重型货车防侧翻控制研究

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基于半主动空气悬架的重型车辆侧翻稳定性控制研究

基于半主动空气悬架的重型车辆侧翻稳定性控制研究建立基于半主动空气悬架的重型车辆半车侧翻动力学模型，作为防侧翻控制的基础模型，采用模糊控制策略控制空气悬架刚度，改变车辆的侧倾刚度，实现重型车辆的防侧翻控制。

仿真结果表明，基于模糊控制的半主动空气悬架能够优化车身侧倾角及侧翻因子，在保障重型车辆转向能力的同时，有效的提高重型车辆的防侧翻能力。

标签：重型车辆；半主动空气悬架；侧翻；模糊控制0 引言重型车辆作为大型运输工具，装载货物质量大、种类繁多，并且车辆自身质心高，在行驶过程中，易发生侧翻危险，造成重大的人员伤亡和财产损失，引起交通拥堵等问题，一些运送危险物品的车辆发生侧翻还会引起环境污染等问题。

因此，对重型车辆的侧翻稳定性控制的研究意义重大。

目前，车辆防侧翻的方法主要有车辆侧翻预警和主动防侧翻控制。

车辆侧翻预警根据当前车辆行驶状况及驾驶意图，预测车辆的侧翻稳定性，提前给出预警，但由于驾驶员的反映及机械操纵需要时间，因此，预警系统不能有效的防止车辆侧翻。

主动防侧翻控制通过车辆底盘控制系统，如主动转向控制、制动控制、主动/半主动悬架控制[1-2]等，控制车辆的运动状态，实现车辆的防侧翻控制。

主动/半主动悬架控制系统可根据车身侧倾状况调整参数，产生防侧倾力矩，对车辆的转向能力和运行轨迹影响不大。

Westhuizen[1]采用油气半主动悬架，褚端峰[2]采用磁流变半主动悬架，一定程度上实现防侧翻控制。

相对的，电控空气悬架已广泛应用于豪华汽车、大型客车和重型货车[3]，对空气悬架的研究主要集中在车身高度的调节[4]、行驶平顺性、道路友好性等方面[5]。

本文建立四自由度的车辆侧翻动力学模型及半主动空气悬架模型，设计模糊控制策略计算期望空气改变量，采用电磁阀控制左右两侧空气空气弹簧充放气，改变空气悬架刚度，抑制车身侧倾角。

1 半车侧翻动力学模型1.1 半车侧翻动力学模型依据车辆实际情况，考虑车辆侧倾、横摆及垂向运动的耦合关系，建立如图1所示的半车侧翻动力学模型，对模型作如下假设：模型以前轮转角、路面为输入，匀速行驶；忽略动载荷变化引起的轮胎特性变化及轮胎回正力矩；非簧载质量相对于簧载质量比重较小，且均假设为刚体。

重型车辆侧翻预警算法研究

重型车辆侧翻预警算法研究和好;孙涛;王岩松【摘要】针对重型车辆在行驶过程中非绊倒型侧翻预警实现问题，建立了三自由度车辆侧翻模型并设计了以侧翻时间（TTR）为预警标准的算法。

考虑到预警算法中动态门限值中某些参数难于直接测取的问题，将Kalman滤波技术融合于其中，提出了基于车身侧倾角估计的TTR侧翻预警算法，实现车辆动态侧翻特性的精确预测。

