双线法与横摆角速度法联合的车辆稳定性判据

车辆稳定性判据决定了车辆稳定性控制系统的介入与退出时机,是车辆稳定性控制的基础.设计了一种基于相平面法的车辆稳定性判据,在传统双线法确定的稳定区域中引入横摆角速度法确定的稳定区域,设计联合车辆稳定性判据,协调对质心侧偏角和横摆角速度的控制,并获取稳定性判据的相应阈值变化的数据库,用于在控制过程中查表获得车辆的稳定区域边界.利用质心侧偏角和横摆角速度偏离函数表征控制变量偏离参考值的程度和车辆状态相对稳定区域边界的位置.极限工况下,当车辆状态超出稳定区域边界时,车辆稳定性控制应迅速介入,控制车辆状态回到稳定区域.     

车辆质心侧偏角估计算法设计与对比分析

车辆质心侧偏角是描述车辆侧向运动状态的重要变量之一,同时也很难准确估计.为此设计了基于运动学的直接积分法,基于扩展卡尔曼滤波的质心侧偏角估计算法和基于广义龙贝格观测器的质心侧偏角估计算法.对信号引入一定强度的噪声,通过多种典型工况对质心侧偏角估计算法进行调试与验证,分析不同算法的特点和工况适应性.直接积分法在长时间尺度下无可用性,但在极限工况下能较为快速地描述质心侧偏角变化趋势;卡尔曼滤波算法整体估计效果较好,但在一些动态工况存在估计偏差,且多为高估;龙贝格观测器算法在大部分工况都能获得良好效果,但在某些情况下存在估计偏差,且多为低估.     

基于纵向力分配的轮边驱动电动汽车稳定性控制

采用层次化整车稳定性控制方法和加权二乘法优化分配算法,通过纵向力在约束范围内的合理分配形成直接横摆力矩,改善车辆的行驶姿态.实车试验结果显示,控制器根据各轮状态实现了四轮纵向力有效分配,车辆横摆角速度能够很好地跟踪参考横摆角速度;通过控制,降低了车辆横摆角速度与侧向加速度,提高了车辆的操纵稳定性.     

基于神经网络的车辆交通协调性评价模型

为了研究自动驾驶汽车交通协调性的主客观映射评价模型,以高速公路匝道汇入为研究场景,首先基于自然驾驶数据的交互样本数据,以自车平均行驶速度、并线时刻侧向速度、并线时刻车头TTC、并线时刻两车相对侧向速度和对手车减速程度等客观指标数据和交通协调性主观评价结果作为模型输入和输出,构建映射评价模型;然后设计2×2交叉对比实验,并分析数据预处理方法及神经网络类型对评价模型效果的影响。研究结果显示,基于线性函数归一化处理的BP神经网络模型和Dropout神经网络模型总精度分别为95.71%和80.00%,基于阶梯函数归一化处理的BP神经网络模型和Dropout神经网络模型总精度分别为94.60%和73.25%。由此可见,模型评价效果较好,所建立的客观表征指标集能够较好地表达专家对车辆交通协调性表现的评价。在建模方法方面,基于BP神经网络的映射评价模型的表现优于Dropout神经网络模型,能够根据客观数据更准确地得到符合专家评判标准的评价结果。在样本数据预处理方法方面,线性函数归一化处理方法能够在消除数据间数量级差异的同时保留客观表征指标集数据在不同样本之间的差异,能提高映射评价模型的评价精度。因此,在小样本数据量下,基于线性函数归一化和BP神经网络的映射评价模型构建方案的评价效果更优。     

无压力传感器下的电子液压制动系统轮缸液压力控制

线控电子液压制动系统作为下一代汽车制动系统的主流解决方案,其轮缸液压力控制是实现车辆稳定性控制等主动安全功能的基础。针对四阀结构的集成式电子液压制动系统的成本与冗余问题,提出一种无轮缸压力传感器下的轮缸液压力控制策略。通过台架测试分析液压调节单元的工作特性,提出基于伯努利方程与轮缸PV(pressure volume)特性相结合的轮缸液压力估计方法,设计电磁阀开闭逻辑及基于减压优先的轮缸液压力均衡控制策略,最后通过台架试验进行对比验证。试验结果表明,所提出方法的液压力控制均方根误差在0.21MPa以内,与有液压力传感器方案的控制精度相当。     

基于分布式驱动电动汽车的再生制动策略设计及优化

针对前轴集中电机驱动、后轴轮毂电机驱动的分布式驱动汽车，设计了再生制动策略（策略1）。根据再生制动时的动力传动过程提出了发电系统总效率的概念，并根据其最高得到最优的前后电机力分配系数，在欧洲经济委员会（ECE）法规的约束下，设计了再生制动经济性优化策略（策略2）。考虑到装备了防抱死制动系统（ABS）的车辆在制动强度较小时可优先使用后轴电机进行再生制动，提出了低制动强度下的经济性优化策略，以充分利用发电系统的高效区（策略3）。分析并说明了所提出的策略对制动感觉的影响不大。仿真结果表明，三种策略的能量消耗分别减少14.05%，15.04%和16.64%。     

集成式电子液压制动系统的复合制动协调控制

在电动汽车复合制动过渡工况中,针对液压制动力与电机制动力配合不好造成的冲击度问题,提出了双闭环反馈和电机力修正的协调策略.其中双闭环反馈策略依靠电机力来补偿液压系统的液压力跟踪误差,电机力修正策略的作用是让电机在过渡工况下始终具有补偿能力.结合集成式电子液压制动系统(I-EHB)进行仿真及硬件在环试验,试验结果表明所提出的策略能大幅减小制动力切换时的冲击度,提高车辆制动舒适性.     

无人车运动规划算法综述

回顾无人车运动规划问题.无人车的运动受微分约束,且运行环境既包括结构化的道路也包括非结构化的野地.根据具有阿克曼转向性质的车辆模型所具有的微分平坦性质,可以简化无人车的轨迹生成问题.相比直接轨迹生成法,路径-速度分解法更常用.回旋线、样条曲线、多项式螺旋线是使用较多的路径生成曲线.具有重要实用意义的两大类无人车运动规划算法分别是:以快速随机扩展树算法(RRT)为代表的基于采样的规划算法和以A*搜索算法为代表的基于搜索的规划算法.     

电动汽车电机控制转矩抑制算法

分析了导致电流波动的旋转变压器角度信号偏差形式,研究利用抑制角度波动的角度观测器以及内模控制算法抑制电流波动.以联合汽车电子某项目电机为实例,利用本算法,在4 000r·min-1,100N·m时电流波动减小77%,转矩波动降低83%,验证了其有效性.