大型车辆侧翻预测和控制技术研究进展

大型车辆引起的重特大侧翻事故频发会造成严重的人员伤亡和财产损失,因此,提高中国大型车辆防侧翻技术水平显得尤为重要.通过阐述国内外在车辆侧翻预警和稳定性控制方面开展的研究现状,详细描述基于静态门限值法和动态门限值法的侧翻预警技术研究进展,分析车辆半主动、主动转向控制、主动悬架控制、差动控制、电子稳定控制、联合控制等防侧翻控制技术发展现状,指出当前车辆侧倾预警领域主要研究方向在于提高侧翻指标的预测精度和响应实时性,特别是综合考虑道路环境因素对侧翻指标的影响.侧翻控制已逐步从半主动阶段提升到主动控制,控制方法更趋智能化、精确化.人-车-路-环境耦合作用、复杂非线性条件下的车辆侧翻预测模型,以及混沌条件下的优化控制将会是未来重点研究方向.      

基于ADAMS/Car的车辆侧翻风险因素研究

为了研究车辆侧翻风险因素对车辆侧翻的影响程度,运用ADAMS/Car软件建立了某轿车的多体动力学模型,基于仿真分析的方法进行了鱼钩转向侧翻试验设计,并选取横向载荷转移率作为度量车辆侧翻风险的指标.通过正交试验的方法,研究了路面摩擦系数、车辆行驶速度、方向盘角速度以及质心高度对车辆侧翻的影响程度.结果表明,在给定的水平下影响车辆侧翻的因素按其影响的强弱程度依次为:车辆行驶速度、路面摩擦系数、质心高度、方向盘角速度,其中车辆行驶速度对车辆的侧翻具有显著性影响.     

铰接车辆转向侧翻过程仿真

建立了铰接式车辆转向侧翻过程的数学模型,根据铰接式车辆在转向侧翻过程中的一些重要特性,研究和分析了铰接车辆侧翻的影响参数,通过过程仿真,获得了实现铰按车辆安全转向的车速临界值.     

一种基于车辆运动状态估计的商用车侧翻预警方法

以商用车侧翻预警系统的开发为目标,提供一种实用的侧翻预警方法,提高车辆安全性。分析具备应用条件的车辆传感器,通过侧翻特性和侧翻相关车辆状态响应特性的分析,提出基于车速和转向的侧向运动状态估计方法,并设计基于转向盘转角和侧向加速度的侧翻预警融合算法,用于侧翻预警系统开发。     

多用途乘用车侧翻稳定性能动态测试方法研究

对比分析了国内外车辆侧翻稳定性相关的标准法规的基本情况。研究了车辆发生侧翻的类型和机理,基于侧向加速度判断车辆侧翻状态的方法,通过整车道路试验对比了正弦停滞试验和鱼钩试验诱导车辆发生侧翻的效果,初步探讨了多用途乘用车侧翻稳定性动态测试方法和评价指标,为国内车辆侧翻稳定系统的开发和测评标准的制定提供了参考。     

车辆侧翻预警研究现状与关键技术

阐述了目前国内、外在车辆侧翻预警领域开展研究的现状.简述了侧翻预警系统的工作原理,介绍了车辆侧翻预警系统在侧翻算法门限值选取上采用的两种方式:基于静态门限值的控制方法和基于动态稳定门限值的控制方法.指出侧翻预警算法和车辆行驶状态的获取是开发实用侧翻预警系统的关键技术,并展望了未来汽车侧翻预警系统的发展方向.     

