CN105691403A - 四轮全驱电动汽车路面附着系数估计方法 - Google Patents
四轮全驱电动汽车路面附着系数估计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105691403A CN105691403A CN201410694809.9A CN201410694809A CN105691403A CN 105691403 A CN105691403 A CN 105691403A CN 201410694809 A CN201410694809 A CN 201410694809A CN 105691403 A CN105691403 A CN 105691403A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- front wheel
- estimation
- sensor
- vehicle
- slip rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
本发明提供了一种面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:该系统包括左前轮轮速传感器、右前轮轮速传感器、车速传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、回正力矩传感器、前轮转角传感器、滑移率计算单元、车辆工况判断单元,路面附着系数估计单元;各传感器获取车辆姿态参数;滑移率计算单元计算滑移率;车辆工况判断单元根据车辆姿态参数判断车辆行驶状态并选择路面附着系数估计方法;路面附着系数估计单元根据所选方法对路面附着系数进行估计。本发明对路面附着系数进行实时精确估计。
Description
技术领域
本发明公开了一种面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法。
背景技术
与传统车相比,电动汽车对环境污染小,其前景被广泛看好。四轮全驱(fourwheeldrive,4WD)电动汽车四个驱动轮与转向系统共同作用,各自可以独立调节,为汽车操控性能的提高提供了更大的空间,但由于增加了四轮独立操控执行单元,去掉了机械差速机构,因此仅靠司机操控实现车辆安全、稳定行驶几乎是不可能的,而全新的底盘结构也使得传统的底盘主动安全配件难以适应,因此需要针对四轮全驱电动车的结构特点研发主动安全控制系统。
主动安全系统一般根据车辆的行驶状态和路面情况选择相应的控制算法,而所需的车辆状态路面附着系数目前尚不能通过传感器获得,针对四轮全驱电动车的结构特点的路面附着系数估计方法,是提高防抱死制动系统、自适应巡航系统、避撞系统等主动安全系统性能的重要技术。
发明内容
本发明公开一种面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其目的在于构建一种用于四轮全驱电动汽车路面附着系数估计方法,本方法通过检测四轮全驱电动汽车行驶状态,判断车辆所行驶的工况,选择相应估计算法实现对路面附着系数的精确估计。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:该系统包括左前轮轮速传感器、右前轮轮速传感器、车速传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、回正力矩传感器、前轮转角传感器、滑移率计算单元、车辆工况判断单元,路面附着系数估计单元。
所述的左前轮轮速传感器、右前轮轮速传感器、车速传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、回正力矩传感器、前轮转角传感器实时获取车辆姿态。
所述的滑移率计算单元根据左前轮轮速传感器、右前轮轮速传感器和车速传感器所测量值分别计算车辆左前轮滑移率、右前轮滑移率。
所述车辆工况判断单元通过滑移率计算单元所计算的左前轮滑移率、右前轮滑移率及横摆角速度传感器、侧向加速度传感器所测量的车辆姿态参数对车辆工况进行分析,判断车辆所处工况并选择路面附着系数估计方法。
所述路面附着系数估计单元根据车辆工况判断单元所选择路面附着系数估计方法对路面附着系数进行估计。
作为一种优选方案,所述的面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:工况判断单元根据车辆左前轮滑移率、右前轮滑移率、横摆角速度、侧向加速度大小选择使用基于车辆侧向动力学的回正力矩估计方法或非线性观测器估计方法;及基于车辆纵向动力学的线性区域估计方法或饱和区域估计方法。
作为一种优选方案,所述的面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:回正力矩估计方法根据回正力矩传感器的测量值,以及路面附着系数与回正力矩的线性关系,对路面附着系数进行估计;其关系式为,为回正力矩最大峰值点,F z为车辆载荷,l为轮胎接触印迹的一半。
作为一种优选方案,所述的面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:非线性观测器估计方法采用龙伯格观测器结构,根据车辆前轮转角、侧向加速度及回正力矩对路面附着系数进行估计。
作为一种优选方案,所述非线性观测器状态方程如下:,
;其中,为前轮质心侧偏角估计值,为路面附着系数估计值,m为车辆质量,v x 为车辆纵向速度,I z 为车辆转动惯量,a、b分别为前轴和后轴到质心之间的距离,r为横摆角速度,为前轮转角,F yf和F yr分别为车辆前轮和后轮的侧向力,为车辆侧向加速度,l 1、l 2、l 3、l 4为非线性观测器增益。
作为一种优选方案,所述的面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:线性区域估计方法和饱和区域估计方法采用递推最小二乘算法,根据车辆纵向加速度、左前轮滑移率、右前轮滑移率对路面附着系数进行估计;
作为一种优选方案,所述的递推最小二乘算法其特征在于:车辆行驶方向的力平衡方程为,牵引力方程为,将其整理为递推最小二乘法基本形式,则;其中,,,;是纵向加速度,m为整车质量,R xf 和R xr分别是前轮和后轮的滚动阻力,D A是空气阻力,和分别为左前轮和右前轮滑移率,F x为车辆牵引力,F zfr和F zfl分别为左前轮和右前轮轮胎载荷,为路面附着系数关系式。
附图说明:
图1为四轮全驱电动汽车路面附着系数估计系统结构示意图;
图2为基于非线性观测器路面附着系数估计结构框图。
具体实施方式:
