一種汽車側翻時間測量裝置及其計算方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車側傾與側翻研究技術領域，尤其涉及一種汽車側翻時間測量裝置及其計算方法。
【背景技術】
[0002]提前預測汽車側翻對于防止發(fā)生交通事故具有十分重要的作用。但目前有關汽車側翻預測及預警研究中，主要通過檢測汽車的側翻評價指標是否達到設定的靜態(tài)閾值進行汽車側翻預測，當檢測到側翻評價指標已經達到側翻閾值時汽車已經開始側翻，此時駕駛員再做出相應的操作來對汽車的行駛狀態(tài)進行糾正，往往具有滯后性，防側翻效果不理想。少數研究人員提出，若汽車保持當前行駛狀態(tài)，通過觀測汽車側翻評價指標(如汽車質心處的側傾角)達到所設定閾值的時間，即汽車保持當前側傾角加速度不變的情況下達到側傾角閾值的時間。但是，汽車側傾角、側傾角速度等汽車狀態(tài)參數在測量時存在較大的誤差，且安裝存在一定困難，因此現有的汽車側翻時間預測準確度較差，難以推廣應用。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服目前汽車側翻時間預測研究存在的不足，本發(fā)明提出一種汽車側翻時間測量裝置及其計算方法，以汽車橫向載荷轉移率作為汽車側翻評價指標，計算汽車保持當前行駛狀態(tài)距離發(fā)生側翻的時間，該汽車側翻時間測量方法具有較好的通用性、準確性，有助于控制系統(tǒng)甚至駕駛員在汽車發(fā)生側翻前對汽車行駛狀態(tài)做出調整，為有效防止汽車發(fā)生側翻提供支持。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種汽車側翻時間測量裝置，包括左前車輪、左前懸架、左前車輪垂向載荷傳感器、前車橋、右前懸架、右前車輪、計算單元、右前車輪垂向載荷傳感器、右后車輪、右后車輪垂向載荷傳感器、右后懸架、左后懸架、左后車輪、左后車輪垂向載荷傳感器、后車橋、車身；前車橋的兩端分別與左前車輪和右前車輪相連，后車橋的兩端分別與左后車輪和右后車輪相連；左前懸架的上端與車身固連，左前懸架的下端通過左前車輪垂向載荷傳感器固定安裝在前車橋上；右前懸架的上端與車身固連，右前懸架的下端通過右前車輪垂向載荷傳感器固定安裝在前車橋上；右后懸架的上端與車身固連，右后懸架的下端通過右后車輪垂向載荷傳感器固定安裝在后車橋上；左后懸架的上端與車身固連，左后懸架的下端通過左后車輪垂向載荷傳感器固定安裝在后車橋上；左前車輪垂向載荷傳感器、右前車輪垂向載荷傳感器、右后車輪垂向載荷傳感器、左后車輪垂向載荷傳感器均與計算單元電連接。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的又一種技術方案是:構造一種汽車側翻時間計算方法，汽車在發(fā)生側翻前的一段時間，左前車輪垂向載荷傳感器能夠測量左前車輪所受的垂向載荷，右前車輪垂向載荷傳感器能夠測量右前車輪所受的垂向載荷，右后車輪垂向載荷傳感器能夠測量右后車輪所受的垂向載荷，左后車輪垂向載荷傳感器能夠測量左后車輪所受的垂向載荷，計算單元根據公式LTR= (F^F4-F2-F3) / (F1+F2+F3+F4)推求出汽車橫向載荷轉移率LTR，并通過對LTR進行一階微分得到橫向載荷轉移率一階變化率m，對LTR進行二階微分得到橫向載荷轉移率二階變化率a，根據公式LTRt=LTR。+!!!。.t+ (a。.t2) /2推求出汽車側翻預測時間t，式中=F1S汽車左前車輪的垂直載荷，F2S汽車右前車輪的垂直載荷，匕為汽車右后車輪的垂直載荷，F 4為汽車左后車輪的垂直載荷，LTR 設定的側翻閾值，LTR。為汽車在當前行駛狀態(tài)下的橫向載荷轉移率，m。為汽車在當前行駛狀態(tài)下的橫向載荷轉移一階變化率，a。為車輛在當前行駛狀態(tài)下的橫向載荷轉移率二階變化率T1由左前車輪垂向載荷傳感器反映，F2由右前車輪垂向載荷傳感器反映，F3由右后車輪垂向載荷傳感器反映，F4由左后車輪垂向載荷傳感器反映。
[0006]計算單元通過左前車輪垂向載荷傳感器、右前車輪垂向載荷傳感器、右后車輪垂向載荷傳感器和左后車輪垂向載荷傳感器測得汽車左前車輪的垂直載荷、汽車右前車輪的垂直載荷、汽車右后車輪的垂直載荷和汽車左后車輪的垂直載荷存儲并處理數據，得到橫向載荷轉移率、橫向載荷轉移率一階變化率和橫向載荷轉移率二階變化率，推求出汽車側翻預測時間，存儲并處理數據，輸出計算結果。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:能夠根據汽車各車輪的垂向載荷，計算出汽車距離發(fā)生側翻的時間，為車載防側翻控制系統(tǒng)或者提醒駕駛員對汽車運行狀態(tài)進行調整，防止汽車發(fā)生側翻事故。
【附圖說明】
[0008]
圖1是汽車側翻時間測量裝置的主視圖。
[0009]圖2是汽車側翻時間測量裝置的俯視圖。
[0010]圖中:1_左前車輪，2-左前懸架，3-左前車輪垂向載荷傳感器，4-前車橋，5-右前懸架，6-右前車輪，7-計算單元，8-右前車輪垂向載荷傳感器，9-右后車輪，10-右后車輪垂向載荷傳感器，11-右后懸架，12-左后懸架，13-左后車輪，14-左后車輪垂向載荷傳感器，15-后車橋，16-車身。
【具體實施方式】
[0011]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合附圖，對本方案進行闡述。
[0012]實施例一
如圖1、圖2所示的一種汽車側翻時間測量裝置，包括左前車輪1、左前懸架2、左前車輪垂向載荷傳感器3、前車橋4、右前懸架5、右前車輪6、計算單元7、右前車輪垂向載荷傳感器8、右后車輪9、右后車輪垂向載荷傳感器10、右后懸架11、左后懸架12、左后車輪13、左后車輪垂向載荷傳感器14、后車橋15、車身16 ;前車橋4的兩端分別與左前車輪I和右前車輪6相連，后車橋15的兩端分別與左后車輪13和右后車輪9相連；左前懸架2的上端與車身16固連，左前懸架2的下端通過左前車輪垂向載荷傳感器3固定安裝在前車橋4上；右前懸架5的上端與車身16固連，右前懸架2的下端通過右前車輪垂向載荷傳感器8固定