆所处状态，根据状态判断报警与否、控制与否。

6.根据权利要求5所述的一种液体罐车弯道行驶防侧翻预警控制方法，其特征在于，所述的车辆所处状态，可分为三种：

当ΔV＝V-V₀(R,V)＞k₁时，车辆处于安全状态，无侧翻风险，无需进行报警与油门控制；

当k₂＜ΔV＝V-V₀(R,V)≤k₁时，车辆处于低风险状态，保持该速度与转弯半径继续行驶无侧翻风险，当速度上升或转弯半径减小则会使得侧翻风险上升，需对驾驶员进行防侧翻预警；

当ΔV＝V-V₀(R,V)≤k₂时，车辆处于高风险状态，保持该速度与转弯半径继续行驶存在侧翻风险，当速度上升或转弯半径减小则会使得侧翻风险上升，需对驾驶员进行防侧翻预警，并进行强制油门控制；

其中，k₁,k₂为预设安全参数，k₁＞k₂，可根据车辆属性设置。