如图1所示,四轮电动汽车路面附着系数估计系统,包括左前轮轮速传感器(1)、右前轮轮速传感器(2)、车速传感器(3)将其测得的左前轮轮速、右前轮轮速、车速给滑移率计算单元(9),计算出左前轮滑移率、右前轮滑移率,工况判断单元(10)根据左前轮滑移率、右前轮滑移率、横摆角速度传感器(4)测得的横摆角速度、侧向加速度传感器(5)测得的侧向加速度判断车辆行驶工况,路面附着系数估计单元(11)根据侧向加速度传感器(5)测得的侧向加速度、纵向加速度传感器(6)测得的纵向加速度、回正力矩传感器(7)测得的回正力矩、前轮转角传感器(8)测得的前轮转角、工况判断单元(10)输出的工况信号选择、左前轮滑移率、右前轮滑移率选择路面附着系数估计方法并对其进行估计。
如图2所示,非线性观测器路面附着系数估计结构包括:侧向加速度传感器(5),回正力矩传感器(7),车辆观测模型模块(12),非线性观测器(13);车辆观测模型模块(12)对车辆参数进行实时估计;非线性观测器(13)根据车辆参数偏差调整路面附着系数估计值以及前轮质心侧偏角估计值并反馈给车辆观测模型模块(12)。
Claims (5)
1.面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:该系统包括左前轮轮速传感器(1)、右前轮轮速传感器(2)、车速传感器(3)、横摆角速度传感器(4)、侧向加速度传感器(5)、纵向加速度传感器(6)、回正力矩传感器(7)、前轮转角传感器(8)、滑移率计算单元(9)、工况判断单元(10)、路面附着系数估计单元(11);
所述的左前轮轮速传感器(1)、右前轮轮速传感器(2)、车速传感器(3)、横摆角速度传感器(4)、侧向加速度传感器(5)、纵向加速度传感器(6)、回正力矩传感器(7)、前轮转角传感器(8)实时获取车辆姿态参数;
所述的左前轮轮速传感器(1)、右前轮轮速传感器(2)、车速传感器(3)共同连接至滑移率计算单元(9),计算车辆左前轮、右前轮滑移率;
所述横摆角速度传感器(4)、侧向加速度传感器(5)、滑移率计算单元(9)连接至工况判断单元(10),判断车辆行驶工况;
所述侧向加速度传感器(5)、纵向加速度传感器(6)、回正力矩传感器(7)、前轮转角传感器(8)、滑移率计算单元(9)、工况判断单元(10)与路面附着系数估计单元(11)相连,进行路面附着系数的估计。
2.根据权利1所述的面向四轮全驱电动汽车主动安全系统的路面附着系数估计方法,其特征在于:工况判断单元(10)根据车辆左前轮滑移率、右前轮滑移率、横摆角速度、侧向加速度大小选择使用基于车辆侧向动力学的回正力矩估计方法或非线性观测器估计方法;及基于车辆纵向动力学的线性区域估计方法或饱和区域估计方法。
3.根据权利要求2所述的基于车辆侧向动力学的回正力矩估计方法其特征在于:回正力矩估计方法根据回正力矩传感器的测量值对路面附着系数进行估计。
4.根据权利要求2所述的基于车辆侧向动力学的非线性观测器估计方法其特征在于:非线性观测器估计方法采用龙伯格观测器结构,根据车辆前轮转角、侧向加速度及回正力矩对路面附着系数进行估计。
5.根据权利要求2所述的基于车辆纵向动力学的线性区域估计方法和基于车辆纵向动力学的饱和区域估计方法其特征在于:线性区域估计方法和饱和区域估计方法采用递推最小二乘算法,根据车辆纵向加速度、左前轮滑移率、右前轮滑移率对路面附着系数进行估计。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410694809.9A CN105691403B (zh) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 四轮全驱电动汽车路面附着系数估计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410694809.9A CN105691403B (zh) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 四轮全驱电动汽车路面附着系数估计方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105691403A true CN105691403A (zh) | 2016-06-22 |
CN105691403B CN105691403B (zh) | 2018-08-24 |
Family
ID=56294040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410694809.9A Expired - Fee Related CN105691403B (zh) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 四轮全驱电动汽车路面附着系数估计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105691403B (zh) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106004881A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-10-12 | 清华大学 | 基于频域融合的路面附着系数估计方法 |
CN106740859A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-31 | 江苏大学 | 基于左逆系统的分布式电驱动汽车路面附着系数估计算法 |
CN107472082A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-12-15 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 四驱电动汽车的驱动力矩分配方法、系统及电动汽车 |
CN107539311A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 福特全球技术公司 | 车辆轮胎饱和度估计装置 |
CN107685733A (zh) * | 2017-08-14 | 2018-02-13 | 哈尔滨工业大学 | 四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法 |
CN108238025A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-07-03 | 同济大学 | 一种分布式驱动电动汽车路面附着系数估计系统 |
