[发明专利]一种货车侧翻风险预估的方法

摘要

本发明提供的是一种货车侧翻风险预估的方法，通过对车辆实际重心高度、重心水平位置、整车重心侧向偏移、行车速度的分析，得出前转向轮转角阈值，使得驾驶员更能体会的怎样的转角是安全的，提高驾驶安全性。

主权项

一种货车侧翻风险预估的方法，其特征在于：所述的一种货车侧翻风险预估的方法分为以下几步：1)系统预存数据包括空车时簧载质量的重心离地高度hs'、非簧载重量的重心离地高度hu、空车簧载重量ms'、空车整车重量mz、前轮距B1、后轮距B2、座椅中心到前轴距离a座、车载货物等效容积重量mv、车载货物等效总长L货、车载货物等效总高H货、车载货物等效宽W货、货车车厢前端到前轴的水平距离a厢、货车车厢平面离地高度H厢、座椅平面离地高度h座、空车时簧载质量重心到前轴的水平距离as’、簧载质量重心所在侧倾平面侧倾中心轴高度ha、整车重心到前轴的水平距离a、整车重心到后轴的水平距离b、货车总体设计重心到前轴的水平距离a’、货车总体设计重心到后轴的水平距离b’；系统测得的数据包括货物重量m货、前非簧载质量mf、后非簧载质量mr、货车前轴左车轮负荷m1l、货车前轴右车轮负荷m1r、货车后轴左车轮负荷m2l、货车后轴右车轮负荷m2r；2)获得空车重心高度mz＝m1′+m2′＝mf+mr+mS′；3)获得整车重心侧向偏移4)获得货物重心离地高度其中：a座为车内人员重心到前轴的水平距离(mm)，取为座椅中心到前轴距离；车内包括驾驶员在内的乘员人数为n，乘员和驾驶员每人质量按65kg计，则m人＝65n；则堆码货物的等效总长为：堆码货物的等效总高为：货物质心离地高度h货为：h货＝50×H货+H厢；5)获得整车重心高度6)装载后簧载质量重心位置获得：车身由三部分组成：空车车身+车上乘员(包括驾驶员)+车载货物，则车身总质量ms＝ms′+m货+m人；则装载后簧载质量质心到前轴的水平距离as为：则装载后簧载质量质心离地高度hs为：则装载后簧载质量质心侧向偏移ys为：则装载后簧载质量侧倾角Φs为：7)获得前转向轮转角阈值δmax，包括以下几步：A、货车在高速行驶、急转弯工况下的运动方程：侧向运动：横摆运动：车身侧倾运动：获得各车轮侧向力，侧偏刚度取为正值：带入可得：B、获得前轮角阶跃输入下进入的稳态转向响应状态参数：货车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应是等速圆周行驶，稳态时，货车横摆角速度、车身侧倾角均为定值，此时根据A可得：则货车稳态转向时输出的响应参数为：稳态横摆角速度为：其中，稳定因素车身侧倾角为：其中，侧倾因素由转向引起的车身侧倾角为：可见，当货车行驶在水平路面上，且车辆载荷没有引起车身侧倾时：由转向引起的车身侧倾角达到最大值；C、货车转弯侧向稳定条件：货车急速转弯稳态转向时，有侧向加速度(离心力)和车身侧倾，车轮垂直载荷发生横向转移，侧向稳定的平衡条件为：当内侧车轮垂直载荷为零，即FZ1＝0，FZ3＝0时，货车具有侧翻风险，而此时垂向载荷转移为最大值：因此,货车不发生侧翻的条件为：其中：msh+mfR+mrR＝m·hg；故，货车不发生侧翻的稳定条件为：D、获得货车侧向失稳时的前转向轮转角阈值：当时，可见货车转向时，当转向方向和车身侧倾方向一直时存在严重侧翻危险，不能转向；当时，货车在一定车速下不发生侧翻的条件为：前转向轮转角δmax应满足：则前转向轮转角阈值为：