一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统技术方案

本发明专利技术涉及一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，由2个侧向加速度传感器、轮速传感器、2个悬架位置传感器、电磁减振器、电动防倾杆、转向助力电机、安全带卷轴器、座椅侧翼、车辆控制器、5个控制器构成。本发明专利技术能在车辆静态载荷增加时同步调整悬架刚度和阻尼，在车辆进入动态钟摆状态前及时提升悬架刚度和阻尼，减少载荷转移时间并将车辆固有横摆频率提升至驾驶员操作频率以上，降低驾驶员主动干预导致车辆失控的概率，在车辆横摆发生时通过约束系统的调整让驾驶员更准确感知车辆姿态并对驾驶员提供更多约束保护；转向助力调整能让驾驶员更准确感知前轮与地面附着力情况并让紧张状态下的驾驶员做出准确而不过度的转向输入操作。过度的转向输入操作。过度的转向输入操作。

【技术实现步骤摘要】
一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统


[0001]本专利技术属于汽车
，具体涉及一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统。

技术介绍

[0002]目前，ESP车身电子稳定系统是防止车辆失控的主要手段，但在车辆速度过高或者失去抓地力情况下，ESP就无能为力了。高速行驶的车辆为避让障碍物急打方向会导致车辆发生钟摆并失控，分析其原因为：车辆固有横摆频率随速度提升而降低。高速行驶中车辆固有横摆频率从低速时的10Hz以上降低至1Hz以下，而驾驶员能够做出有效应对的频率区间不超过1Hz，与高速行驶车辆的固有横摆频率非常接近。并且，普通驾驶员从感知车态到做出修正动作会存在零点几秒的滞后，其对转向的输入不仅不能正确抑制车辆横摆，反而其输入频率与车辆固有横摆频率共振放大了车辆横摆，随后车辆进入逐渐恶化的钟摆状态，如果此时驾驶员再进行制动操作导致车辆载荷前移，后轮与地面附着力下降，车辆还会发生甩尾，失控的车辆对车内乘员的生命安全构成极大威胁。
[0003]现有技术中，可用来提升车辆固有横摆频率的方式包括：降低车辆载荷，降低重心高度，提升悬架刚度和阻尼，但均不具备普遍适应性。与此同时，现有技术公开了根据路况或车辆实时状态对悬架刚度和阻尼参数进行实时调节的方案，但并无预防车辆发生横摆失控和车辆已生横摆失控时降低损失的系统性解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于提供一种具有普遍适用性的降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，以解决预防车辆发生横摆失控和车辆已生横摆失控时如何降低损失的问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，由侧向加速度传感器g1、侧向加速度传感器g2、轮速传感器v、悬架位置传感器s1、悬架位置传感器s2、电磁减振器、电动防倾杆、转向助力电机、安全带卷轴器、座椅侧翼、车辆控制器M、控制器A、控制器B、控制器C、控制器D、以及控制器E构成；
[0007]所述控制器A与电磁减振器控制连接；所述控制器B与电动防倾杆控制连接；所述控制器C与转向助力电机控制连接；所述控制器D与安全带卷轴器控制连接；所述控制器E与座椅侧翼控制连接；
[0008]所述侧向加速度传感器g1、侧向加速度传感器g2、轮速传感器v、悬架位置传感器s1和悬架位置传感器s2分别通过硬线与车辆控制器M相连，车辆控制器M通过车辆动力CAN网络与控制器A、控制器B、控制器C通讯，通过车辆舒适CAN网络与控制器D、控制器E通讯。
[0009]进一步地，所述侧向加速度传感器g1和侧向加速度传感器g2用于监测车辆载荷，分别安装在前、后轮轴中间或附近。
[0010]进一步地，所述轮速传感器v用于监测车速，安装在车轮轮毂上。
[0011]进一步地，所述悬架位置传感器s1和悬架位置传感器s2安装在后悬架左、右下摆臂上。
[0012]进一步地，所述控制器A用于控制电磁减振器压缩阻尼的调整。
[0013]进一步地，所述控制器B用于控制电动防倾杆刚度的调整。
[0014]进一步地，所述控制器C用于控制转向助力电机输出扭矩的调整。
[0015]进一步地，所述控制器D用于控制安全带卷轴器进行电动收紧。
[0016]进一步地，所述控制器E用于座椅侧翼电动夹紧乘员。
