• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 9
    • 下载费用:30 金币  

    重庆时时彩龙虎合秘诀: 一种路面峰值附着系数测试装置及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610058864.8

    申请日:

    2016.01.28

    公开号:

    CN105606530A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 19/04申请日:20160128|||公开
    IPC分类号: G01N19/04; B60W40/064(2012.01)I 主分类号: G01N19/04
    申请人: 江苏大学
    发明人: 张龙飞; 袁朝春; 陈龙; 申小敏; 王潍; 王琨
    地址: 212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610058864.8

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种路面峰值附着系数的测试装置及方法,属于车辆控制技术领域。包括:1,采集汽车质心加速度ax、车速v、车轮转速wi、轮缸压力pi、车轮获得的驱动转矩Ti;2,依据加速度ax,判别汽车的状态并获得车轮纵向力;计算车轮驱动力或制动力;3,依据车速v和车轮转速wi信息,计算汽车车轮滑移率s;4,依据加速度ax计算车轮垂直载荷。5,依据车轮纵向力和车轮垂直载荷,计算附着系数;6,依据车轮滑移率和附着系数,在预存储的标定曲线中选取两条相近路面R1、R2,并获取两条相近路面对应的车轮附着系数及路面峰值系数μ1、μ2;7,计算与相近路面的近似度λ;8,计算当前路面的峰值附着系数μ

    权利要求书

    1.一种路面峰值附着系数测试装置,其特征在于,包括信息采集单元和信息处理单元;
    所述信息采集单元包括汽车质心加速度传感器、车速传感器、车轮转速传感器、轮缸压力
    传感器及CAN总线;所述汽车质心加速度传感器安装在车辆质心处,用于采集车辆纵向加
    速度;所述车速传感器安装在变速器的输出轴,用于采集车速信号;所述车轮转速传感器
    安装在车轮轮毂上,用于采集每个车轮转速;所述轮缸压力传感器安装在液压管路上,用
    于采集轮缸的压力;所述CAN总线一端连接发动机控制单元、另一端连接信息处理单元,
    用于获得车轮驱动转矩;所述信息处理单元为车载ECU,所述ECU根据信息采集单元采
    集的信息、结合预存储的路面附着系数-滑移率曲线,计算出当前路面的峰值附着系数。
    2.一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
    步骤1,汽车信息采集单元中的汽车质心加速度传感器、车速传感器、车轮转速传感
    器、轮缸压力传感器、CAN总线分别采集汽车质心加速度ax、车速v、车轮转速wi、轮缸
    压力pi,i=1,2,3,4,代表车轮、车轮获得的驱动转矩Ti;
    步骤2,依据步骤1中质心加速度传感器测得的加速度ax,判别汽车的状态并获得车
    轮纵向力;当ax>0时,汽车处于驱动状态时,直接通过发动机控制单元上的CAN总线获
    得汽车车轮的驱动转矩,并计算车轮驱动力;当ax<0时,汽车处于制动状态,依据轮缸压
    力传感器,计算车轮制动力;
    步骤3,依据步骤1中获取的车速和车轮转速信息,计算汽车车轮滑移率s;
    步骤4,依据步骤1中质心加速度传感器测得的加速度ax,计算车轮垂直载荷;
    步骤5,依据步骤2和步骤4中计算的车轮纵向力和车轮垂直载荷,计算附着系数
    步骤6,依据步骤3中计算的车轮滑移率和步骤5中计算的附着系数,在预存储的标
    定曲线中选取两条相近路面R1、R2,并获取两条相近路面对应的车轮附着系数及路
    面峰值系数μ1、μ2;
    步骤7,依据步骤3、步骤5获得的当前路面信息及步骤6获得的相近路面信息,计算
    与相近路面的近似度λ;
    步骤8,依据步骤6和步骤7获得的信息,计算当前路面的峰值附着系数μmax。
    3.根据权利要求2所述的一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,所述步骤2
    中,当ax>0时,计算车轮驱动力FXi的表达式为:其中,r为车轮半径;
    当ax<0时,计算车轮制动力FXi的表达式:其中,Ti=pi·A·r',A为制动钳
    体和车轮接触面积;r'为制动钳作用等效点到车轮中心的距离。
    4.根据权利要求2所述的一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,所述步骤3
    中计算汽车车轮滑移率s的表达式为:其中,r是车轮半径。
    5.根据权利要求2所述的一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,所述步骤4
    中计算车轮垂直载荷包括前轮垂直载荷和后轮垂直载荷;
    所述前轮垂直载荷FZ1,2的计算表达式为:
    所述后轮垂直载荷FZ3,4的计算表达式为:
    其中,m为整车质量,g为重力加速度,L为汽车轴距,a、b分别为汽车质心至前、
    后轴的距离,hg为汽车质心至路面距离,CLf、CLr分别为汽车前后空气升力系数,ρ为空
    气密度,A为迎风面积。
    6.根据权利要求2所述的一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,所述步骤5
    中计算附着系数的表达式为:其中FX为汽车车轮驱动力或制动力,FZ为车轮
    垂直载荷。
    7.根据权利要求2所述的一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,所述步骤6
    预存储的标定曲线为典型路面附着系数-滑移率曲线,具体包括干沥青路面,水泥路面,湿
    沥青路面,鹅卵石路面,冰路面以及雪路面。
    8.根据权利要求2所述的一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,所述步骤7
    中计算与相近路面的近似度λ包括:和
    其中,λ1是与相近路面R1的近似度,λ2是与相近路面R2的近似度,是当前车轮附
    着系数。
    9.根据权利要求7所述的一种路面峰值附着系数测试方法,其特征在于,所述步骤8
    中计算当前路面的峰值附着系数μmax的表达式为:μmax=λ1·μ1+λ2·μ2。