而后利用Matlab/Simulink与Trucksim软件联合仿真对侧翻预警算法进行验证。

结果表明，基于车身侧倾角估计的重型车辆侧翻预警算法能够顺利运行，为非绊倒型侧翻预警问题提供了一种新的设计思路。

%Focusing on the issue of realizing the traveling heavy vehicle non-tripped rollover warning, a 3-DOF rollover model and a Time-To-Rollover(TTR)-based rollover algorithm are established. On this basis, Kalman filter technique is introduced to the Time-To-Rollover(TTR)algorithm, to present a TTR rollover warning algorithm based on roll angle estimation, thereby realizing the precision prediction of dynamic rollover character. This paper validates the algorithm by using Matlab/Simulink and Trucksim co-simulation platform. The results show that the rollover warning algorithm based on roll angle estimation can successfully work and provide a new design thinking to the issue of heavy vehicle non-tripped rollover warning.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2013(000)024【总页数】6页(P256-261)【关键词】重型车辆;卡尔曼滤波;车身侧倾角估计;侧翻时间;侧翻预警算法【作者】和好;孙涛;王岩松【作者单位】上海理工大学机械工程学院，汽车工程研究所，上海 200093;上海理工大学机械工程学院，汽车工程研究所，上海 200093;上海工程技术大学汽车工程学院，上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TP391.9重型车辆具有质心位置高、整车质量和体积大、前后轮距相对于整车高度过窄等特点，因此侧翻稳定阈值较小，容易发生侧翻事故。

重型自卸车防侧翻的结构设计

摘要目前使用的重型自卸车由于载重量大，工作路况的复杂，加之所载矿砂的粘度、湿度较大，在车厢举倾时，矿砂经常不能完全从车厢中流出，使车厢重心发生偏移。

当在有一定坡度的路面上卸货时，自卸车便可能发生侧翻。

为了解决这个问题,本课题首先通过分析明确自卸车发生侧翻的前提条件，然后在车厢下底盘后横梁上固定一对由液压系统控制的支腿。

当车厢举倾之前，此液压系统开始工作，通过液压缸推动支腿支承地面，防止自卸车侧翻。

根据工作要求计算出支腿的支撑力以及相关性能参数，选择液压缸、液压泵、单向阀、溢流阀、调速阀、电磁换向阀等液压元件，完成支撑系统的液压原理图，并画出支撑系统与自卸车的装配图。

为了使结构简单，减少系统泄漏，提高稳定性。

本设计中采用集成块，将各阀集成在一个油路板上。

关键词：重型自卸车；侧翻；液压系统AbstractThe heavy type dumper is over weight vehicle. It often runs on the complicated road surface. Because its freight such as silt, ore is sticky, the freight can not be dumped completely when the carriage is lifted. The remainder is glued to the carriage, so the gravity center of carriage will have an offset. When the dumper dumps freight on the certain slope road surface, the carriage will be likely to roll. For solving this problem, the roll precondition is analyzed firstly in this subject matter, then a pair of landing legs controlled by hydraulic system is fixed in the rear cross beam of chassis mainframe. This hydraulic system begins to wok before the carriage is lifted, then hydraulic cylinder drives landing legs to support road surface to protect rolling. According to its request, the holding power of landing legs can be calculated, then hydraulic cylinder, hydraulic pump, check valve, speed control valve and magnetic exchange valve and so on also can be choosed, and that hydraulic schematic diagram of support system and assembly diagram of support system and dumper can be accomplished.In order to make structure simple, decrease leak, improve stabilization, integrated package is adopted in this design. Sorts of valves can be integrated in an oil road package.Keywords：Heavy type dumper; Roll; Hydraulic system目录摘要 (I)Abstract (III)1 引言 (1)2 总体设计计算 (3)2.1 计算分析 (3)2.1.1 总体分析计算 (3)2.1.2 设计计算 (7)2.2 本章小结 (7)3 拟定方案 (9)3.1 方案设计 (9)3.1.1 执行液压缸的基本要求 (9)3.1.2 原理图设计 (9)3.2 本章小结 (11)4液压缸的尺寸计算 (12)4.1 缸筒材料的选择 (12)4.1.1 缸筒材料的选择 (12)4.1.2 缸筒的设计要求 (12)4.2 液压缸的计算 (13)4.3 液压缸最小导向长度的确定 (18)4.4 活塞杆弯曲稳定性校核 (19)4.5 密封圈的选择 (20)4.6 本章小结 (22)5 液压元件的选择 (23)5.1 液压泵的选择 (23)5.2 液压阀件的选择 (24)5.2.1 单向阀的选择 (24)5.2.2 电磁换向阀的选择 (26)5.2.3 调速阀的选择 (27)5.2.4 溢流阀的选择 (28)5.3过滤器的选择及计算 (29)5.4 油箱组件的设计及选择·········错误!未定义书签。

