一種汽車盤山公路防墜控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車盤山公路防墜控制方法，屬于行駛安全技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車在各個領(lǐng)域得到應(yīng)用，其中盤山公路客運和貨運 汽車是重要分支之一。但是在盤山公路比在普通公路上的汽車危險系數(shù)要高好多，且墜崖 危險時刻存在:2015年3月2日23時許，河南林州五龍鎮(zhèn)小虎山盤山公路發(fā)生一起特大交通 事故，一輛從河南新鄉(xiāng)市開往林州市的大巴車在兩市交界處(省道S226公路45+800米)發(fā)生 交通事故，墜下百米深崖，造成20人身亡，13受傷。如此慘痛的例子不勝枚舉，因此盤山公路 墜崖危險是當今繼續(xù)突破的一個重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種汽車盤山公路防墜控制方法，依據(jù)汽車車載 傳感系統(tǒng)，獲得實時的外界數(shù)據(jù)及自車行車信息，通過建立盤山公路防墜模型方程，可以提 高汽車在盤山公路上行駛的安全系數(shù)。實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0004] -種汽車盤山公路防墜控制方法，包括如下步驟：
[0005] 步驟1:根據(jù)車載傳感系統(tǒng)獲取行車信息，測量車輛與盤山公路邊界的距離；
[0006] 步驟2:根據(jù)步驟1的信息，建立汽車盤山公路防墜模型方程；
[0007] 步驟3:對所建汽車盤山公路防墜模型方程進行求解計算，得到防墜預(yù)警距離Dw& 轉(zhuǎn)向延遲制動距離D s;
[0008] 步驟4:將汽車與右前方山崖邊緣的距離Lrelatlve與對應(yīng)的防墜預(yù)警距離0|及轉(zhuǎn)向 延遲制動距離隊進行比較，判定所要采取的防墜方式；
[0009] 步驟5:單位時間間隔后，再次測量數(shù)據(jù)，重復(fù)上述步驟1-4。
[0010] 進一步優(yōu)選方案，步驟1的實現(xiàn)方法包括:通過車載傳感系統(tǒng)采集自車車速Vr，加 速度ar，以及前輪轉(zhuǎn)角α ;通過汽車右前方車燈處安裝毫米波雷達，實時掃描汽車與右前方 山崖邊緣的距離Lrelative。
[0011] 進一步優(yōu)選方案，步驟2所述的模型方程為：
[0012]
[0013]
[0014] 其中，Dw表示防墜預(yù)警距離;Ds表示轉(zhuǎn)向延遲制動距離;Do表示速度消除后，自車與 盤山公路邊緣仍要保持的距離;V r表示自車車速;ar表示自車加速度;Tref lect表示駕駛員反 應(yīng)時間，即駕駛員發(fā)現(xiàn)前方車輛并采取制動動作，到腳踩上制動踏板的時間;TM. re3spci_表示 車制動系統(tǒng)響應(yīng)和制動時間;Κα:前輪轉(zhuǎn)角修正系數(shù)，反應(yīng)當前前輪轉(zhuǎn)角α與直線制動距離 的關(guān)系。
[0015] 進一步優(yōu)選方案，所述前輪轉(zhuǎn)角修正系數(shù)Ka的具體計算公式為： 式中L1為當前前輪轉(zhuǎn)角下的直線制動距離。
[0016] 進一步優(yōu)選方案，所述Do取數(shù)值為1-3米;所述Treflect取數(shù)值為0.3-1秒;Tm.response 取數(shù)值為0.3秒。
[0017] 進一步優(yōu)選方案，步驟4的具體實現(xiàn)包括如下情況：
[0018] Lrelative 2 DJ寸，系統(tǒng)無控制動作；
[0019] Dd Lrelatlve^隊時，對駕駛員進行防墜預(yù)警，預(yù)警后駕駛員無制動動作；
[0020] Lreiative< Ds時，則控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)緊急轉(zhuǎn)向并延遲制動。
[0021] 進一步優(yōu)選方案，所述緊急轉(zhuǎn)向并延遲制動的具體實現(xiàn)過程包括：
[0022] ①轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過車載傳感系統(tǒng)或總線讀取汽車當前狀態(tài)參數(shù)，包括方向盤轉(zhuǎn)向角 Θ、當前前輪轉(zhuǎn)角α和車速Vr;