重型汽车转向侧翻稳定性浅析

重型汽车一般为非公路车辆,其质心高度较高,行驶的道路条件较为恶劣且装载质量大,车辆的行驶安全十分重要。重型汽车的侧翻试验是难以实施的,本文通过建立重型汽车侧翻的数学模型,进行计算机仿真,     

半挂式液罐车罐内液体晃动及其对整车侧翻稳定性影响研究现状

半挂式液罐车具有载重大、运输效率高、经济成本低的特点,逐步成为我国液体货物道路运输的主力。车辆运行过程中罐内液体晃动和车辆运动之间的耦合作用大大降低车辆的行驶稳定性,使液罐车易发生横摆、侧翻等问题。文章主要对罐内液体晃动的常见研究方法及液体晃动对侧翻稳定性影响进行总结分析,为研究半挂式液罐车侧翻稳定性提供一定的理论基础。     

解读美国车辆防侧翻法规

基于美国49CFR Part575和FMVSS208法规对车辆的侧翻形成机理和形式进行研究,初步探讨了车辆防侧翻的评价指标,并归纳了美国NCAP对车辆防侧翻能力的星级评价方法,对我国制定车辆防侧翻检测标准的具有指导意义。     

混凝土搅拌车抗侧翻稳定性仿真及试验研究

随着我国经济的飞速发展，基础设施建设速度大幅加快，建筑混凝土的运输量越来越大，而混凝土搅拌车就是主要的运输工具之一。混凝土搅拌车质量大、质心高，罐体旋转和转向产生的混凝土流动都会使质心发生偏移，行驶时易发生侧翻危险。为研究混凝土搅拌车的抗侧翻稳定性，本文建立了考虑质心偏移的混凝土搅拌车三自由度操纵模型，在Simulink中进行了建模、仿真及分析，最后完成了混凝土搅拌车抗侧翻稳定性道路试验，验证了本文所建立模型的准确性，能为整车研发阶段提供较准确的理论依据和试验参考。     

混凝土搅拌运输车水平道路转向侧翻稳定性计算

根据国家特种车辆设计标准,选取混凝土搅拌运输车侧翻稳定性计算的各项参数,对水平路面不同转向和旋向车辆的侧翻稳定性进行计算,得到控制混凝土搅拌运输车转向侧翻的最高行驶车速,为规范二类通用底盘型混凝土搅拌运输车安全行驶车速提供了理论依据。     

罐式车辆运行安全隐患及防范对策建议

2022年1月2日,四川省江油县一辆罐式半挂汽车列车行至县道弯道处时,因超速、超载失控侧翻,先后与3车相撞,造成8人死亡、20人受伤.近年来,罐式车辆侧翻事故多发易发、后果严重,为加强此类事故防控,本文从车辆设计、货物装载、驾驶人操作等方面剖析事故发生的深层次原因,分析美国预防类似事故的经验做法,并从提升车辆本质安全和...     

无锡安源进行客车侧翻试验

随着社会的发展，汽车的行驶速度进一步提高，随之而来的车辆的侧翻事故频频发生，为此，汽车的侧倾稳定性越来越受到人们普遍的重视。     

混凝土搅拌运输车运营安全管理之研究

混凝土搅拌运输车今年以来发生多起行驶中侧翻事故，造成交通严重堵塞。通过对该车结构特点、运营使用特性研究以及稳定性影响因素的分析计算和试验检验，结果表明：该车重载与普通货车相比，有明显不同特性，行驶途中由于搅拌或搅动作业，对车辆行驶稳定性产生较大影响。分析结果为该车辆运行安全管理，提供了科学依据。     

考虑路面平整度影响的车辆侧滑与侧翻临界风速

为了研究路面平整度对车辆侧滑和侧翻临界风速的影响,建立了二自由度车辆振动模型,依据路面平整度指标和路面功率谱密度之间的关系,利用傅里叶变换推导了基于公路工程技术标准的动荷载系数计算公式,在此基础上根据车辆运动模型推导了车辆侧滑和侧翻的临界风速计算公式,利用MATLAB编制了计算程序,以典型货车为例计算了考虑路面平整度影响和不考虑路面平整度影响的车辆侧滑、侧翻临界风速.研究结果表明:路面摩擦系数,车辆速度和路面平整度对车辆侧滑临界风速都有一定的影响;考虑路面平整度影响时,典型货车临界侧滑和侧翻风速都会相应降低,降低幅度为1 ～2 m/s.     