重型车辆侧翻预警技术研究现状及发展趋势

重型车辆侧翻预警技术研究现状及发展趋势赵志国;王冬冬【摘要】Heavy vehicle has very poor roll stability, causing many tumbling accidents. And the active safety performance, handling and stability performance and side tumbling pre-warning technology of heavy vehicle must be improved to reduce the probability of serious traffic accidents and ensure the safety of road transportation. In the paper, the methods of side tumbling pre-warning and research status at domestic and abroad are discussed, and problems of present research are pointed out. The hidden Markov theory and the vehicle-road collaborative method are also introduced as two key techniques and development trend of side tumbling pre-warning method.%重型车辆本身特点导致其侧倾稳定性较差,极易发生侧翻事故,为此必须提高车辆主动安全性、操纵稳定性和车辆侧翻预警技术,从而减少重大交通事故发生几率,保证公路运输安全.在全面阐述国内外车辆侧翻预警方法及研究现状的基础上,指出现有研究方法存在的问题,最后介绍了隐马尔可夫理论和车路协同2种侧翻预警关键技术及发展趋势.【期刊名称】《河北科技大学学报》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】6页(P108-112,172)【关键词】重型车辆;侧翻预警;研究现状;发展趋势【作者】赵志国;王冬冬【作者单位】淮阴工学院交通学院,江苏淮安 223001【正文语种】中文【中图分类】U461.62010-2011年，中国重型车辆总销售量突破180万辆，增长速度堪称世界之最。

基于感知悬架载荷的车辆防侧翻控制策略研究

基于感知悬架载荷的车辆防侧翻控制策略研究摘要:车辆在弯道上行驶,造成车辆侧翻的严重事故日渐增多。

本文将车辆簧载质量和整车加以分析,通过建立各自平衡力系,构建了车辆转弯时,外侧车轮悬挂簧载质量的预警和主动控制的临界压力解析式;采用位移传感器,侧向加速度传感器,侧向坡度传感器构建了基于感知悬架载荷的车辆防侧翻控制系统。

关键词:车辆侧翻簧载质量位移传感器门限值电子控制一些车辆如SUV、重型半挂车等由于具有质心位置偏高、质量和体积相对较大、轮距相对过窄等特点,极易发生侧翻事故。

在侧翻事故发生时,驾驶员几乎都察觉不到侧翻的发生。

据美国公路交通安全局统计,1992年至1996年,美国每年发生的各类车辆侧翻事故高达22700起,是仅次于正面碰撞的行车事故。

1993年至1998年,35000余人死于交通事故,其中非碰撞事故占10％,而重大非碰撞事故中的90％是侧翻事故[1]。

随着中国车辆数量的不断增长,交通运输的快速发展,车辆侧翻等重大交通事故也持续增加。

可见研制一种侧翻预警系统来避免侧翻事故的频繁发生十分必要。

本文拟就感知悬架载荷的车辆防侧翻的控制策略进行研究。

1 主动控制门限值及预警门限值的确定1.1 转弯时外侧车轮悬架簧载压力值1.2 主动控制门限值的确定通过上述讨论,很显然式(1)、式(2)为车辆左、右转弯时的外侧悬架压力值,即左转时为、,右转时为、,与横坡坡度,前后桥车桥的侧向加速度和前后桥簧载质量质心到前后车桥垂直距离有关。