CN109131336A (zh) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 华为技术有限公司 | 获取路面附着系数的方法和系统 |
CN111762172A (zh) * | 2019-04-01 | 2020-10-13 | 江西理工大学 | 一种基于电-液参数的路面附着估计方法 |
CN111775946A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | 清华大学 | 一种基于轮速高频信号的路面附着预报方法 |
CN113060124A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-07-02 | 北京宝沃汽车股份有限公司 | 车辆及其附着能力识别方法和装置 |
CN113060210A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 基于四轮独立驱动及后轮转向提升汽车机动性的方法 |
CN113060143A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-02 | 北京理工大学 | 一种路面附着系数确定系统和方法 |
CN114506333A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-17 | 阿波罗智能技术(北京)有限公司 | 路面附着系数确定方法、装置、设备以及自动驾驶车辆 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19515059A1 (de) * | 1994-11-25 | 1996-05-30 | Teves Gmbh Alfred | Fahrstabilitätsregler mit reibwertabhängiger Begrenzung der Referenzgierrate |
CN101825510A (zh) * | 2010-05-17 | 2010-09-08 | 北京航空航天大学 | 一种汽车制动压力和路面峰值附着系数估计方法 |
US20110160977A1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-06-30 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Control System in Vehicle and Method of Controlling Vehicle |
CN102768177A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-11-07 | 吉林大学 | 一种路面附着系数实时检测方法与测试系统 |
CN103245610A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 清华大学 | 一种分布式驱动电动汽车的路面峰值附着系数估算方法 |
CN103407451A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-11-27 | 东南大学 | 一种道路纵向附着系数估计方法 |
CN103612634A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-05 | 北京交通大学 | 分散式轮毂电机驱动电动汽车路面附着系数的估算方法 |
-
2014
- 2014-11-27 CN CN201410694809.9A patent/CN105691403B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19515059A1 (de) * | 1994-11-25 | 1996-05-30 | Teves Gmbh Alfred | Fahrstabilitätsregler mit reibwertabhängiger Begrenzung der Referenzgierrate |
US20110160977A1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-06-30 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Control System in Vehicle and Method of Controlling Vehicle |
CN101825510A (zh) * | 2010-05-17 | 2010-09-08 | 北京航空航天大学 | 一种汽车制动压力和路面峰值附着系数估计方法 |
CN102768177A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-11-07 | 吉林大学 | 一种路面附着系数实时检测方法与测试系统 |
CN103245610A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-14 | 清华大学 | 一种分布式驱动电动汽车的路面峰值附着系数估算方法 |
CN103407451A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-11-27 | 东南大学 | 一种道路纵向附着系数估计方法 |
CN103612634A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-05 | 北京交通大学 | 分散式轮毂电机驱动电动汽车路面附着系数的估算方法 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107539311A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 福特全球技术公司 | 车辆轮胎饱和度估计装置 |
CN106004881A (zh) * | 2016-08-04 | 2016-10-12 | 清华大学 | 基于频域融合的路面附着系数估计方法 |
CN106004881B (zh) * | 2016-08-04 | 2018-05-25 | 清华大学 | 基于频域融合的路面附着系数估计方法 |
CN106740859B (zh) * | 2016-11-14 | 2018-11-06 | 江苏大学 | 基于左逆系统的分布式电驱动汽车路面附着系数估计算法 |