    说明书

    一种路面峰值附着系数测试装置及方法

    技术领域

    本发明属于车辆控制技术领域,涉及一种路面峰值附着系数测试方法。

    背景技术

    车辆稳定性控制技术在保证车辆主动安全方面具有十分重大的意义,现已成为汽车工
    业界的研究重点之一。汽车轮胎-路面附着系数能够提供车辆保持稳定性裕量的重要信息,
    是设计车辆稳定性控制器参数的重要参考依据。利用车载传感器对轮胎一路面附着系数进
    行实时在线观测,是车辆稳定性控制所需要的关键技术之一。当路面附着系数未知时,主
    动安全系统的性能通常无法充分发挥。如果能够实时估算出路面峰值附着系数,系统就可
    以根据当前路况调节控制策略,提高车辆安全。实时检测路面峰值附着系数,是车辆主动
    控制所必需的关键技术之一。

    由于影响道路附着系数的因素较多,一般采用估算的方法获取路面附着系数存在较大
    的误差。经检索,目前对于路面识别技术的研究大多限于理论方面,难以满足实际需要。
    现有的通过拟合当前路面附着曲线的测试方法,其准确性取决于滑移率及路面附着系数
    (s,μ)数据点的多少,这样势必会影响μmax观测的实时性。又如清华大学一种轮胎一路
    面最大附着系数测试方法,虽然减少了标定曲线及数据点,但数据分析繁冗,效率较低,
    实时性不强,不利于为车辆的控制系统提供快速的结果进行下一步的控制运算,导致控制
    系统反应速度慢。

    发明内容

    为了解决现有路面附着系数测试方法实时性较差,计算繁琐、效率低的问题,本发明
    提出一种更为简洁高效的路面峰值附着系数测试方法。采用的技术方案如下:

    一种路面峰值附着系数测试装置,包括信息采集单元和信息处理单元;所述信息采集
    单元包括汽车质心加速度传感器、车速传感器、车轮转速传感器、轮缸压力传感器及CAN
    总线;所述汽车质心加速度传感器安装在车辆质心处,用于采集车辆纵向加速度;所述车
    速传感器安装在变速器的输出轴,用于采集车速信号;所述车轮转速传感器安装在车轮轮
    毂上,用于采集每个车轮转速;所述轮缸压力传感器安装在液压管路上,用于采集轮缸的
    压力;所述CAN总线一端连接发动机控制单元、另一端连接信息处理单元,用于获得车轮
    驱动转矩;所述信息处理单元为车载ECU,所述ECU根据信息采集单元采集的信息、结
    合预存储的路面附着系数-滑移率曲线,计算出当前路面的峰值附着系数。

