一種重型汽車列車參數(shù)估計(jì)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)用于車輛，尤其是重型汽車列車的參數(shù)估計(jì)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，汽車電控系統(tǒng)集成控制大大提高汽車電子化、智能化水平， 在汽車主動(dòng)安全和駕駛舒適性方面發(fā)揮著越來越重要的作用。電控系統(tǒng)通過車輛參數(shù)信息 判斷車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)而進(jìn)行控制決策。因此，準(zhǔn)確車輛參數(shù)信息對(duì)于電控系統(tǒng)尤為重要。盡 管傳感器可W給電控系統(tǒng)提供車輛和環(huán)境信息，如車速、輪速、加速度和制動(dòng)壓力等;但道 路坡度、整車質(zhì)量及質(zhì)屯、位置等難W通過傳感器測(cè)量。在建立車輛模型的基礎(chǔ)上，利用控制 算法估計(jì)傳感器無法測(cè)量參數(shù)逐漸成為研究焦點(diǎn)。
[0003] 重型汽車列車具有運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈非線性，牽引車和掛車之間制動(dòng)協(xié)調(diào)性差等特點(diǎn)。此 夕h重型汽車列車在運(yùn)輸過程中裝載質(zhì)量變化大、駕駛員對(duì)裝載狀態(tài)認(rèn)識(shí)不足的情況下制 動(dòng)時(shí)，容易出現(xiàn)制動(dòng)不足或者制動(dòng)過度，降低制動(dòng)安全性和舒適性;制動(dòng)過程中質(zhì)屯、位置變 化，軸荷轉(zhuǎn)移，影響制動(dòng)力分配控制效果。
[0004] 文南犬('Simultaneous Mass and Time-Varying Grade Estimation for Heavy-Duty Vehicles","Experiments for Online Estimation of Heavy Vehicle's Mass and Time-Varying Road Grade''，('Recursive Least Squares with Forgetting for Online Estimation of Vehicle Mass and Road Grade:Theory and Experiments"提出分另山采用 最小二乘法和狀態(tài)觀測(cè)器進(jìn)行道路坡度和重型車輛整車質(zhì)量估計(jì)達(dá)到用較少的儀器同時(shí) 估計(jì)車輛質(zhì)量、行駛阻力與道路坡度的目的。
[0005] 文南犬"On-board payload identification for commercial vehicles"設(shè)計(jì)了一 種基于空氣懸架系統(tǒng)的商用車質(zhì)屯、高度在線估計(jì)裝置。電子載荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過空氣懸架左 右兩側(cè)空氣壓力差值估計(jì)商用車載重，利用帶外源輸入自動(dòng)回歸模型最小二乘法估計(jì)質(zhì)屯、 高度。由于路面激勵(lì)，空氣彈黃囊內(nèi)壓力處于素亂變化過程，利用壓力傳感器得到的壓力值 不準(zhǔn)確。
[0006] 文南犬('Parameter Identification of a Vehicle for Automatic Platooning Control"通過載荷與懸架變形之間的關(guān)系估計(jì)四軸卡車載重及質(zhì)屯、位置。在輪胎和地面之 間的壓力傳感器測(cè)量軸荷，線性解碼器測(cè)量卡車前兩軸鋼板彈黃變形，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分 析得到卡車質(zhì)屯、位置。但是，傳感器的使用大大增加了估計(jì)成本。
[0007] 現(xiàn)有的重型車輛參數(shù)辨識(shí)方法一類基于模型，一類基于傳感器?；谀Ｐ偷姆椒?由于模型和算法的復(fù)雜性實(shí)時(shí)性較差;而基于傳感器的方法則由于傳感器的高成本大大降 低了實(shí)用性。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[000引本實(shí)用新型目的是提供一種用于重型汽車列車的車輛參數(shù)辨識(shí)系統(tǒng)，同時(shí)滿足精 度和實(shí)時(shí)性要求。汽車列車是由汽車或牽引車和掛車組成的車列，主要分為全掛汽車列車、 半掛汽車列車、雙掛汽車列車和長貨汽車列車四種。本文的研究對(duì)象為半掛汽車列車。
[0009] 為此，本實(shí)用新型提供了一種重型汽車列車參數(shù)辨識(shí)方法，包括W下步驟：
[0010] 1)建立車輛傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、制動(dòng)時(shí)縱向動(dòng)力學(xué)模型；