[0023]②將扭矩測量值Td及車速Vr，輸入到轉(zhuǎn)向助力曲線獲得參考助力電流Irrf;
[0024] 將測量的方向盤轉(zhuǎn)向角Θ，輸入到E⑶中獲得回正電流
其中Ire3turn為回正電流，Ie3q為等效控制律，由Θ求出，Jo為轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動慣量,N 1為電機到轉(zhuǎn) 向軸的傳動比，為5為電機的轉(zhuǎn)向系數(shù)，Sgn(s)為符號函數(shù)；
[0025] 由參考電流與回正電流得電機電流I = Irrf+Ire3t_，由電機帶動轉(zhuǎn)向機構(gòu)實現(xiàn)汽車 的轉(zhuǎn)向；
[0026] ③完成轉(zhuǎn)向后，保持轉(zhuǎn)向角度延遲0.5-1秒，通過電子制動系統(tǒng)實施強制制動，完 成盤山公路的延遲制動。
[0027] 進一步優(yōu)選方案，步驟5中所述單位時間間隔取值0.2秒。
[0028]本發(fā)明的有益效果：
[0029] (1)本發(fā)明提出的方法通過實時檢測盤山公路的邊界信息，并通過所得數(shù)據(jù)動態(tài) 建立汽車盤山公路防墜模型方程，使所建模型具有針對性。
[0030] (2)本發(fā)明提出的控制方法，為系統(tǒng)提供完善防墜轉(zhuǎn)向延遲制動控制方法，更大程 度上保證了防墜成功率，具有較好的安全性。
[0031] (3)本發(fā)明針對實際問題提出解決方案，具有較好的實用性。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的方法流程圖；
[0033] 圖2是本發(fā)明的盤山公路防墜效果示意圖；
[0034] 圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向延遲制動控制方法結(jié)構(gòu)圖；
[0035] 圖4是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制單元框圖 [0036]圖5是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向助力曲線圖。
【具體實施方式】
[0037]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0038] 本發(fā)明提供一種汽車盤山公路防墜控制方法的流程圖如圖1所示，包括步驟：
[0039] 步驟1:根據(jù)車載傳感系統(tǒng)獲取的行車信息，測量盤山公路邊界距離。
[0040] 如圖2所示，汽車右前方車燈處安裝毫米波雷達，用來實時掃描汽車與右前方山崖 邊緣的距離LreIative，車載傳感系統(tǒng)采集自車車速V r，加速度ar，前輪轉(zhuǎn)角α，并傳輸?shù)杰囕d電 控單元ECU中。
[0041] 步驟2:根據(jù)汽車盤山公路防墜模型方程：
[0042] (1)
[0043] <2)
[0044] 其中：
[0045] Dw:防墜預(yù)警距離，即兩車距離若在與DW、DS之間應(yīng)該報警。
[0046] Ds:轉(zhuǎn)向延遲制動距離，即兩車距離若小于Ds應(yīng)該轉(zhuǎn)向，為緊急防墜邊界值。
[0047] Do:表示速度消除后，自車與盤山公路邊緣仍要保持的距離，一般選取數(shù)值為1-3 米。
[0048] Treflect:駕駛員反應(yīng)時間，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方車輛并采取制動動作，到腳踩上制動踏 板的時間，一般選取數(shù)值為0.3-1秒。
[0049] Tm.Mspcinse3:車制動系統(tǒng)響應(yīng)和制動時間，一般選取數(shù)值為0.3秒。
[0050] Κα:前輪轉(zhuǎn)角修正系數(shù)，反應(yīng)當前前輪轉(zhuǎn)角與直線制動距離的關(guān)系。具體計算公式 為K,,=丄--L，式中L丄為當前前輪轉(zhuǎn)向角下的直線制動距離。 SiilOi
[0051] 步驟3:對所建汽車盤山公路防墜模型方程進行求解計算，得到防墜預(yù)警距離及