由文献[3]知,车辆在转弯时,当内侧车轮受到的地面支反力为零时,此时车辆将处于临界侧翻状态。

当内侧某一车轮地面支反力为零时,系统将实施主动控制——制动减速。

据文献[2]知,当内侧某一车轮所受地面支反力为零时,其临界侧向加速度为式(3)、(4)。

式中:——前桥簧载质量与非簧载质量质心离地高度;——前轮轮距;——后桥簧载质量与非簧载质量质心离地高度;——前轮轮距。

再将前后车桥侧翻临界加速度、带入式(1)、(2)可以求得外侧悬架侧翻压力值系本控制策略主动控制门限值、;同理可得右转时,外侧悬架侧翻压力主动控制门限值、。

基于模型预测的重型车辆侧翻主动控制

第26卷第9期农业工程学报V ol.26 No.9 176 2010年9月Transactions of the CSAE Sep. 2010 基于模型预测的重型车辆侧翻主动控制夏晶晶1，常绿1，胡晓明1,2，何勇1（1．淮阴工学院交通工程学院，淮安 223001；2．同济大学机械工程学院，上海 210804）摘要：为解决重型车辆侧翻问题，提出基于模型预测的侧翻主动控制方法。

通过车辆侧倾数学模型来预测车辆的侧翻趋势，从而实现对于车辆侧翻主动控制的实时性。

以带有空气悬架的大型客车为例，结合空气弹簧的工作特性，设计主动控制策略，实现对车辆侧翻危险状态的主动控制。

在车辆行驶速度80 km/h、方向盘转角200°的情况下进行仿真试验，车辆左侧空气悬架的刚度上升了12.9%，右侧空气悬架的刚度下降了13.7%，车辆侧倾角稳定在3.9°。

结果表明，基于模型预测的车辆侧翻主动控制系统能够及时调整左右空气悬架的刚度，提高重型车辆的侧翻控制能力，减少重型车辆侧翻事故的发生。

关键词：车辆，模型，预测，空气悬架，主动控制doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2010.09.030中图分类号：U461.6 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2010)-09-0176-05夏晶晶，常绿，胡晓明，等. 基于模型预测的重型车辆侧翻主动控制[J]. 农业工程学报，2010，26(9)：176－180.Xia Jingjing, Chang Lü, Hu Xiaoming, et al. Active control on the side tumbling of heavy vehicle based on model forecast[J].Transactions of the CSAE, 2010, 26(9): 176－180. (in Chinese with English abstract)0 引言车辆侧翻是造成生命财产损失的重大交通安全事故。

重型车辆防侧翻控制研究

重型车辆防侧翻控制研究韩雪雯;何锋;陈江生【摘要】针对重型车辆极限工况下易侧翻问题,建立重型车辆三自由度模型,并利用Trucksim建立被控重型车辆模型,以横摆角速度跟踪误差定义积分形式的切换函数,设计一种基于差动制动的模糊滑模控制器.当横向载荷转移率(LTR)超过侧翻因子时,模糊滑模控制求解出车辆所需的目标横摆力矩,根据制动轮选取逻辑对车轮差动制动.通过Trucksim和Simulink对重型车辆防侧翻控制器进行联合仿真,结果表明该控制器提高了车辆在行驶过程中抗侧翻能力,保证了车辆良好的操纵稳定性和路径跟踪能力.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】4页(P206-209)【关键词】重型车辆;模糊滑模控制器;侧翻因子;差动制动【作者】韩雪雯;何锋;陈江生【作者单位】贵州大学机械工程学院,贵州贵阳 550025;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳 550025;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳 550025【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP3991 引言重型车辆作为交通运输的重要工具，由于其具有质心高、载重量大等特点，在高速转向和变道等极限工况下，易发生侧翻，给人员和财产造成重大损失。

