基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统及控制策略，车辆防侧翻系统包含传感器模块、方向盘转角预估单元、前轮差动制动模块、侧翻评价单元和控制器ECU。本发明专利技术通过灰色预测模型在线预测车辆模型的方向盘输入值，并基于此提出可预测的汽车侧翻评价指标，建立客车LTR的估计模型，在车辆LTR估计值达到侧翻阈值时，通过前轮差动制动模块进行防侧翻控制，避免了控制系统的时滞对侧翻判断的影响。

Vehicle rollover prevention system and control strategy based on driver input prediction

The invention discloses a driver input prediction of vehicle anti rollover system and control strategy based on including sensor module, steering wheel angle estimation unit, front wheel differential braking module, rollover evaluation unit and a controller of ECU vehicle rollover prevention system. The present invention through the grey prediction model of online vehicle model of steering wheel input value, and based on this proposed vehicle rollover evaluation index prediction, estimation model of LTR bus in the vehicle, the LTR estimates to rollover threshold, anti rollover control through front wheel differential braking module, avoid the influence of time delay control system for rollover judge.

【技术实现步骤摘要】
基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统及控制策略
本专利技术属于汽车安全
，具体涉及一种基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统及控制策略。
技术介绍
汽车的出现为人类的生活方式带来了巨大变化，汽车工业的高速发展与经济水平的不断提高推动了汽车的普及使用，与此同时，也带来了一系列的社会问题。随着汽车的日益普及和道路车流的增多，道路交通事故已成为全球范围内日益严重的公共安全问题，成为现代社会的一大公害。一些车辆如SUV、客车、重型半挂车等由于具有质心位置偏高、质量和体积相对较大、轮距相对过窄等特点，极易发生侧翻事故。在侧翻事故发生时，驾驶员几乎都察觉不到侧翻的发生。据美国公路交通安全局统计，1992年至1996年,美国每年发生的各类汽车侧翻事故高达22700起，是仅次于正面碰撞的行车事故。1993年至1998年，35000余人死于交通事故其中非碰撞事故占10％，而重大非碰撞事故中的90％是侧翻事故。随着中国汽车数量的不断增长，交通运输的快速发展，车辆侧翻等重大交通事故也持续增加。可见研制一种侧翻预警系统来避免侧翻事故的频繁发生十分必要。目前，大多数的交通事故都是由于驾驶员的错误操作引起的，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统，其特征在于：包括依次连接的传感器模块、方向盘转角预估单元、汽车参数预估单元和侧翻评价单元，其中，所述传感器模块还与汽车参数预估单元连接，传感器模块包括车速传感器、方向盘转角传感器，分别测量车辆的车速和方向盘转角；所述方向盘转角预估单元与方向盘转角传感器连接，所述汽车参数预估单元与方向盘转角预估单元和车速传感器连接，所述侧翻评价单元分别与方向盘转角预估单元和汽车参数预估单元相连；所述侧翻评价单元将所得信息分别输出给前轮差动制动模块和控制ECU，其中输出触发信号给差动制动模块，输出侧翻评价值给ECU；所述控制ECU输出制动压力差信号给前轮差动制动模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统，其特征在于：包括依次连接的传感器模块、方向盘转角预估单元、汽车参数预估单元和侧翻评价单元，其中，所述传感器模块还与汽车参数预估单元连接，传感器模块包括车速传感器、方向盘转角传感器，分别测量车辆的车速和方向盘转角；所述方向盘转角预估单元与方向盘转角传感器连接，所述汽车参数预估单元与方向盘转角预估单元和车速传感器连接，所述侧翻评价单元分别与方向盘转角预估单元和汽车参数预估单元相连；所述侧翻评价单元将所得信息分别输出给前轮差动制动模块和控制ECU，其中输出触发信号给差动制动模块，输出侧翻评价值给ECU；所述控制ECU输出制动压力差信号给前轮差动制动模块。2.根据权利要求1所述的基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统的控制策略，其特征在于：包含以下步骤：步骤1)，方向盘转角传感器感应车辆的方向盘转角，并将方向盘转角值传递给方向盘转角预估单元；车速传感器感应车辆的车速，并将其传递给汽车参数预估单元；步骤2)，方向盘转角预估单元基于当前时刻的方向盘转角值和灰色预测模型理论，预估未来时刻的方向盘输入值，并将此预估值输出到汽车参数预估单元进行汽车侧翻相关参数的预测；步骤3)，汽车参数预估单元将得到的方向盘预测值及车速做为输入，计算得到汽车各项参数的预测值，包括车身侧向加速度预测值、车身侧倾角预测值、车身侧倾角速度预测值，并将其输入到侧翻评价单元；步骤4)，侧翻评价单元根据接收到的车身侧倾角预测值、车身侧倾角速度预测值、车身侧向加速度预测值计算出侧翻评价值，并将其传递给控制器ECU，并在所述侧翻评价值大于预设的侧翻阈值时发送触发信号给前轮差速制动模块；步骤5)，控制ECU将接收到的侧翻评价值和预设的侧翻阈值做比较，如果接收到的侧翻评价值大于预设的侧翻阈值，则将制动压力差信号输出给前轮差速制动模块；步骤6)，前轮差动制动模块根据接收到的制动压力差信号调节车辆外前轮的制动压力，使得两个前轮制动压力的差值和接收到的前轮差动制动信号相应，对车辆进行制动。3.根据权利要求2所述的基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统的控制策略，其特征在于：步骤2)所述灰色预测模型为：采用灰色预测GM(1，1)模型，将当前时刻的方向盘转角值作为输入值，当采样时间Ts为0.02s时，提前预测步数k取5，表示提前预测时间T(T＝Ts×k)为0.1s，可算出在第5步即0.1s后的方向盘转角值；取传感器得到的方向盘转角为输入量，利用灰色预测模型提前预测0.1s后的方向盘转角值，并将其输出到汽车参数预估单元。4.根据权利要求2所述的基于驾驶员输入预测的汽车防侧翻系统的控制策略，其特征在于：所述步骤3)具体实现步骤如下：步骤3.1)，建立一个线性三自由度汽车侧翻模型步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：金颖智，赵又群，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32