[發(fā)明專利]路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210654979.9
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115009285A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳從根;郭明江;韓志華;王隆鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州摯途科技有限公司
• 主分類號: B60W40/064
• 分類號: B60W40/064;B60W40/076;B60W40/10;B60W40/107;B60W40/109;B60W50/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

1.一種路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：采集模塊、車輛加速度計算模塊、車輪角加速度計算模塊、坡度估計模塊、發(fā)動機輸出功率計算模塊和路面附著系數(shù)估計模塊；

所述車輛加速度計算模塊、所述車輪角加速度計算模塊、所述坡度估計模塊和所述發(fā)動機輸出功率計算模塊分別與所述采集模塊和所述路面附著系數(shù)估計模塊相連接；

所述采集模塊，用于采集車輛狀態(tài)信息，所述車輛狀態(tài)信息包括車速、發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、變速箱傳動比和車輪角速度；

所述車輛加速度計算模塊，用于根據(jù)所述車速計算車輛加速度；

所述車輪角加速度計算模塊，用于根據(jù)所述車輪角速度計算車輪角加速度；

所述發(fā)動機輸出功率計算模塊，用于根據(jù)所述發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩、所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速、所述變速箱傳動比和預(yù)設(shè)的主減速比，計算發(fā)動機輸出功率；

所述坡度估計模塊，用于基于卡爾曼濾波器計算路面坡度；

所述路面附著系數(shù)估計模塊，用于將所述車速、所述車輛加速度、所述車輪角加速度、所述發(fā)動機輸出功率和所述路面坡度輸入到帶遺忘因子的遞推最小二乘估計系統(tǒng)中，得到路面附著系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機輸出功率計算模塊，用于根據(jù)下式計算所述發(fā)動機輸出功率：

P_e＝T_eω_wi_ti_fbeta

其中，P_e為所述發(fā)動機輸出功率，T_e為所述發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩，ω_w為所述車輪角速度，i_t為所述變速箱傳動比，i_f為所述預(yù)設(shè)的主減速比，beta為車輛傳動系統(tǒng)效率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述坡度估計模塊，用于構(gòu)建車輛縱向運動學(xué)模型，根據(jù)所述車輛縱向運動學(xué)模型得到預(yù)測方程；根據(jù)所述預(yù)測方程在預(yù)測階段計算狀態(tài)矢量預(yù)測值和誤差協(xié)方差預(yù)測值；將誤差協(xié)方差代入，得到所述卡爾曼濾波器的增益；根據(jù)所述卡爾曼濾波器的增益計算狀態(tài)矢量估計值和誤差協(xié)方差估計值；根據(jù)所述狀態(tài)矢量估計值計算所述路面坡度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述坡度估計模塊，用于根據(jù)下式計算所述路面坡度：

其中，θ_road為所述路面坡度，a_θ為所述狀態(tài)矢量估計值，g為重力加速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊，用于通過CAN總線實時采集所述車輛狀態(tài)信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述路面附著系數(shù)估計模塊具體用于：

構(gòu)建回歸方程，將所述車速、所述車輛加速度、所述車輪角加速度、所述發(fā)動機輸出功率代入所述回歸方程后，得到估計量；

將所述路面坡度和通過地磅得到的車輛重量代入所述估計量后，得到所述路面附著系數(shù)；

其中，所述回歸方程通過以下方式實現(xiàn)：

其中，P_e為所述發(fā)動機輸出功率，ρ為空氣密度，C_d為空氣阻力系數(shù)，A_f為迎風(fēng)面積，v_x為所述車速，a_x為所述車輛加速度，g為重力加速度，m為所述車輛重量，u為所述路面附著系數(shù)，θ為所述路面坡度，umcosθ+msinθ為所述估計量。