于欣　焦志鹏　刘卫国

摘 要：汽车在横向加速度的作用下会产生侧倾现象，不仅影响乘座的舒服感还会对行车安全造成巨大威胁，基于此，该文对汽车的横向稳定性进行了研究。首先，文章介绍了汽车产生侧倾的原因，提出了汽车转向稳定条件；然后基于预测控制的思想，通过寻求汽车速度矢量与车体轨迹的关系，预测出汽车在未来某时刻的运动轨迹，并根据该运动轨迹预测出方向盘的转向角，通过确定临界转向角的大小，计算出汽车何时必须减速，以保证不发生侧倾现象。

关键词：侧倾；轨迹预测；临界转向角

中图分类号：U464.12 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）05-0065-06

Abstract： Auto body is bound to produce the cars roll phenomenon under the action of lateral acceleration， which not only has bad effects on the sense of comfortable but also makes great threats to the safety. Based on this， the vehicle lateral stability were studied in this paper. Firstly， the reasons were described and the stability conditions of Automotive steering were proposed in this paper. Secondly， based on the predictive control theory， by seeking the relationship between the auto velocity vector and the vehicle trajectory， the cars driving track was being predicted in advance and the steering angle of steering wheel was subsequently being predicted. By determining the critical size of the steering angle， it can be calculated when the speed should being reduced for the sake of no phenomenon of car roll.

Key Words： Roll； track prediction； critical steering angle

1 引言

随着社会的发展，汽车的使用量进一步提高，而随之而来的车祸尤其是汽车转弯引起的翻车事故频频发生，为此，汽车的侧倾稳定性越来越受到人们的重视[1]。汽车在横向加速度的作用下，车身必然要产生侧倾现象，这样既影响乘座的舒服感，又不利于行车安全。故开展汽车侧倾稳定性研究，对汽车设计、汽车安全行驶以及相关法规的制订都有重要的意义[2]。

该文从提高汽车的主动安全性能入手，对汽车侧倾稳定性进行了分析，提出了汽车转向稳定条件和不侧倾稳定条件，并运用预测控制思想提前预测出汽车的行车轨迹，进而预测出汽车的方向盘转向角[3]。方向盘转向角的变化引起汽车侧向加速度和横摆角速度的变化，通过计算修正未来临界转向角的大小；同时通过确定的临界转向角的大小，计算出何时必须减速，以保证汽车不发生侧倾现象[4]。……