[發(fā)明專(zhuān)利]一種車(chē)輛爆胎過(guò)程的協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910576419.4
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110239519B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張向文;劉維;黨選舉;莫太平;伍錫如;任風(fēng)華;李曉;趙學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60W30/02
• 分類(lèi)號(hào): B60W30/02;B60W30/04;B60W10/18;B60W10/20
• 代理公司: 桂林市持衡專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 蘇家達(dá)

1.一種車(chē)輛爆胎過(guò)程的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)實(shí)時(shí)采集車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)；實(shí)時(shí)計(jì)算路面附著系數(shù)；

(2)實(shí)時(shí)根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行爆胎判斷，如未爆胎，執(zhí)行步驟(1)，否則，分配主動(dòng)轉(zhuǎn)向和差動(dòng)制動(dòng)的權(quán)重系數(shù)，實(shí)施協(xié)調(diào)控制，直至車(chē)輛能按照原行駛軌跡穩(wěn)定運(yùn)行；

步驟(2)中，所述協(xié)調(diào)控制包括如下步驟：實(shí)時(shí)根據(jù)路面附著系數(shù)判斷車(chē)輛是否失穩(wěn)，如失穩(wěn)，對(duì)車(chē)輛實(shí)施差動(dòng)制動(dòng)控制，直至車(chē)輛恢復(fù)平穩(wěn)，否則，分配主動(dòng)轉(zhuǎn)向和差動(dòng)制動(dòng)的權(quán)重系數(shù)后再對(duì)車(chē)輛實(shí)施控制，直至車(chē)輛能按照原行駛軌跡穩(wěn)定運(yùn)行；

步驟(1)中的車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)包括實(shí)時(shí)質(zhì)心側(cè)偏角、實(shí)時(shí)質(zhì)心側(cè)偏角變化率、實(shí)時(shí)速度；

步驟(2)中，所述失穩(wěn)判斷表達(dá)式為其中，E₁、E₂是與實(shí)時(shí)路面附著系數(shù)以及車(chē)輛的實(shí)時(shí)速度相關(guān)的參數(shù)，β為實(shí)時(shí)質(zhì)心側(cè)偏角、為實(shí)時(shí)質(zhì)心側(cè)偏角變化率；x＞1時(shí)，車(chē)輛失穩(wěn)，否則，車(chē)輛未失穩(wěn)；步驟(1)中的車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)還包括實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)角；

步驟(2)中所述主動(dòng)轉(zhuǎn)向和差動(dòng)制動(dòng)的權(quán)重系數(shù)分配依據(jù)為主動(dòng)轉(zhuǎn)向的權(quán)重系數(shù)為：

式中，v_x為實(shí)時(shí)縱向速度，δ為實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)角，k₁和k₂為常數(shù)；

未失穩(wěn)狀態(tài)下，當(dāng)x＜x₁時(shí)，主動(dòng)轉(zhuǎn)向的權(quán)重系數(shù)為1，差動(dòng)制動(dòng)的權(quán)重系數(shù)為0；當(dāng)x₁＜x＜1時(shí)，主動(dòng)轉(zhuǎn)向的權(quán)重系數(shù)為差動(dòng)制動(dòng)的權(quán)重系數(shù)為

失穩(wěn)狀態(tài)下x＞1，主動(dòng)轉(zhuǎn)向的權(quán)重系數(shù)為0，差動(dòng)制動(dòng)的權(quán)重系數(shù)為1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)輛爆胎過(guò)程的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：

通過(guò)設(shè)計(jì)模糊滑?？刂破鱽?lái)實(shí)現(xiàn)所述步驟(2)中的差動(dòng)制動(dòng)，所述模糊滑?？刂破饔苫Ｗ涌刂破骱湍：涌刂破鹘M成；通過(guò)滑模子控制器獲取車(chē)輛恢復(fù)至平穩(wěn)所需的理論橫擺力矩；通過(guò)模糊子控制器獲取車(chē)輛恢復(fù)至平穩(wěn)所需的補(bǔ)償橫擺力矩；車(chē)輛恢復(fù)至平穩(wěn)所需的滿(mǎn)額橫擺力矩為所述理論橫擺力矩與補(bǔ)償橫擺力矩之和。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種車(chē)輛爆胎過(guò)程的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：

步驟(1)中所述車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)還包括實(shí)時(shí)橫擺角速度；

步驟(2)中，所述滑模子控制器利用所述實(shí)時(shí)質(zhì)心側(cè)偏角與理想質(zhì)心側(cè)偏角的差值、所述實(shí)時(shí)橫擺角速度與理想橫擺角速度的差值構(gòu)建滑模面函數(shù)，再利用實(shí)時(shí)質(zhì)心側(cè)偏角、實(shí)時(shí)橫擺角速度、理想質(zhì)心側(cè)偏角變化率、理想橫擺角速度變化率、實(shí)時(shí)縱向速度、實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)角、車(chē)輛的質(zhì)量、前軸側(cè)偏剛度、后軸側(cè)偏剛度、前輪與質(zhì)心的距離、后輪與質(zhì)心的距離計(jì)算理論橫擺力矩；

步驟(2)中，所述模糊子控制器利用所述實(shí)時(shí)質(zhì)心側(cè)偏角與理想質(zhì)心側(cè)偏角的差值、所述實(shí)時(shí)橫擺角速度與理想橫擺角速度的差值、車(chē)輛爆胎后的前軸側(cè)偏剛度、車(chē)輛爆胎后的后軸側(cè)偏剛度獲取補(bǔ)償橫擺力矩。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)輛爆胎過(guò)程的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：

路面附著系數(shù)的計(jì)算公式為

μ＝{c₁[1-exp(-c₂s)]-c₃s}·[exp(-c₄sv_x)]·(1-c₅F_z)，

其中c₁、c₂、c₃為不同路面下的輪胎參數(shù)，c₄為車(chē)輛高速行駛時(shí)附加參數(shù)，c₅為車(chē)輛輪胎垂直載荷影響的附加參數(shù)，s為輪胎的滑移率，F(xiàn)_z為輪胎的垂直載荷，v_x為車(chē)輛實(shí)時(shí)縱向速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)輛爆胎過(guò)程的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：

步驟(1)中所述車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)還包括車(chē)輛的實(shí)時(shí)側(cè)向速度、實(shí)時(shí)側(cè)向加速度以及實(shí)時(shí)道路軌跡側(cè)向位移；

通過(guò)設(shè)計(jì)變論域PID控制器實(shí)現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)向：利用所述實(shí)時(shí)側(cè)向速度和實(shí)時(shí)側(cè)向加速度計(jì)算車(chē)輛的實(shí)際側(cè)向位移；將所述實(shí)際側(cè)向位移與所述實(shí)時(shí)道路軌跡側(cè)向位移做偏差，將所述偏差值以及相應(yīng)的偏差變化率輸入至變論域PID控制器，輸出PID比例、積分、微分參數(shù)，得到能使得車(chē)輛按原行駛軌跡運(yùn)行的前輪輔助角。