[发明专利]一种重载车辆侧翻阈值自适应估计方法

说明书

本发明提出一种重载车辆侧翻阈值自适应估计方法，首先明确侧翻表征参数和影响侧翻阈值的因素并搭建侧翻阈值标定装置，然后建立用于重载车辆实车试验的多维度典型侧翻场景库，其次开展不同场景下重载车辆侧翻阈值标定试验，再次处理数据并标定出不同场景下侧翻临界状态时各车身状态参数的值，进而建立适用于侧翻阈值动态估计的神经网络，最后基于神经网络实现重载车辆侧翻阈值的自适应估计。该方法利用高精度传感器搭建侧翻阈值标定装置，可用于实车试验；总结重载车辆典型侧翻场景库，通过实车试验，制作网络训练样本训练神经网络，得到车速、整车质量和侧倾角阈值、侧向加速度阈值的映射关系，实现侧翻阈值的动态估计。

技术领域

本发明涉及一种侧翻阈值估计方法，具体的是一种重载车辆侧翻阈值自适应估计方法，属于车辆安全技术领域。

背景技术

近年来，随着我国经济的蓬勃发展，物流行业正在飞速成长，重载车辆逐渐成为我国公路运输车辆的主力。根据美国公路交通安全管理局的相关统计数据表明，车辆侧翻事故的发生率以及危害程度居车辆事故第2位，尤其是重载车辆，由于其质心高、载重量大，侧翻事故发生的频率更高，造成的损失更加巨大。因此，重载车辆侧翻防控方法一直是研究热点。

目前，侧翻防控方法是基于固定的侧翻阈值，如0.4g的侧向加速度等。然而重载车辆在不同驾驶行为、不同载荷和不同道路状况下侧翻阈值是动态变化的，因此单一固定的侧翻阈值难以适应重载车辆实际侧翻防控的需求。据资料调研，重载车辆侧翻阈值的获取途径大多以多维仿真试验为主，其原因为：1、缺乏重载车辆侧翻阈值高可靠标定装置，2、缺乏适用于重载车辆实车试验的典型侧翻场景库，3、缺乏能够根据重载车辆行驶状况动态估计侧翻阈值的方法。

发明内容

针对单一固定的侧翻阈值难以适用重载车辆实际侧翻防控需求的问题，本发明提出了一种重载车辆侧翻阈值自适应估计方法。该方法能够根据重载车辆当前行使状态动态估计侧翻阈值，有助于提高侧翻预警的准确性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

步骤一：明确侧翻表征参数和影响侧翻阈值的因素并搭建侧翻阈值标定装置

侧翻表征参数选为侧倾角τ和侧向加速度α，影响侧翻阈值的因素选为车速v和整车质量m；

侧翻阈值标定装置包括一台高精度惯性测量单元、两个轮力传感器和两台防侧翻架，高精度惯性测量单元安装在接近重载车辆质心处，轮力传感器安装在重载车辆尾部最后一轴两侧车轮上，防侧翻架安装在重载车辆两侧；高精度惯性测量单元采集侧倾角τ和侧向加速度α，轮力传感器采集最后一轴左车轮垂向力f_l和右车轮垂向力f_r；通过车身CAN总线采集最后一轴两轮轮速传感器信息的均值作为车速v，整车质量m事先静态测量获得，各传感器数据输出频率相同；

步骤二：建立适用于重载车辆实车试验的多维度典型侧翻场景库

重载车辆侧翻场景库各场景基元划分如下表所示：

场景基元排列组合后有30种侧翻场景；

步骤三：开展不同侧翻场景下重载车辆侧翻阈值标定试验

不同侧翻场景下重载车辆侧翻阈值标定试验的具体步骤包括：

子步骤1：标定试验应在干燥、坚实的路面上进行，且路面表面峰值附着系数不小于0.9；检查标定装置中各传感器的可靠性，防侧翻架的安全性，以及检查试验场地有无安全隐患；

子步骤2：基于步骤二中确定的侧翻场景在封闭试验场依次设置载荷、路面状况、纵向坡度和驾驶行为，在试验场地上画出J转向和双移线的试验轨迹；试验开始前，静态测量整车质量m；