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原文传递一种适用于四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法

专利名称：	一种适用于四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法
摘要：	本发明公开了一种适用于四轮驱动汽车多轮高滑移率时的速度估计算法，所述方法分两层，第一层包括：利用基于轮速的车速估算模块，将车轮角速度转换为车轮纵向速度并修正轮胎旋转半径和轮胎标记半径的偏差，根据模糊逻辑估计车速；利用基于加速度的车速估算模块，根据积分加速度变量来估计车速；多轮大滑移率时第一层算法无法准确估算车速，第二层算法中车速估算模块引入模糊逻辑以精确判断车轮打滑状况，并估算精确车速；按照第二层车速估算模块的加权系数，平衡车轮和加速度传感器的两种信号，估算最终车速。本方法引入了临时估算车速，以解决对车速和轮胎滑移率估算不准确的问题，本方法提高了精度，适用于四轮驱动车辆多轮高滑移率时估算速度。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京理工大学
发明人：	宋强;王冠峰;张东珉
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN202010052297.1
公开号：	CN111086520A
分类号：	B60W40/105;B;B60;B60W;B60W40;B60W40/105
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.一种适用于四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法，其特征在于，包括轮速计算模块(1)、基于轮速的车速估算模块(2)、信号滤波模块(3)、基于加速度的车速估算模块(4)、滑移率置信度计算模块(5)、车速估算模块(6)和最终模糊控制模块(7)，还包括以下步骤： 1)在第一层算法中进行预估算，在大滑移率的情况下分别基于四个轮速传感器和纵向加速度传感器估算出相对准确的临时车速，作为第二层算法的参考值； 2)根据步骤1)得到的车速估算值vE，w和VE a在第二层算法中进行最终的纵向车速估算，调节在不同车轮滑移情况下的置信程度，使得在大滑移率、多轮打滑的情况下得出精确的纵向车速估算值。 2.根据权利要求1所述的一种四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法，其特征在于，所述的步骤1)具体包括以下步骤： 11)轮速计算模块(1)根据传感器信号车轮角速度ωi，j，转化为车轮线速度Vi，j，引入轮胎转动系数η进行标定校正； 12)根据步骤11)得到的车轮速度Vi，j，基于轮速的车速估算模块(2)从传感器得到的四个轮速中选取最小速度，并计算四个车轮的滑移率，作为模糊控制的输入量，输出量为车速估算值vE，w； 13)根据步骤12)得到的车速估算值vE，w，基于加速度的车速估算模块(4)接收信号滤波模块(3)后的加速度信号，采用小步长时间迭代积分，然后用线性补偿方式进行标定计算车速估算值VE a。 3.根据权利要求2所述的一种四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法，其特征在于，所述的步骤11)中，引入轮胎旋转系数修正的表达式为： Vi，j＝3.6·ωi，j·Ri，j·η 其中Ri，j为轮胎半径；ωi，j为车轮角速度；η为轮胎转动系数；Vi，j为车轮速度；i代表前轮或后轮，j代表左轮或右轮。 4.根据权利要求2所述的一种四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法，其特征在于，所述的步骤12)中，基于轮速的车速估算模块的最小轮速的方式分别为：第一种情况：所有轮胎都不打滑，那么在直线行驶的状态下，四个车轮的轮速应该是相等的，计算公式为： Vi，j＝真实纵向车速第二种情况：四个轮胎中至少有一个轮胎不打滑，那么假设根据这个车轮计算出的车速为Vm，m，计算公式为： Vi，j≥Vm，m＝真实纵向车速第三种情况：四个轮胎都打滑，计算公式为： Vi，j≥Vm，m≥真实纵向车速其中m≠i，j，1≤m，i，j≤2。 5.根据权利要求2所述的一种四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法，其特征在于，所述的步骤13)中，基于加速度的车速估算用小步长时间迭代积分并用线性补偿方式进行修正的表达式为： VE_a＝V′E_a·标定系数其中asensor为车辆纵向加速度；Vtime为加速积分器的初始车速；VE_a为基于加速度的估算车速。 6.根据权利要求1所述的一种四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤： 21)首先通过车速估算模块(6)根据相对准确的临时估算车速，考虑滑移率和滑移车轮个数，分别输出变量到滑移率置信度计算模块(5)和最终模糊控制模块(7)； 22)分析不同工况下车速估算的置信度，用置信度参数平衡基于轮速的车速估算模块(2)和基于加速度的车速估算模块(4)的纵向车速估算值，将临时车速值VE temp用于重新计算四个轮胎的滑移率 23)设计最终模糊逻辑规则，综合利用滑移率基于轮速的纵向车速估计值vE，w、基于加速度的纵向车速估计值vE，a和传感器原始信号ωi，j，估计最终纵向车速vE。 7.根据权利要求6所述的一种四轮驱动车辆多轮高滑移率时的速度估计算法，其特征在于，所述的步骤22)中，计算临时估算车速和滑移率的表达式为： VE_w＝min(Vi，j)/fuzzy logic weight VE_temp＝W·VE_w+(1-W)·VE_a 其中VE_w为基于轮速的估算车速；VE temp为相对精确的估算车速；W为fuzzy logicweight的矩阵；m≠i，j，1≤m，i，j≤2。
所属类别：	发明专利