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原文传递一种跨运车防倾覆稳定性控制系统及方法

专利名称：	一种跨运车防倾覆稳定性控制系统及方法
摘要：	本发明公开了一种跨运车防倾覆稳定性控制系统与方法，包括转弯稳定性模块，依据风速、坡度条件，在载荷、起升高度位置一定时，计算转弯速度与转弯半径之间的关系，作出数据库，用拉格朗日拟合函数拟合出转弯速度和转弯半径的曲线，并用龙格现象的优化滤波处理；刹车制动稳定性模块，依据风速、坡度条件，在满载、起升高度在最高点且全速行驶时急刹车，通过控制减速制动时间，结合考虑车辆每轮的轮压状态，判别车辆是否稳定；控制模块，对比转弯稳定性模块和刹车制动稳定性模块的实时参数，并最终结合转弯稳定性模块和刹车制动稳定性模块的参数控制。本发明能够使跨运车在转向时保证车速在安全区内，并且确保跨运车制动安全。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海振华重工(集团)股份有限公司
发明人：	吴治礼;邵诚佳
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910710471.4
公开号：	CN110422166A
代理机构：	上海集信知识产权代理有限公司
代理人：	洪玲
分类号：	B60W30/04(2006.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	200125 上海市浦东新区东方路3261号
主权项：	1.一种跨运车防倾覆稳定性控制系统，其特征在于，包括：转弯稳定性模块，依据风速、坡度条件，在载荷、起升高度位置一定时，计算转弯速度与转弯半径之间的关系，作出数据库，用拉格朗日拟合函数拟合出转弯速度和转弯半径的曲线，并用龙格现象的优化滤波处理；刹车制动稳定性模块，依据风速、坡度条件，在满载、起升高度在最高点且全速行驶时急刹车，通过控制减速制动时间，结合考虑车辆每轮的轮压状态，判别车辆是否稳定；控制模块，对比转弯稳定性模块和刹车制动稳定性模块的实时参数，并最终结合转弯稳定性模块和刹车制动稳定性模块的参数控制。 2.如权利要求1所述的跨运车防倾覆稳定性控制系统，其特征在于，所述转向稳定性模块的动力学方程为：其中m为整车质量，Fxxl为向心力，θ为车辆相对于全局坐标系转过的角度，Mxxl为向心力矩，Mfz为侧向风载力矩，J1为整车绕车辆纵轴旋转的转动惯量，k为悬架系统以及车轮胎的等效弹性系数，c为轮胎和悬架系统的等效阻尼系数，h为质心高度，r为转弯半径，b为跨运车宽度的一半,α为跨运车转弯所产生的侧倾角度。 3.如权利要求2所述的跨运车防倾覆稳定性控制系统，其特征在于，所述转向稳定性模块的稳定性判据为： mg sin(θ0-α-θxp)l≥1.35(Mxxl+Mfz) 其中数值1.35表示国际标准中规定的安全系数，θ0为使重力作用线经过侧倾轴的角度，θxp为导致车辆稳定性的斜坡角度大小，α为跨运车转弯所产生的侧倾角度，l代表扶正力矩力臂长度。 4.如权利要求1所述的跨运车防倾覆稳定性控制系统，其特征在于，所述刹车制动稳定性模块的制动稳定性公式为： Md＝m·Zcog·ax Mw＝Fwx·Z 其中，Mrx表示纵向设备自重稳定力矩，ax表示制动减速度，L表示最前轮中心与最后轮中心间距离，Xecc表示质心纵向侧偏量，ΔX表示适用于倾覆情况下的最大可能值，ΔXsl坡度引起的纵向偏移量，Md表示纵向减速倾覆力矩，Zcog表示重心高度，Mw表示纵向风产生的倾覆力矩，Z表示纵向风作用力垂直高度，Ctx表示纵向稳定性比。 5.如权利要求1所述的跨运车防倾覆稳定性控制系统，其特征在于，所述控制模块根据所述转弯稳定性模块和刹车制动稳定性模块的参数绘制转弯半径-最大速度曲线，并根据所述曲线控制跨运车稳定性。 6.一种跨运车防倾覆稳定性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：转弯稳定性控制方法：依据风速、坡度条件，在载荷、起升高度位置一定时，计算转弯速度与转弯半径之间的关系，作出数据库，用拉格朗日拟合函数拟合出转弯速度和转弯半径的曲线，并用龙格现象的优化滤波处理；刹车制动稳定性控制方法：依据风速、坡度条件，在满载、起升高度在最高点且全速行驶时急刹车，通过控制减速制动时间，结合考虑车辆每轮的轮压状态，判别车辆是否稳定；对比转弯稳定性控制方法和刹车制动稳定性控制方法的实时参数，并最终结合转弯稳定性控制方法和刹车制动稳定性控制方法的参数控制。 7.如权利要求6所述的跨运车防倾覆稳定性控制方法，其特征在于，所述转向稳定性控制方法的动力学方程为：其中m为整车质量，Fxxl为向心力，θ为车辆相对于全局坐标系转过的角度，Mxxl为向心力矩，Mfz为侧向风载力矩，J1为整车绕车辆纵轴旋转的转动惯量，k为悬架系统以及车轮胎的等效弹性系数，c为轮胎和悬架系统的等效阻尼系数，h为质心高度，r为转弯半径，b为跨运车宽度的一半,α为跨运车转弯所产生的侧倾角度。 8.如权利要求7所述的跨运车防倾覆稳定性控制方法，其特征在于，所述转向稳定性控制方法的稳定性判据为： mg sin(θ0-α-θxp)l≥1.35(Mxxl+Mfz) 其中数值1.35表示国际标准中规定的安全系数，θ0为使重力作用线经过侧倾轴的角度，θxp为导致车辆稳定性的斜坡角度大小，α为跨运车转弯所产生的侧倾角度，l代表扶正力矩力臂长度。 9.如权利要求6所述的跨运车防倾覆稳定性控制方法，其特征在于，所述刹车制动稳定性控制方法的制动稳定性公式为： Md＝m·Zcog·ax Mw＝Fwx·Z 其中，Mrx表示纵向设备自重稳定力矩，ax表示制动减速度，L表示最前轮中心与最后轮中心间距离，Xecc表示质心纵向侧偏量，ΔX表示适用于倾覆情况下的最大可能值，ΔXsl坡度引起的纵向偏移量，Md表示纵向减速倾覆力矩，Zcog表示重心高度，Mw表示纵向风产生的倾覆力矩，Z表示纵向风作用力垂直高度，Ctx表示纵向稳定性比。 10.如权利要求6所述的跨运车防倾覆稳定性控制方法，其特征在于，根据所述转弯稳定性控制方法和刹车制动稳定性控制方法的参数绘制转弯半径-最大速度曲线，并根据所述曲线控制跨运车稳定性。
所属类别：	发明专利