据美国国家道路交通安全局（NHTSA）统计数据显示，在所有车辆事故中虽然侧翻事故仅占1.7%，但由侧翻事故所引起的乘员受伤达3.9%、死亡高达9%[1]。

国内外针对主动悬架和主动横向稳定杆[2-4]等防侧翻控制开展了大量研究，但这些控制需要额外施加主动控制器，成本较高。

目前通过差动制动控制减小车辆的横摆角速度，提高车辆的横摆稳定性是研究的热点[5]。

文献[6]建立26自由非线性动力学模型，对所设计的差动制动防侧翻控制系统在紧急避让工况下仿真，结果证实了所设方案的可行性并有效防止了车辆侧翻。

文献[7]通过线性二次静态输出反馈和参数的敏感性降低方案设计了一种鲁棒控制器，仿真结果表明所提出的方法有效地防止了车辆侧翻。

一种用于自卸载重汽车防侧翻的报警系统

一种用于自卸载重汽车防侧翻的报警系统摘要：为防止自卸载重汽车侧翻事故，本文设计了一种报警系统。

该系统基于车辆重心位置、速度等参数，实现了对自卸载重汽车侧翻的监测，并给出报警信号。

实验结果表明，在不同行驶状态下，该系统均能有效防止侧翻事故的发生，提高了运输安全性。

关键词：自卸载重汽车、侧翻、报警系统、重心位置、速度、运输安全正文：一、绪论自卸载重汽车是目前运输行业中使用较为广泛的一种车型，尤其是在道路运输领域，其高效率和方便性有着不可替代的优势。

然而，由于自卸载重汽车的特殊结构和负重重心位置的变化，其发生侧翻事故的风险也较大，一旦侧翻事故发生，必然会给道路交通和行人安全带来严重的威胁。

因此，设计一种报警系统对自卸载重汽车进行监测，预防侧翻事故的发生，成为了运输安全领域中的一个重要研究方向。

二、设计目标本文旨在设计一种基于车辆重心位置、速度等参数的自卸载重汽车侧翻报警系统，实现对自卸载重汽车侧翻的监测，并在侧翻风险增加时给出报警信号，提高自卸载重汽车运输安全。

三、系统设计3.1 系统工作原理自卸载重汽车侧翻报警系统基于车辆重心位置、速度等参数进行监测。

当车辆的实时重心位置处于警戒值附近，并且车辆的行驶速度较快时，报警系统会通过声光报警的形式提醒驾驶员及时减速或停车，以避免侧翻事故的发生。

3.2 系统硬件组成该系统的硬件组成如下：（1）倾角传感器：一种可测量车辆倾斜角度的传感器，安装在车辆上部以便测量其倾斜程度；（2）车速传感器：用于测量车辆的行驶速度，以便判断警戒值和速度的关系；（3）控制器：对传感器采集到的信号进行处理，做出相应的报警反应，同时控制器还可以记录车辆的历史数据以便调查事故原因。

3.3 系统工作流程系统的工作流程如下：（1）倾角传感器检测到车辆倾斜度，将倾斜度值传输给控制器；（2）车速传感器检测到车辆速度，将速度值传输给控制器；（3）控制器对倾斜度和速度进行判断，如果判断出警戒值附近且速度较快，则触发声光报警。

重型车侧翻特性理论分析及防侧翻支架设计

重型车侧翻特性理论分析及防侧翻支架设计
赵亮，张正龙，韦宏法，赵海
（１．湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙４１００８２；２．柳州孔辉汽车科技有限公司，广西柳州５４５０Ｏ０）
摘
要：为研究重型车侧翻特性，建立准静态侧翻的系统理论计算模型，导出其侧倾力臂ｈ和整车等效轮距Ｂ的理
论计算公式，分析了各主要参数的影响，并以某重载搅拌车为例，计算了其准静态侧翻阀值，同时针对该车极限稳
ａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｎｔｉ — ｒｏｌｉｏｖｅｒｂｒａｃｋｅｔ
ＺＨＡＯＬｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎｇ — ｌｏｎｇ，ＷＥＩＨｏｎｇ — ｆａ，ＺＨＡＯＨａｉ。
态回转试验，进行了防侧翻支架设计，并利用稳态回转试验，对理论计算模型及支架结构进行验证．试验结果表明：理论计算所得的准静态侧翻阀值与试验结果相吻合，所设计的防侧翻支架可以准确有效地进行车辆侧翻的预警和保护，达到了预期的设计目标．
２．ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙｏｆＫｏｎｇｈｕｉ，Ｌｉｕｚｈｏｕ５４５０００，Ｃｈｉｎａ）

