[发明专利]一种极限制动工况的汽车侧翻稳定性集成控制方法

说明书

应用稳健设计理论分析影响汽车侧翻稳定性的整车参数、底盘技术参数、运行参数等诸多不确定因素的关联，分析这些参数初始值及其变异对汽车侧翻稳定性的影响，应用整体偏好集合函数，将汽车整车参数，技术参数、运行参数的变量分层次集成到汽车集成稳健模型中，并通过蒙特卡洛方法建立简化的极限制动工况汽车侧翻稳定性模型，实现多种极限制动工况的自适应汽车侧翻稳定性控制，从而从设计初期、制造过程、使用过程，提高极限制动工况的汽车稳定性。

技术领域

本发明涉及一种汽车控制方法，尤其是极限制动工况下的汽车侧翻稳定性控制方法。

背景技术

在现有的汽车侧翻控制系统中，没有分析整车参数、底盘系统结构参数的初始值、结构参数的不确定性与汽车侧翻稳定性之间的关联，并且对于汽车侧翻的分析一般只是针对汽车某一运行工况，如汽车在常规制动或低附着系数路面制动等工况进行单独控制，没有集成考虑如何自适应汽车的多种制动工况，如：高速紧急制动、转向制动、低附着系数路面转弯制动等工况的集成侧翻稳定性控制。另外，在汽车侧翻稳定性分析中，没有将产品设计各个阶段的不确定信息进行集成优化，不能保证汽车侧翻稳定性在产品开发的各个阶段，即开发设计阶段、生产制造阶段、使用阶段的集成优化性能和稳健性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明可以解决的问题是提出一种基于极限制动工况的汽车侧翻稳定性控制方法，以车辆动力学理论为基础，综合考虑转向系统、悬架系统、制动系统之间的协调关系，分析极限制动工况下，如低附着系数路面、高速紧急制动、转向制动等工况的汽车动力学特征，以及整车参数、底盘技术参数、汽车运行参数等对汽车侧翻稳定性的干扰，将多种不确定信息分层次聚合到汽车侧翻稳定性模型中，建立基于多种极限制动工况的自适应汽车侧翻稳定性集成控制系统。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种极限制动工况的汽车侧翻稳定性集成控制方法，包括以下步骤：

第一步，整车参数化模型的构建，建立包括悬架系统、转向系统、制动系统的整车参数化模型；

第二步，汽车侧翻稳定性模型构建，基于汽车动力学理论，综合考虑悬架系统、转向系统、制动系统对汽车侧翻稳定性的影响，分析多种极限制动工况下，包括高速紧急制动、高速转向制动、低附着系数路面转向制动，汽车发生侧翻的动力学特征，建立极限制动工况下的汽车侧翻稳定性模型；

第三步，整车参数与底盘技术参数分析，分析研究汽车整车参数，包括轮距、轴距、主销中心距、质心位置以及底盘技术参数，包括转向机构、悬架系统、制动系统结构参数和定位参数对汽车侧翻的影响，这些整车参数与底盘技术参数的变异对车身侧倾角、车身侧向加速度、车轮作用力的影响；

第四步，汽车运行参数分析，分析研究汽车运行参数，包括车速、路面附着系数、转向盘转角、制动力对汽车侧翻稳定性的影响，这些运行参数的变异与车身侧倾角、车身侧向加速度、车轮作用力的相互关联；

第五步，汽车侧翻稳定性集成稳健模型构建，应用稳健设计理论，研究分析汽车整车参数、底盘技术参数、运行参数的不确定性信息的表达方式以及各类不确定性变量变异的相关性对汽车侧翻稳定性的影响，应用整体偏好集合函数，建立设计变量到性能参数的映射函数-整体偏好集合函数，将汽车整车参数，技术参数、运行参数的变量分层次集成到汽车集成稳健模型中，建立汽车侧翻稳定性集成稳健模型；

第六步，简化的汽车侧翻稳定性集成稳健模型构建，应用蒙特卡洛方法分析汽车集成稳健设计模型中各相关参数对汽车侧翻稳定性的影响，得到主影响因素和次影响因素，在汽车侧翻稳定性集成稳健模型中删除次影响因素，简化汽车侧翻稳定性集成稳健模型；

第七步，控制策略研究，根据简化的汽车侧翻稳定性集成稳健模型，依据车辆行驶工况的反馈信息，实现汽车侧翻稳定性集成控制。