    基于上述测试装置,本发明提出了一种路面峰值附着系数的测试方法,包括如下步骤:

    步骤1,汽车信息采集单元中的汽车质心加速度传感器、车速传感器、车轮转速传感
    器、轮缸压力传感器、CAN总线分别采集汽车质心加速度ax、车速v、车轮转速wi、轮缸
    压力pi,i=1,2,3,4,代表车轮、车轮获得的驱动转矩Ti;

    步骤2,依据步骤1中质心加速度传感器测得的加速度ax,判别汽车的状态并获得车
    轮纵向力;当ax>0时,汽车处于驱动状态时,直接通过发动机控制单元上的CAN总线获
    得汽车车轮的驱动转矩,并计算车轮驱动力;当ax<0时,汽车处于制动状态,依据轮缸压
    力传感器,计算车轮制动力;

    步骤3,依据步骤1中获取的车速和车轮转速信息,计算汽车车轮滑移率s;

    步骤4,依据步骤1中质心加速度传感器测得的加速度ax,计算车轮垂直载荷。

    步骤5,依据步骤2和步骤4中计算的车轮纵向力和车轮垂直载荷,计算附着系数

    步骤6,依据步骤3中计算的车轮滑移率和步骤5中计算的附着系数,在预存储的标
    定曲线中选取两条相近路面R1、R2,并获取两条相近路面对应的车轮附着系数及路
    面峰值系数μ1、μ2;

    步骤7,依据步骤3、步骤5获得的当前路面信息及步骤6获得的相近路面信息,计算
    与相近路面的近似度λ;

    步骤8,依据步骤6和步骤7获得的信息,计算当前路面的峰值附着系数μmax。

    作为优选方案,所述步骤2中,当ax>0时,计算车轮驱动力FXi的表达式为:
    其中,r为车轮半径;

    当ax<0时,计算车轮制动力FXi的表达式:其中,Ti=pi·A·r',A为制动钳
    体和车轮接触面积;r'为制动钳作用等效点到车轮中心的距离。

    作为优选方案,所述步骤3中计算汽车车轮滑移率s的表达式为:其中,
    r是车轮半径。

    作为优选方案,所述步骤4中计算车轮垂直载荷包括前轮垂直载荷和后轮垂直载荷;

    所述前轮垂直载荷FZ1,2的计算表达式为:

    所述后轮垂直载荷FZ3,4的计算表达式为:

    其中,m为整车质量,g为重力加速度,L为汽车轴距,a、b分别为汽车质心至前、
    后轴的距离,hg为汽车质心至路面距离,CLf、CLr分别为汽车前后空气升力系数,ρ为空
    气密度,A为迎风面积。

    作为优选方案,所述步骤5中计算附着系数的表达式为:其中FX为汽车车
    轮驱动力或制动力,FZ为车轮垂直载荷。

    作为优选方案,所述步骤6预存储的标定曲线为典型路面附着系数-滑移率曲线,具体
    包括干沥青路面,水泥路面,湿沥青路面,鹅卵石路面,冰路面以及雪路面。

    作为优选方案,所述步骤7中计算与相近路面的近似度λ包括:和

    其中,λ1是与相近路面R1的近似度,λ2是与相近路面R2的近似度,是当前车轮附
    着系数。

    作为优选方案,所述步骤8中计算当前路面的峰值附着系数μmax的表达式为:
    μmax=λ1·μ1+λ2·μ2。

    本发明的有益效果:

    1、本发明提出的方法利用现有车载传感器,成本低,且对工作环境要求不高。

    2、利用典型路面的附着系数曲线,根据整车实际参数建立识别算法,适用于各
    种工况,且避免了实际因素对曲线准确性的影响。

    3、该算法适用于各种路面,而不局限于几种典型路面,可以直接计算出路面峰值附着
    系数,且处理方法简单有效,具有适用范围广,效率高的特点,以便更好的控制车辆。