重型汽车转向侧翻稳定性浅析1

《重型汽车》ＨＥＡＶＹ　ＴＲＵＣＫ　２０１０．４．２０□文／贾会星张信群江雪峰（滁州职业技术学院）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，来分析重型汽车转向行驶稳定性的影响因素，从而为提高重型汽车的工作稳定性，在设计阶段保证重型汽车结构参数科学合理，避免汽车行驶发生翻车事故奠定理论基础。

１重型汽车转向的侧翻模型重型汽车前后桥一般均采用非独立悬架，在行驶过程中，遇到弯道或者为避开障碍，常实行紧急转向。

转向时车辆的质心绕转向瞬心C 作圆周运动，如图1所示。

由于转向时离心力的作用，重型汽车的质心发生了偏移。

转向瞬心C 到后内侧车轮的距离Rr 可看作是重型汽车后桥的转向半径；转向瞬心C 到前内侧车轮的距离Rf 可看作是重型汽车前桥的转向半径；θ为重型汽车转向轮转过的角度；L 为重型汽车的轴距；重型汽车质心到前桥距离为a ；到后桥距离为b 。

由图1的几何关系，可知：R r = L / t a n θR f= L / si n θ图１重型汽车转向示意图１．１重型汽车转向侧倾受力分析重型汽车转向时，由于转向离心力的作用，会使重型汽车车身向转向外侧倾斜，如图2所示。

图中，Gs 为重型汽车车身的悬挂质量所受的重力；G u1为重型汽车前桥的非悬挂质量所受的重力；G u2为重型汽车后桥的非悬挂质量所受的重力；F yi1，F yi2分别为地面给转向内侧车轮的侧向附着力；F yo1，F yo2分别为地面给转向外侧车轮的侧向附着力；F zi 1，F zi 2分别为地面给转向内侧车轮的支撑反力；F zo 1，F zo2分别为地面给转向外侧车轮的支撑反力；F sy 为重型汽重型汽车转向侧翻稳定性浅析（1）{Ｑｉｃｈｅｊｉｓｈｕ车车身的悬挂质量转向时产生的离心力；Fuy1，Fuy2为前后车桥非悬挂质量产生的离心力。

重型车辆的差动制动防侧翻控制

－
λ）Ｒｏｉ
（５）
ｉ＝３，4 ，５，６式中，λ 为制动力分配系数，由比例阀决定；Ｒｏｉ（ｉ＝１，２， … ，６）为各个车轮的滚动半径；Ｌｉ为车身质心到各轴的距离；Ｍｉ１、Ｍｉ２为前后轴制动力矩。
中国机械工程第２６卷第２4 期２０１５年１２月下半月
重型车辆的差动制动防侧翻控制
谢兆夫１，２赵亮１，３郭孔辉１张强１
１．湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙，4１００８２２．柳州孔辉汽车科技有限公司，柳州，５4５００７
３．上汽通用五菱汽车股份有限公司，柳州，５4５００７
６）。在考虑上述自由度的情况下应用达朗贝尔原
理建立三轴汽车动力学微分方程，然后运用迭代算法求解微分方程编制出ＭＡＴＬＡＢ程序。１．２仿真分析
为验证建立的动力学模型及仿真系统的准确性，结合某样车的ＡＤＡＭＳ模型和ＴｒｕｃｋＳｉｍ模型，设定车辆的初始行驶速度为１００ｋｍ／ｈ，从１ｓ开始给定转向盘逆时针旋转７０°进行角阶跃工况仿真，从仿真结果来判断所建动力学模型的准确性。
收稿日期：２０１５０３３０
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加额外的硬件成本，所以受到科研人员和厂商关注。
由于侧翻难以进行实车试验，国内大多利用ＡＤＡＭＳ和ＴｒｕｃｋＳｉｍ进行联合仿真，本文则创新性地利用二十六自由度ＭＡＴＬＡＢ非线性动力学模型对重型车辆操作稳定性进行研究。首先建立与ＡＤＡＭＳ接近的ＭＡＴＬＡＢ非线性动力学模型，然后由理想二自由度角输入线性侧翻模型基于最优控制理论决策出附加横摆力矩，最后利用ＭＡＴＬＡＢ非线性动力学模型进行角阶跃转向仿真试验并对所提出的差动制动控制系统进行验证与分析，结果表明所提出的差动制动防侧翻控制系统能够有效地减少货车的侧翻事故，所以方案可行。

