[發明專利]汽車底盤動力學域控制器的路面附著系數辨識方法及裝置

在審

• 申請號: 202011619023.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112660136A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 鄧凱;程碩;李亮;劉子俊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60W40/064
• 分類號: B60W40/064;B60W40/068
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張文姣

1.一種汽車底盤動力學域控制器的路面附著系數辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立路面附著系數與輪胎動力學特性相互關聯的輪胎模型，根據所述輪胎模型求解車輪的縱向受力和車輪的垂向載荷；

根據所述車輪的縱向受力和所述車輪的垂向載荷求解路面利用附著系數參考值，并通過置信參量對所述路面利用附著系數參考值進行修正得到路面峰值附著系數參考值；

建立反映路面峰值附著系數變化情況的指示器，通過模糊推理建立所述指示器的值與遺忘因子間的映射，將模糊推理后的輸出值進行濾波，濾波后的值為所述遺忘因子的取值，根據所述遺忘因子，利用遞歸最小二乘法對所述路面峰值附著系數進行辨識；

將所述遺忘因子的值與遺忘因子閾值進行比較，根據比較結果輸出所述路面峰值附著系數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述輪胎模型F_x,i為：

其中，

k_i為車輛的第i個車輪的滑移率，α_i為車輛的第i個車輪的側偏角，C為輪胎的剛度系數，μ為路面附著系數，V_x與V_y為車輛的橫向速度與縱向速度，r為橫擺角速度，R_i為第i個車輪的有效半徑，ω_i為第i個車輪的轉速，δ_i為第i個車輪的偏向角，F_x,i為四個車輪的縱向受力，F_z,i為車輪的垂向載荷，l_f與l_r分別為車輛質心到前后軸的距離，i＝1,2,3,4分別表示車輛的左前輪、右前輪、左后輪、右后輪。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述車輪的縱向受力為：

其中，I_w為車輪的轉動慣量，T_d為輪胎受到的驅動力矩，T_b為輪胎受到的制動力矩，ω為輪胎的角速度，R為車輪有效半徑。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述車輪的垂向載荷F_zfl、F_zfr、F_zrl、F_zrr為：

其中，F_zfl，F_zfr，F_zrl，F_zrr分別表示左前輪，右前輪，左后輪，右后輪的垂向力，m為整車質量，h_g為質心離地高度，a_x為汽車縱向加速度，a_y為汽車側向加速度，d為左右兩側輪間距。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述路面利用附著系數參考值為：

其中，F_x(k)為車輪的縱向受力，F_z(k)為車輪的垂向載荷；

所述路面峰值附著系數參考值為：

其中，C_X為置信參量。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示器為：

其中，e(k)為路面附著系數變化的指示值，為第k時刻通過最小二乘法辨識出的路面峰值附著系數，為路面峰值附著系數參考值，F_x(k)為第k時刻估計的車輪縱向力，F_z(k)為第k時刻估計的車輪的垂向載荷，C_X為置信參量。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將模糊推理后的所述指示器的輸出值進行濾波的濾波器為：

λ(k)＝λ₀λ(k-1)+λ₁θ(k)

其中，λ(k)為第k時刻的遺忘因子，λ₀與λ₁為兩個常數，θ(k)為通過模糊推理后指示器的輸出值。