[发明专利]一种汽车侧翻评价指标及评价方法

说明书

本发明公开了一种汽车侧翻评价指标及评价方法，属车辆主动安全领域。在该方法中，应用汽车侧翻动力学理论求解出汽车侧翻评价指标的侧翻阈值条件，并其转为相图模式；将汽车行驶过程中实时测量的侧倾角、侧倾角加速度以及横向加速度转为侧倾角与侧倾角加速度相图、侧倾角与横向加速度相图、及横向加速度与侧倾角加速度相图，并与各自对应的侧翻阈值条件比较，判断汽车是否存在侧翻危险。本发明通过实时测量的行车参数直接与阀值条件进行比较，侧翻评价指标准确，实时性好；此外，参数图像化能更直观反映出各参数对汽车侧翻的影响，有利于实际行驶中指导驾驶人员或者主动安全设备采取防侧翻措施。

技术领域

本发明涉及车辆主动安全领域，尤其涉及一种汽车侧翻评价指标及评价方法。

背景技术

在交通事故中，侧翻事故致死致伤率都相当高，尤其对于存在高重心、高惯性等特点的诸如大型客车、大货车、混凝土搅拌车等车辆来说，更易发生侧翻事故，而该类车辆一旦发生侧翻，后果不堪设想。因此，提前准确预测汽车侧翻对于防止发生交通事故具有重要的意义。

经查阅相关文献，中国专利CN201510368690.0公开了一种汽车侧翻时间测量装置及计算方法，该装置及方法通过传感器测得各车轮的垂向载荷，并计算出汽车行驶过程中发生侧翻的时间,使车载控制系统或驾驶员在汽车发生侧翻前对汽车行驶状态做出调整。但是，垂向载荷测定较为困难，实时性差，很难获得精确数据，因此该方法可靠性不足。

美国专利US201113227565公开了一种检测车辆侧翻的系统和方法，该系统和方法测量反应力并通过反应力的值来计算汽车侧向加速度，然后将其与各个侧向加速度阈值比较，对是否发生侧翻进行判断。该装置侧向加速度阈值的确定较为困难并且需要设置不同的阈值，实施起来难度较大。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种汽车侧翻评价指标及评价方法，该评价方法实时性好、可靠性高，汽车行驶参数实时测量获取，其所使用的侧翻评价指标准确度高且能直观体现出各参数对于汽车侧翻的影响。

本发明所采用的技术方案为：

一种汽车侧翻评价指标及评价方法，所述汽车侧翻评价指标包括：侧倾角与侧倾角加速度相图、侧倾角与横向加速度相图、以及横向加速度与侧倾角加速度相图；

所述汽车侧翻评价方法，包括如下步骤：

一、应用汽车侧翻动力学理论求解所述汽车侧翻评价指标中的侧倾角与侧倾角加速度相图、侧倾角与横向加速度相图、以及横向加速度与侧倾角加速度相图的侧翻阈值条件；

二、实时测量汽车行驶过程中的侧倾角加速度，侧倾角以及横向加速度的数据；

三、根据实时测得的侧倾角，侧倾角加速度及横向加速度数据获得侧倾角与侧倾角加速度相图、侧倾角与横向加速度相图、以及横向加速度与侧倾角加速度相图；

将获得的侧倾角与侧倾角加速度相图、侧倾角与横向加速度相图、以及横向加速度与侧倾角加速度相图与所述汽车侧翻评价指标中各自对应的侧翻阈值条件进行比较；若测量数据均在相图阈值范围内，则汽车没有侧翻危险，否则汽车发生侧翻。

进一步地，所述汽车侧翻评价指标的侧翻阀值条件求解包括以下步骤：

1)建立汽车侧翻的四自由度动力学模型，包括：横向运动、横摆运动、簧载质量侧倾和非簧载质量侧倾的运动方程；

横向运动方程为：

横摆运动方程为：

簧载质量侧倾运动方程为：

非簧载质量侧倾运动方程为：

其中，