基于模糊控制的重型车辆侧倾稳定性分析

基于模糊控制的重型车辆侧倾稳定性分析摘要：重型车辆侧倾稳定性一直是汽车工程中的一个核心问题。

本文基于模糊控制理论，研究了重型车辆侧倾稳定性的分析。

首先，对于重型车辆的运动模型进行了简要介绍，然后分析了车辆侧倾的成因和危害。

接着，提出了一种基于模糊控制的重型车辆侧倾稳定性控制方法，该方法可以有效地提高车辆的侧倾稳定性。

最后，通过仿真实验验证了该控制方法的有效性。

关键词：重型车辆侧倾稳定性；模糊控制；运动模型；侧倾成因和危害；仿真实验正文：一、引言重型车辆是现代物流运输中的主力军之一，特别是在运输大型物件或长距离运输的过程中，存在着一些非常困难的问题，其中最重要的问题就是车辆侧倾。

车辆侧倾是指车辆在转弯或行驶过程中，车身出现倾斜现象，如果控制不当，会导致严重的交通事故。

因此，提高重型车辆的侧倾稳定性已成为汽车工程领域的一个重要研究方向。

二、重型车辆运动模型重型车辆运动模型是研究重型车辆侧倾稳定性的基础。

在一般情况下，车辆运动模型包括车辆的运动学模型和动力学模型两部分。

其中，运动学模型描述了车辆的运动状态，如位置、速度、加速度等；动力学模型描述了车辆在外部作用下的运动规律，如力、力矩、加速度等。

三、车辆侧倾成因和危害对于重型车辆侧倾稳定性的研究，首先需要分析车辆侧倾的成因和危害。

车辆侧倾基本上是由重心偏移和侧向力的作用引起的。

侧向力是指车辆转弯或行驶过程中，路面产生的侧向力对车辆所产生的撑托力的作用。

当侧向力超过撑托力时，车辆就会倾斜，产生侧倾现象。

车辆的侧倾不仅会影响行驶的稳定性，还会导致车辆翻车等意外情况的发生。

四、基于模糊控制的车辆侧倾稳定性控制方法目前，关于重型车辆侧倾稳定性控制有很多研究，其中基于模糊控制的方法是常用的一种。

该方法利用模糊控制的优点，对车辆侧倾进行控制，以提高车辆的侧倾稳定性。

模糊控制通过对零点和增益等参数进行适当的调节，使车辆的转向灵敏度达到最佳值，并在加速、刹车等各种情况下保持车辆的侧倾稳定性。

车辆侧翻警示及控制系统的现状研究

轻型汽车技术２０１１（１／２）总２５７／２５８技术纵横车辆侧翻警示及控制系统的现状研究黄杰燕刘坤熊毅（上汽商用车技术中心南汽研究院）摘要乘用车领域，ＳＵＶ由于质心较高，导致动态侧翻稳定性较差，易产生侧翻；商用车领域，重型车辆（尤其是重型半挂车）具有重量和尺寸大、质心高等特点，与其他公路车辆相比，其侧翻稳定极限较低。

因此，提高车辆的侧倾稳定性是提高公路运输安全和减少交通事故的重要手段。

本文阐述了车辆侧翻警示与控制系统的研究方法，比较出车辆侧翻警示与控制的优缺点，为车辆侧翻警示算法及控制策略的研究奠定了基础。

重型半挂车的出现大大地提高了运输效率，但是与此同时带来了一定的安全性隐患。

重型半挂车行驶的安全性已经成为制约道路交通运输事业发展的瓶颈［１］。

相比单单元载货车辆，重型半挂车更容易出现侧翻（Ｒｏｌｌ－Ｏｖｅｒ）事故。

同时两部分铰接体之间的相互作用使得整车的横摆与侧倾稳定性问题较单体车更为复杂。

更严重的是，由于重型半挂车的体积质量大，因此惯性比较大，一旦在公路上出现失稳的情况，很容易波及到车流中其他正常行驶的车辆，造成连环恶性事故。

汽车侧翻是导致生命财产损失的重大交通安全事故。

据美国公路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）统计，１９９２年至１９９６年，美国每年发生在道路上各类行驶汽车的倾翻事故有２２７００起，是仅次于正面碰撞的严重行车事故。

