[发明专利]一种智能商用车质心位置测量方法及行车安全控制系统

权利要求书

1.一种智能商用车质心位置测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：开始移动时，信号采集模块通过车辆传感器获取信号值，并进行信号值的滤波处理；

步骤(2)：信号采集模块将滤波处理后的测量信号值上传到计算模块，计算模块计算得基本参数；

步骤(3)：计算模块根据参数信息计算实时质心高度、纵向偏移量和横向偏移量；

步骤(4)：根据所设置的固定时间间隔进行质心位置的更新；

所述步骤(1)中获取的车辆传感器信号值包括纵向加速度、横向加速度和横摆角速度、悬架位移量、纵向速度和转向盘转角；

所述纵向加速度、横向加速度和横摆角速度、悬架位移量、纵向速度和转向盘转角通过以下方式获取：

使用安装于商用车底盘处的IMU，测量商用车运行过程中的纵向加速度、横向加速度和横摆角速度；

使用安装于车辆悬架处的悬架位移传感器，测量各悬架位移量；若车辆搭载空气悬架或主动悬架，则可以直接获得悬架位移量而无需额外加装悬架位移传感器；

使用车速传感器测量车速，或通过底盘CAN总线直接读取测量车速；

使用转角传感器测量车辆行驶过程中转向盘转角；

步骤(2)中的计算模块计算得基本参数具体为：

车身俯仰角θ：

车身侧倾角φ：

横向车速v_y：v_y＝v_x tanδ；

转向轮转角δ：δ＝nδ_sw；

式中：a_x、a_y为商用车纵向加速度和横向加速度；ω_z为商用车横摆角速度；v_x为车辆纵向速度；v_y为车辆横向速度，横向速度根据转向轮转角δ和车速计算获得，转向轮转角根据选装转向盘转角δ_sw和转向系传动比n计算获得；为纵向速度和横向速度的微分；g为重力加速度；

车身俯仰角和侧倾角合角α：

根悬架弹簧力-位移公式得到各轮上的载荷，进一步得到商用车质量：

式中：为某一车轮上的载荷，i＝1,2,…2n；n为商用车车轴数量；k_i为第i个悬架的弹簧刚度系数，x_i为第i个悬架的位移量，ε_i为第i个悬架的弹簧非线性参数，n、k_i和ε_i均为计算模块中预设参数；

步骤(3)中的计算模块根据参数信息计算实时质心高度具体为：

式中：k_φ为侧倾刚度；

动态质心纵横向位置坐标：(-hsinθ,-hsinφ)。

2.一种商用车行车安全控制系统，其特征在于，包括信号采集模块、计算模块、底盘智能域控制模块、显示模块；

信号采集模块获取车辆传感器信息以及由无线通信获取道路信息；

计算模块根据权利要求1所述的方法得到的质心位置，以及由无线通讯获得的道路信息，计算得到临界安全车速，生成安全行车预警信息；

智能底盘域控制模块根据临界安全车速，通过智能底盘域，控制电子油门和电子制动实现安全行车限速；

所述显示模块用于声光提示当前商用车行车状态以及安全行车预警信息。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述信号采集模块有两路来源，一路是车辆传感器测量信号，一路是无线通信获得道路信号；无线通信用于路侧单元或智能网联云平台或高精度地图提供给信号采集模块道路信息。