[发明专利]一种基于电子制动减速的罐车侧翻舒缓型控制方法

说明书

本发明公开了一种基于电子制动减速的罐车侧翻舒缓型控制方法，针对使用EBS的罐车，首先明确舒缓型控制方法适用的罐车侧翻场景，然后采用最小二乘法建立罐车制动减速度的表征函数，最后基于制动减速度的表征函数和EBS实现罐车侧翻舒缓型控制。本发明拟合出罐车制动减速度的函数表达式，能够在不同侧翻场景下根据罐车运动学信息和车身信息自主选取合适的制动减速度；在进行罐车制动减速时，考虑了驾驶员的操作，实现人机的有效结合；在罐车处于侧翻潜在危险状态时就进行舒缓型制动减速，无需等到罐车存在较大侧翻危险时才进行紧急制动，提高了罐车侧翻控制的稳定性和有效性。

技术领域

本发明涉及一种罐车侧翻控制方法，具体的是一种基于电子制动减速的罐车侧翻舒缓型控制方法，属于车辆安全技术领域。

背景技术

罐车是车体呈罐形的运输车辆，用来装运各种液体、液化气体和粉末状货物等。由于罐车公路运输能力大、效率高和成本低，为危化品异地运输提供了极大的便利条件，故成为危化品公路运输的主体。然而罐车车身结构具有特殊性和复杂性(质心较高、轮距较窄、整车质量较大、液体扰动易引起质心偏移等)，罐车在高等级公路上交通事故品频频发生，成为影响道路交通安全的主要来源。根据文献统计的708起危险货物罐车交通事故，归纳分析各起交通事故的原因及其所占比例，罐车交通事故的原因主要有单方翻车、冲出路外、两车追尾、两车侧碰等，其中单方翻车所占比例最大(29.10％)。

目前罐车防侧翻主要采取主动防侧翻控制方法，包括主动横向稳定杆、主动转向控制、主动悬架控制和差动制动控制。由于主动横向稳定杆、主动转向控制和主动悬架控制对罐车防侧翻控制的效果有限且需要安装过多的硬件装置，故差动制动控制是罐车常用的侧翻控制方法。差动制动控制已开展了大量的研究，然而依然存在以下问题：1、在进行差动制动时未考虑驾驶员的操作，执行机构操作可能与驾驶员操作发生冲突，或者驾驶员可能采取了更有效的操作；2、差动制动是在罐车存在较大侧翻危险时采取紧急制动措施，导致车身控制稳定性较低，然而若能在罐车进入侧翻危险状态前进行制动减速，则防侧翻效果更好。

根据GB7258-2017规定，总质量超过12吨的危险货运车辆必须装备电子制动系统(Electronic Braking System，EBS)，可通过CAN数据总线与其通信。EBS根据制动踏板的开度变化获得制动意图，制动踏板开度与制动强度相对应，根据垂向载荷、车轮滑移率等信息动态调节各车轮的制动力。

发明内容

针对罐车侧翻控制稳定性和有效性较低的问题，本发明提出了一种基于电子制动减速的罐车侧翻舒缓型控制方法。该方法结合驾驶员操作，在罐车处于侧翻潜在危险状态时就进行舒缓型制动减速，无需等到罐车存在较大侧翻危险时才进行紧急制动，提高了罐车侧翻控制的稳定性和有效性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

步骤一：明确舒缓型控制方法适用的罐车侧翻场景

适用的侧翻场景为：罐车当前正常行驶，但前方存在急弯，若以当前车速通过急弯，

罐车会发生侧翻；

步骤二：采用最小二乘法建立罐车制动减速度的表征函数

定义罐车制动减速度a的函数表达式为：

a＝c₁λ²+c₂λ+c₃m²+c₄m+b (1)

式(1)中，c₁、c₂、c₃、c₄为系数，b为常数项；

制动试验场景基元包括车速、载荷和制动踏板开度，各场景基元的量化参数如下表所示，场景基元排列组合后有36种试验场景，每种试验场景下重复两次试验，共计72次试验；