１９９３年至１９９８年，３５，０００多人死于汽车交通事故，其中１０％是非碰撞事故，侧翻占重大非碰撞事故的９０％。

仅就汽车的数量和行驶里程而言，重型汽车发生倾翻事故的频率并不很高，但重型汽车倾翻所造成的损失却非常大。

虽然倾翻仅占美国重型汽车所有事故的８％至１２％，而所造成的损失却占全部重型汽车事故损失的６０％左右，并且ＳＵＶ严重事故侧翻率却高达３５％［２］。

因此，在乘用车和商用车中，ＳＵＶ和重型货车相应其他车型相比，是发生侧翻事故的典型代表。

为了减少重型车辆侧翻事故的发生，仅仅采取被动安全措施是远远不够的，如考虑对影响重型车辆侧翻的结构参数进行优化，更需要通过对重型半挂车潜在侧翻危险进行实时监测、评估、早期警示以及及时采取必要的主动措施来避免侧翻的发生，以提高重型车辆操纵和侧倾稳定性。

重型载货汽车驾驶室自解锁翻转机构设计

重型载货汽车驾驶室自解锁翻转机构设计重型载货汽车是一种功能强大的机械设备，可以用于运输各种大量货物。

但是，如果在驾驶重型载货汽车的过程中发生侧翻，会导致严重的后果。

因此，为了确保驾驶员的安全，需要设计一种自解锁翻转机构，来减轻重型载货汽车的翻滚幅度。

自解锁翻转机构采用了一种机械原理，即如果车辆侧翻，保持在车身中心线旋转的重心会绕着车身中心线旋转，而不会向侧面翻滚。

通过这种机械原理，可以将翻滚幅度减小到最小值，从而保证驾驶员的生命安全。

为了实现自解锁翻转机构的设计，需要将车辆的整体结构进行改进。

首先，需要在车身中心线的底部设置一个重心平衡台，来确保车辆重心的水平稳定。

其次，在驾驶室的顶部设置强力弹簧机构，来连接驾驶室和车身，从而在驾驶员发生侧翻时对车身进行支撑。

外部弹簧设计在有侧翻时，曲折的弹簧允许出现一定量的侧向倾斜，始终把车辆重心放在车身中垂线上以保持平衡。

并且此时，弹簧机构能够对车身进行稳定连接，不会导致翻滚。

此外，还需要在车身的侧面安装锁定装置，来确保驾驶员在发生事故时可以安全的打开车门。

锁定装置采用了一种点击式锁定机制，只要驾驶员用力拉动车门就可以自动解锁打开。

在设计自解锁翻转机构时，还需要考虑机械结构材料的选择。

为了保证机构的强度和耐用性，需要选择高强度钢材料，同时对其进行精密加工和表面处理，以确保它可以长期安全地承受车辆的巨大负荷。

总的来说，自解锁翻转机构可以有效的减小重型载货汽车的翻滚幅度，并确保驾驶员的生命安全。

通过对机械原理，车辆结构和机械结构材料的详细考虑和设计，自解锁翻转机构可以在重型载货汽车的日常使用中发挥重要的作用。

除了机械结构的设计和改进，自解锁翻转机构还需要配合其他辅助设备才能发挥最大的作用，保障驾驶员的安全。

首先，需要对车辆的悬挂系统进行改进，使其具有更好的抗侧翻能力。

采用新型悬挂系统和升级版的防翻装置，能够在车辆翻滚时快速打开防翻装置，防止翻滚损害；同时，强化车辆底部与驾驶室、货箱或挂车的连接部分，使车辆各个部分之间的力存在更加充分的转移和支配，有效提高车辆的抗倾斜能力。