    附图说明

    图1为峰值附着系数测试方法流程框图;

    图2为六种典型路面附着系数-滑移率曲线;

    图3为轮胎模型筛选??樯秆≡?。

    具体实施方式

    为方便对本发明方法的理解,下面以具体实施方式为例对本发明作进一步详细描述。

    本发明方法使用一种路面峰值附着系数的测试装置,包括汽车信息采集单元和信息处
    理单元。其特征在于,所述信息采集单元包括汽车质心加速度传感器、车速传感器、车轮
    转速传感器、轮缸压力传感器及发动机控制单元CAN总线信号。所述汽车质心加速度传感
    器安装在车辆质心处,用于采集车辆纵向加速度;所述车速传感器安装在变速器的输出轴,
    用于采集车速信号;所述车轮转速传感器安装在车轮轮毂上,用于采集每个车轮转速;所
    述轮缸压力传感器安装在液压管路上,用于采集每个轮缸压力;所述信息处理单元即ECU,
    预存储有典型路面附着系数曲线,并接收信息采集单元传输的信息加以处理。

    所述处理方法包括以下步骤:

    1)信息采集单元分别采集汽车质心加速度ax,车速v,车轮转速wi,轮缸压力pi,
    i=1,2,3,4,代表车轮;

    2)依据测得的加速度ax,判断汽车的状态并获得车轮纵向力:

    当ax>0时,汽车处于驱动状态,通过发动机控制单元上的CAN总线获取各个车轮所获
    得的转矩Ti,按式②计算该车轮驱动力FXi:

    F X i = T i r ]]>

    其中,r为车轮半径。

    当ax<0时,汽车处于制动状态,依据轮缸压力传感器获得制动压力pi,按式③计算车
    轮制动力矩Ti,再按式④计算车轮制动力FXi:

    Ti=pi·A·r'②

    F X i = T i r ]]>

    式中:A为制动钳体和车轮接触面积;r'为制动钳作用等效点到车轮中心的距离。

    3)依据测得的各个车轮转速wi以及车速v,按式①计算该车轮滑移率s:

    s = v - rw i v ]]>

    式中:r是车轮半径

    4)依据测得的加速度ax,代入实际车辆信息,包括整车质量m,汽车轴距L,汽车质
    心至前、后轴距离a、b,汽车质心至路面距离hg,按式⑤⑥计算汽车前后轮垂直载荷:

    F Z 1.2 = m g b L - 1 2 C L f Aρv 2 - ma x h g L ]]>

    F Z 3.4 = m g a L + 1 2 C L r Aρv 2 + ma x h g L ]]>

    式中:CLf、CLr分别为汽车前后空气升力系数,ρ为空气密度,A为迎风面积。

    5)依据步骤3)和4)中获取的车轮驱动力或制动力FX和车轮垂直载荷FZ,按式⑦
    计算当前附着系数


    6)利用步骤2)和5)中求得的车轮滑移率s和当前附着系数在预存储的标定曲线
    上获取两条相近的路面曲线R1、R2,要求满足曲线上该滑移率s对应的车轮附着系数
    (当前车轮附着系数为),获取其对应路面峰值系数μ1、μ2(μ1、μ2属
    于预存储曲线上的已知量)。选取原则如图3所示。

    7)依据步骤2)、步骤4)及步骤5)取得的数据,按式⑧计算当前路面与所选相近路
    面的相似度λ:


    8)依据步骤5)和步骤6)计算的数据,按式⑨计算当前路面的峰值附着系数μmax

    μmax=λ1·μ1+λ2·μ2⑨

    通过以上步骤实现对路面峰值附着系数的识别,本发明方法计算简单高效,适应各种
    工况,为车辆的控制提供基础信息,更好的控制车辆。并且该路面峰值附着系数测试装置
    结构简单,成本低廉。上述计算过程的实现均是在MATLAB中仿真实现。

    关 键 词:
    一种 路面 峰值 附着 系数 测试 装置 方法
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:一种路面峰值附着系数测试装置及方法.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-5886206.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03