山区道路车辆侧翻模型与安全分析

车辆侧翻是山区道路行驶车辆的主要事故形态之一.针对山区道路车辆的行驶安全,通过对车辆在坡弯结合路段的受力分析,建立了山区道路行驶的车辆动力学模型,根据横向载荷转移率研究了车辆侧翻与车辆运动状态之间的关系,给出了车辆在山区道路安全行驶的临界速度以及临界侧向加速度.通过车辆在山区道路的实验进行验证,结果表明当车辆自身参数以及道路信息确定时,可通过控制车速及侧向加速度来避免侧翻的发生,提高车辆的行驶稳定性.      

SUV车辆差动制动防侧翻控制研究EI北大核心CSCD

建立了SUV车辆的线性侧翻预警与控制模型,利用CarSim进行了侧翻动力学的仿真分析。以前轮独立后轮低选控制的ABS为基础,运用最优控制原理设计了上层控制器得到最优横摆力矩,设计了差动制动协调器进行制动力分配和协调驾驶员的制动操作,与ABS下层控制器、执行器共同组成差动制动防侧翻控制系统。利用CarSim和Matlab/Simulink对控制系统进行了鱼钩转向试验联合仿真,结果表明,该控制系统方案可行,满足侧翻预警与控制的有效性和实时性的要求。     

基于车辆动态控制的防侧翻方法分析研究

本文基于49CFR Part 575法规对车辆防侧翻评价指标进行初步探索,并利用CarSim软件建立具有高质心特性的SUV车辆模型,对车身、制动系统、转向系统、轮胎及悬架等子模块进行了定义,完成非线性动力学模型的建立,结合汽车动态控制系统,建立车辆防侧翻控制策略,同时,利用CarSim与Matlab/Simulink进行联合仿真,模拟SUV在极限工况Fishhook环境下的工作情况,验证防侧翻的作用效果,结果表明:防侧翻策略有效的减小了侧向加速度,使得车辆的抗侧翻能力有所增强,汽车的安全性与稳定性得到了有效的保证,为实车试验提供科学依据。     

基于非线性扰动估计的客车防侧翻控制

针对客车防侧翻控制中,实际车辆系统建模容易受到各种未知非线性扰动及参数摄动,难以建立精确的车辆模型,标准滑模控制(sliding mode control, SMC)存在较大抖振等问题,本文中提出径向基神经网络自适应滑模控制(radial basis function-adaptive sliding mode control, RBF-ADSMC)算法。首先,利用RBF神经网络控制器对车辆建模过程中的各种未知扰动项及参数摄动项进行估计;然后,利用RBF神经网络对标准SMC的关键参数进行自适应调节;最后,搭建电控气压硬件在环试验台,对控制算法进行硬件在环试验验证。试验结果表明,RBF-ADSMC算法控制效果良好,能够满足客车防侧翻控制需求。RBF-ADSMC算法与SMC算法相比较,能够减小客车的侧倾角和侧向加速度,提高客车的防侧翻控制效果。     

基于制动与悬架系统的车辆主动侧翻控制的研究

为提高车辆抗侧翻能力,建立了10自由度整车侧翻动力学模型,应用车辆动力学和轮胎力耦合特性,提出了一种基于差动制动和半主动悬架协同工作的车辆主动抗侧翻控制策略。通过对制动力矩的差动调节和半主动悬架阻尼力的适时匹配,实现对车辆侧翻的有效控制。根据子系统运动特性,设计了制动系统基于滑移率的积分滑模控制器和悬架系统灰模糊控制器。分别对制动、悬架控制及综合控制进行的鱼钩试验仿真结果表明,综合控制策略可有效降低危险时域车辆的侧倾角,相对于单一系统控制进一步提高了车辆抗侧翻能力。