[0017]进一步地，所述车辆控制器M通过轮速传感器v得知车速超过预设值后，车辆控制器M一旦检测到前、后轴侧向加速度传感器g1、g2信号至少有一个发生超过预设幅度的突变，立即开始对采集到的加速度信号进行计算，如果信号波形与标定的车辆横摆波形相吻合，并且后悬架左、右下摆臂位置传感器s1、s2信号节拍相反，即判定车辆进入横摆状态，此时车辆控制器M对控制器A、B、C、D、E同时发出工作信号：电磁减振器压缩阻尼调整至最大，防倾杆刚度调整至最高，转向助力电机扭矩降至预设值，电动安全带卷轴器收紧织带，座椅侧翼自动夹紧乘员。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术能在车辆静态载荷增加时同步调整悬架刚度和阻尼，并在车辆进入动态钟摆状态前及时提升悬架刚度和阻尼，减少载荷转移时间并将车辆固有横摆频率提升至驾驶员操作频率以上，能明显降低驾驶员主动干预导致车辆失控的概率，同时，本专利技术还能在车辆横摆发生时通过约束系统的调整让驾驶员更准确感知车辆姿态并对驾驶员提供更多约束保护；而转向助力的调整能让驾驶员更准确感知前轮与地面附着力情况并让紧张状态下的驾驶员做出准确而不过度的转向输入操作。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0024]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]如图1所示，本专利技术降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，由侧向加
速度传感器g1、侧向加速度传感器g2、轮速传感器v、悬架位置传感器s1、悬架位置传感器s2、电磁减振器、电动防倾杆、转向助力电机、安全带卷轴器、座椅侧翼、车辆控制器M、控制器A、控制器B、控制器C、控制器D、以及控制器E构成。
[0026]所述侧向加速度传感器g1和侧向加速度传感器g2分别安装在前、后轮轴中间或附近。
[0027]所述轮速传感器v安装在车轮轮毂上。
[0028]所述悬架位置传感器s1和悬架位置传感器s2安装在后悬架左、右下摆臂上。
[0029]所述控制器A与电磁减振器控制连接，电磁减振器阻尼可调。
[0030]所述控制器B与电动防倾杆控制连接，电动防倾杆刚度可调。
[0031]所述控制器C与转向助力电机控制连接，转向助力电机输出扭矩可变。
[0032]所述控制器D与安全带卷轴器控制连接，安全带卷轴器可电动收紧。
[0033]所述控制器E与座椅侧翼控制连接，座椅侧翼可电动夹紧乘员。
[0034]各传感器通过硬线与车辆控制器M相连，车辆控制器M通过车辆动力CAN网络与控制器A、控制器B、控制器C通讯，通过车辆舒适CAN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，其特征在于：由侧向加速度传感器g1、侧向加速度传感器g2、轮速传感器v、悬架位置传感器s1、悬架位置传感器s2、电磁减振器、电动防倾杆、转向助力电机、安全带卷轴器、座椅侧翼、车辆控制器M、控制器A、控制器B、控制器C、控制器D、以及控制器E构成；所述控制器A与电磁减振器控制连接；所述控制器B与电动防倾杆控制连接；所述控制器C与转向助力电机控制连接；所述控制器D与安全带卷轴器控制连接；所述控制器E与座椅侧翼控制连接；所述侧向加速度传感器g1、侧向加速度传感器g2、轮速传感器v、悬架位置传感器s1和悬架位置传感器s2分别通过硬线与车辆控制器M相连，车辆控制器M通过车辆动力CAN网络与控制器A、控制器B、控制器C通讯，通过车辆舒适CAN网络与控制器D、控制器E通讯。2.根据权利要求1所述的一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，其特征在于：所述侧向加速度传感器g1和侧向加速度传感器g2用于监测车辆载荷，分别安装在前、后轮轴中间或附近。3.根据权利要求1所述的一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，其特征在于：所述轮速传感器v用于监测车速，安装在车轮轮毂上。4.根据权利要求1所述的一种降低车辆高速行驶中横摆失控风险的主动安全系统，其特征在于：所述悬架位置传感器s1和悬架位置传感器s2安装在后悬架左、右下摆臂上。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹利军，毕思刚，王建勋，刘彦博，蒋瀚颉，张悦，王润锦，齐晓明，沙磊，郑煜，
申请(专利权)人：一汽奔腾轿车有限公司，
类型：发明
国别省市：