[0011] 2)由所述的車輛動(dòng)力學(xué)模型建立參數(shù)辨識(shí)方程，所述的參數(shù)辨識(shí)方程W空氣彈黃 高度、制動(dòng)壓力、重型車輛位置信息等作為輸入，道路坡度、重型車輛質(zhì)量及質(zhì)屯、位置作為 未知量；
[0012] 3)在車輛正常行駛時(shí)，獲取車輛狀態(tài)信息，如車速、縱向加速度、制動(dòng)壓力；
[0013] 4)根據(jù)電控空氣彈黃系統(tǒng)的空氣彈黃高度信息計(jì)算牽引車俯仰角；
[0014] 5)根據(jù)定位系統(tǒng)位置信息計(jì)算當(dāng)前坡度值；
[0015] 6)計(jì)算坡度值減去牽引車俯仰角即為實(shí)際道路坡度；
[0016] 7)估計(jì)整車質(zhì)量；
[0017] 8)當(dāng)制動(dòng)減速度大于最低闊值時(shí)，對(duì)質(zhì)屯、位置進(jìn)行估計(jì)。
[0018] 其中，在步驟8)中，為降低制動(dòng)減速度變化對(duì)質(zhì)屯、位置估計(jì)精度的影響，在制動(dòng)減 速度大于最低闊值時(shí)，每間隔0.5m/s- 2估id次質(zhì)屯、位置。
[0019] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛的空氣阻力作為未知量進(jìn)行估 計(jì)，從而提高參數(shù)估計(jì)精度。
[0020] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)估計(jì)道路實(shí)際坡 度。
[0021] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛的質(zhì)量估計(jì)在加速過程中進(jìn)行。
[0022] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛的質(zhì)屯、位置估計(jì)在制動(dòng)過程中進(jìn) 行。
[0023] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛裝配電控空氣懸架系統(tǒng)。
[0024] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛裝配電控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。
[0025] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛裝配全球定位系統(tǒng)。
[0026] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛的空氣彈黃高度信息由電控空氣 懸架系統(tǒng)給的高度傳感器測(cè)得。
[0027] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛的制動(dòng)壓力由電控氣壓制動(dòng)系統(tǒng) 的壓力傳感器測(cè)得。
[0028] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，重型車輛的運(yùn)行位置信息由定位系統(tǒng)提 供。
[0029] 根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方案，加速過程中估計(jì)整車質(zhì)量，將粗估質(zhì)量作 為質(zhì)屯、位置模塊的輸入量，質(zhì)屯、位置估計(jì)模塊估計(jì)整車質(zhì)量和質(zhì)屯、位置。
[0030] 本實(shí)用新型提供了一種重型車輛參數(shù)辨識(shí)系統(tǒng)，包括:環(huán)境感知模塊、車輛狀態(tài)信 息采集模塊、道路坡度估計(jì)模塊、質(zhì)量估計(jì)模塊和質(zhì)屯、位置估計(jì)模塊，其構(gòu)成利用上述本實(shí) 用新型的重型車輛參數(shù)估計(jì)方法估計(jì)道路坡度、質(zhì)量和質(zhì)屯、位置。
[0031] 本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于：1)利用電控空氣懸架系統(tǒng)空氣彈黃高度信息估計(jì)車輛俯 仰角;2)道路坡度估計(jì)算法充分考慮車輛俯仰角影響;2)在加速過程中估計(jì)整車質(zhì)量時(shí)，將 空氣阻力作為未知量估計(jì)，提高估計(jì)精度;3)利用電控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)壓力傳感器，在制動(dòng)過 程中估計(jì)質(zhì)屯、位置;4)基于信息融合技術(shù)的車輛參數(shù)估計(jì)方法提高計(jì)算速度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)估 計(jì)。
【附圖說明】
[0032] 下面將參照附圖描述本實(shí)用新型的一些優(yōu)選實(shí)施方案，在附