[發(fā)明專利]一種路面激勵情況下汽車側傾中心辨識和動態(tài)修正的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011587662.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112613125A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 金智林;錢飚
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;B60W50/00;G06F119/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發(fā)明公開了一種路面激勵情況下汽車側傾中心辨識和動態(tài)修正的方法，首先建立車輛側傾動力學模型；然后根據(jù)車輛側傾動力學模型，結合實時采集的車輛側傾角、側傾角速度、側傾角加速度和側向加速度，采用帶擾動觀測的最小二乘法進行側傾中心高度辨識，動態(tài)辨識行駛過程中的車輛前、后側傾中心的高度；最后，將動態(tài)辨識得到的車輛前、后側傾中心的高度分別作為車輛前、后的側傾中心高度的初始值，考慮汽車的俯仰運動和所受地面激勵與汽車側傾運動關系，結合對汽車幾何結構及變形的分析，對車輛前、后的側傾中心高度進行修正。本發(fā)明能夠獲得了更加準確的側傾中心高度值，為側翻穩(wěn)定性分析和防側翻控制提供了模型基礎。

技術領域

本發(fā)明涉及汽車側傾穩(wěn)定性及防側翻控制領域，尤其涉及一種路面激勵情況下汽車側傾中心辨識和動態(tài)修正的方法。

背景技術

汽車如果發(fā)生側翻將導致嚴重的交通事故，汽車側翻緊急工況下的運動是一個復雜的過程，根據(jù)車輛的不同特點建立精準的多自由度模型，并在側翻模型的基礎上對側翻情況進行預測及控制是非常困難且有意義的。這其中的關鍵是如何精準的對汽車模型的側傾中心高度進行辨識和修正。對于傳統(tǒng)的三自由度側傾模型來說，常假設汽車側傾中心高度固定，位于汽車簧載質量所受重力的延長線上，且不隨車輛的運動發(fā)生變化。實際汽車運動過程中，因為汽車的俯仰運動以及路面激勵導致的汽車姿態(tài)變化，汽車的側傾中心高度存在一個動態(tài)的變化過程。實際的汽車側傾運動可以看作其簧載質量繞側傾軸線的轉動，側傾軸線與汽車前軸橫截面的交點為前側傾中心，與汽車后軸的交點為后側傾中心。簡單的將前后側傾中心看作相等且不變所建立的側翻模型不能準確的衡量汽車的側翻傾向，也無法反映路面激勵的影響。

邱旭云等(申請?zhí)?01410772197.0)提出了一種汽車側傾中心軸位置測量裝置,根據(jù)汽車各車輪的垂向載荷、汽車的橫擺角速度、汽車的側傾角和汽車的行駛車速,計算出汽車發(fā)生側傾與側翻時側傾中心軸的位置,提高汽車側翻預測與防側翻控制系統(tǒng)效果。但他只考慮汽車簧載質量的簡單分布，選用側翻模型較為簡單，不曾進行詳盡的受力分析。孫川等(申請?zhí)?01810351829.4)提出了一種基于觀測器的半主動懸架汽車側傾參數(shù)在線辨識方法，通過雙線性觀測器，估計出汽車相對于路面的側傾狀態(tài)。但只利用簧載質量和非簧載質量的垂向加速度測量值，實現(xiàn)對左右輪胎變形的在線觀測，準確性不足，當存在較大的輪胎變形，輪胎工作在非線性區(qū)時不能準確預測；選取的懸架模型忽視了汽車縱向運動，忽視各個運動之間的耦合關系。目前已有的文獻暫時沒有實現(xiàn)對汽車前后側傾中心高度的準確辨識以及地面擾動和俯仰對側傾中心影響的修正。

汽車前后側傾中心高度的準確辨識與動態(tài)修正要求建立更加準確的數(shù)學模型，充分利用傳感器所能提供的速度、角度、加速度等信息，將路面激勵對汽車姿態(tài)的影響和汽車俯仰添加到對前后側傾中心高度的分析當中，這樣才能在復雜的工況下，實現(xiàn)對側傾中心高度的辨識與修正。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種路面激勵情況下汽車側傾中心辨識和動態(tài)修正的方法，以解決側傾中心高度辨識和由于路面激勵和汽車俯仰導致的汽車側傾中心高度變化問題，為側翻穩(wěn)定性分析和防側翻控制提供更精準的模型參考。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種路面激勵情況下汽車側傾中心辨識和動態(tài)修正的方法，包括步驟：

步驟1)，建立車輛側傾動力學模型；

步驟2)，根據(jù)車輛側傾動力學模型，結合實時采集的車輛側傾角、側傾角速度、側傾角加速度和側向加速度，采用帶擾動觀測的最小二乘法進行側傾中心高度辨識，動態(tài)辨識行駛過程中的車輛前、后側傾中心的高度，所述車輛前側傾中心的高度即車輛前軸處側傾軸到地面的距離，車輛后側傾中心的高度即車輛后軸處側傾軸到地面的距離；

步驟3)，將動態(tài)辨識得到的車輛前、后側傾中心的高度分別作為車輛前、后的側傾中心高度的初始值，考慮汽車的俯仰運動和所受地面激勵與汽車側傾運動關系，結合對汽車幾何結構及變形的分析，對車輛前、后的側傾中心高度進行修正。