CN106740859A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-31 | 江苏大学 | 基于左逆系统的分布式电驱动汽车路面附着系数估计算法 |
CN109131336A (zh) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 华为技术有限公司 | 获取路面附着系数的方法和系统 |
CN107472082A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-12-15 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 四驱电动汽车的驱动力矩分配方法、系统及电动汽车 |
CN107685733A (zh) * | 2017-08-14 | 2018-02-13 | 哈尔滨工业大学 | 四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法 |
CN107685733B (zh) * | 2017-08-14 | 2019-09-24 | 哈尔滨工业大学 | 四轮独立驱动电动汽车路面附着系数的估计方法 |
CN108238025A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-07-03 | 同济大学 | 一种分布式驱动电动汽车路面附着系数估计系统 |
CN111762172A (zh) * | 2019-04-01 | 2020-10-13 | 江西理工大学 | 一种基于电-液参数的路面附着估计方法 |
CN113060124A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-07-02 | 北京宝沃汽车股份有限公司 | 车辆及其附着能力识别方法和装置 |
CN111775946A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | 清华大学 | 一种基于轮速高频信号的路面附着预报方法 |
CN111775946B (zh) * | 2020-07-06 | 2022-04-12 | 清华大学 | 一种基于轮速高频信号的路面附着预报方法 |
CN113060143A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-02 | 北京理工大学 | 一种路面附着系数确定系统和方法 |
CN113060143B (zh) * | 2021-04-25 | 2022-04-08 | 北京理工大学 | 一种路面附着系数确定系统和方法 |
CN113060210A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-02 | 中国第一汽车股份有限公司 | 基于四轮独立驱动及后轮转向提升汽车机动性的方法 |
CN114506333A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-17 | 阿波罗智能技术(北京)有限公司 | 路面附着系数确定方法、装置、设备以及自动驾驶车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105691403B (zh) | 2018-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105691403A (zh) | 四轮全驱电动汽车路面附着系数估计方法 | |
CN104097701B (zh) | 主动空气动力辅助控制的车辆稳定性控制方法及系统 | |
US10246139B2 (en) | Method and apparatus for controlling vehicle tractive effort | |
CN105667520B (zh) | 一种分布式驱动电动车的前轮侧向力估计方法 | |
CN103407451B (zh) | 一种道路纵向附着系数估计方法 | |
KR101470221B1 (ko) | 현가 제어 장치 및 그 방법 | |
JP3669668B2 (ja) | 車両用車輪スリップ角検出装置 | |
US10967870B2 (en) | Hill descent system for vehicle and control method thereof | |
JP5035419B2 (ja) | 路面摩擦係数推定装置及び路面摩擦係数推定方法 | |
JP5096781B2 (ja) | 車両の路面摩擦係数推定装置 | |
CN102165300B (zh) | 用于求出汽车重心的方法和设备 | |
CN103612634B (zh) | 分散式轮毂电机驱动电动汽车路面附着系数的估算方法 | |
CN105253141A (zh) | 一种基于车轮纵向力调节的车辆操纵稳定性控制方法 | |
CN106184225B (zh) | 分布式四驱电动车动力学控制的纵向车速估算方法 | |
JP2016537259A (ja) | タイヤの分類 | |
CN105857304A (zh) | 基于四轮驱动汽车力矩分配控制系统 | |
CN103935265A (zh) | 一种电动汽车的车身稳定控制系统 | |
CN102138058B (zh) | 用于确定车辆轴距的方法和用于使用这种方法的车辆控制系统 | |
CN109263483A (zh) | 考虑车身侧倾的分布式驱动电动汽车防滑控制系统及方法 | |
CN108216250A (zh) | 基于状态观测器的四驱电动汽车速度与道路坡度估计方法 | |
CN104890674A (zh) | 一种汽车质心侧偏角测量装置及其计算方法 | |
CN108791276B (zh) | 一种轮胎侧向力线性/非线性工作状态快速判断方法 | |
CN105539449B (zh) | 一种制动工况下的路面附着系数实时估算方法 | |
CN108241773A (zh) | 一种改进的车辆行驶状态估计方法 | |
Hu et al. | Tire-road friction coefficient estimation under constant vehicle speed control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180824 Termination date: 20181127 |