汽車路面附著狀況識(shí)別方法研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展、汽車保有量的增加及駕駛員非職業(yè)程度越來越高，由汽車運(yùn)輸所造成的交通事故、人員傷亡也越來越多。為了降低交通事故的發(fā)生，近年來各大汽車公司和科研單位開始研發(fā)汽車主動(dòng)安全控制技術(shù)，并逐漸在實(shí)車上應(yīng)用。汽車主動(dòng)安全控制技術(shù)的主要控制目標(biāo)在于調(diào)節(jié)輪胎與路面之間的作用力，而這種作用力受路面附著條件的制約。路面狀況不僅影響汽車的加速性能、制動(dòng)性能，還影響汽車的操縱穩(wěn)定性，因此如何識(shí)別汽車與路面間附著狀況是汽車各種主動(dòng)安全電控系

2、統(tǒng)控制策略的關(guān)鍵問題。為使汽車主動(dòng)安全電控系統(tǒng)能在不同路面上充分利用各種路面最大的附著條件，需對(duì)汽車行駛的當(dāng)前路面狀況進(jìn)行識(shí)別并依據(jù)識(shí)別結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整控制器控制目標(biāo)。
　　國(guó)內(nèi)外關(guān)于路面狀況識(shí)別大多在平直路面上展開，沒有考慮不平路面上路面不平度對(duì)識(shí)別參數(shù)的影響。本文路面識(shí)別算法考慮了路面不平度、動(dòng)載荷等對(duì)路面參數(shù)、識(shí)別方法的影響，在Burckhardt和Kiencke兩種輪胎模型的基礎(chǔ)上，將實(shí)際汽車行駛路面劃分為6種類型，提出了一種

3、基于“路面狀態(tài)無量綱特征值”的路面識(shí)別方法，得到Burckhardt和Kiencke兩種輪胎-路面數(shù)學(xué)模型6種典型路面特征值門限值（制動(dòng)力系數(shù)—滑移率曲線最佳滑移率前的封閉面積），并依據(jù)特征值門限均值定義了6種典型路面的特征區(qū)間。根據(jù)汽車制動(dòng)過程中估計(jì)的實(shí)時(shí)路面狀態(tài)特征值落入的路面特征區(qū)間作為當(dāng)前識(shí)別的路面狀態(tài)，并根據(jù)此方法實(shí)時(shí)估計(jì)了當(dāng)前路面狀況下的峰值附著系數(shù)和最佳滑移率。為了考慮路面不平度對(duì)識(shí)別算法的影響，在14自由度整車仿真平臺(tái)上

4、修正了C級(jí)路面上路面特征區(qū)間的范圍，提高了識(shí)別算法在不平路面上的魯棒性。
　　建立了含車身縱向、橫向、垂向、橫擺、俯仰、側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，四個(gè)車輪垂向和轉(zhuǎn)動(dòng)的汽車14自由度動(dòng)力學(xué)模型，在MATLAB/Simulink軟件環(huán)境下建立整車仿真平臺(tái)。在各種單一典型路面和對(duì)接變化路面、不平路面上進(jìn)行制動(dòng)模擬試驗(yàn)，得到了各種典型路面上路面無量綱特征值、識(shí)別的路面狀態(tài)、實(shí)時(shí)滑移率、附著系數(shù)等參數(shù)的仿真結(jié)果，結(jié)果表明識(shí)別算法能較快速、準(zhǔn)確地識(shí)別路面狀態(tài)