[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

本發(fā)明提供了路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)和方法，包括：采集模塊用于采集車輛狀態(tài)信息，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；車輛加速度計算模塊根據(jù)車速計算車輛加速度；車輪角加速度計算模塊根據(jù)車輪角速度計算車輪角加速度；發(fā)動機輸出功率計算模塊根據(jù)發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、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；坡度估計模塊用于基于卡爾曼濾波器計算路面坡度；路面附著系數(shù)估計模塊將車速、車輛加速度、車輪角加速度、發(fā)動機輸出功率和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)；計算速度快，且成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能網(wǎng)聯(lián)車技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，想要控制車輛在不同工況下平穩(wěn)地行駛，就需要計算車輛與地面之間的附著系數(shù)，車輛與路面的附著系數(shù)對車輛橫縱向控制都有著很大的影響，因此，如何準(zhǔn)確、有效且快速地估計車輛行駛的路面附著系數(shù)是非常有必要的。

目前采用的方法為：采集的車身行駛信號進行轉(zhuǎn)換處理，得到目標(biāo)車輛的初始車輛數(shù)據(jù)；根據(jù)初始車輛數(shù)據(jù)，確定目標(biāo)車輛的目標(biāo)輪胎的側(cè)偏角、垂向力和側(cè)向力；將垂向力、側(cè)向力和側(cè)偏角輸入至預(yù)設(shè)的時延神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，輸出路面附著系數(shù)。

上述方法采用的是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來估計路面附著系數(shù)，但是，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會使計算過程復(fù)雜，花費時間長，并且成本高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)和方法，通過采用帶遺忘因子的遞推最小二乘估計系統(tǒng)計算路面附著系數(shù)，計算速度快，并且成本低。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了路面附著系數(shù)的計算系統(tǒng)，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)。

進一步的，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。