申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2022-09-02

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115452411B

主分类号：G01M17/007

分类号：G01M17/007

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.12.27#实质审查的生效;2022.12.09#公开

摘要：本发明公开了一种智能网联汽车线控底盘全硬件在环的协调控制方法及应用，该方法应用于由控制模块、执行器模块、车辆模块所组成的系统中，车辆模块依据执行器模块的响应计算获取车辆的当前状态信息，并发送给控制模块中的协调控制器，协调控制器依据车辆所处工况的不同给予线控底盘各子系统ECU相应的协调控制信号，通过对智能网联汽车线控底盘各子系统的耦合运动进行协调控制，能在不过分增加控制器开发复杂性的基础上，实现整车性能的最优；进一步，将协调控制方法应用于智能网联汽车硬件在环测试台架中，能够模拟整车各个子系统同时工作时相互耦合的情况，提高台架测试结果的真实性和可靠性。

主权项：1.一种智能网联汽车线控底盘全硬件在环的协调控制方法，其特征是应用于由控制模块、执行器模块、车辆模块所组成的系统中；其中，所述控制模块包括：协调控制器、线控悬架子系统ECU、线控制动子系统ECU、线控转向子系统ECU和线控驱动子系统ECU；所述执行器模块包括：线控悬架子系统执行器、线控制动子系统执行器、线控转向子系统执行器、线控驱动子系统执行器；所述协调控制方法按如下步骤进行：步骤1、所述车辆模块获取车辆的当前状态信息并发送给所述协调控制器；步骤2、所述协调控制器对车辆俯仰工况进行判断：当车辆的纵向加速度|ax|大于设定的纵向加速度阈值|ax0|且车辆的俯仰角|α|大于设定的俯仰角阈值|α0|时，表示车辆处于俯仰工况，否则，表示车辆处于非俯仰工况；步骤3、所述协调控制器对车辆侧倾工况进行判断：当车辆的侧向加速度|ay|大于设定的侧向加速度阈值|ay0|且车辆的侧倾角|β大于设定的侧倾角阈值|β0|时，表示车辆处于侧倾工况，否则，表示车辆处于非侧倾工况；步骤4、当车辆仅处于俯仰工况时，则执行步骤5；当车辆仅处于侧倾工况时，则执行步骤6；当车辆仅既处于俯仰工况，也处于侧倾工况时，则执行步骤7；其余情况表示车辆处于正常工况，所述协调控制器只起监控作用；步骤5、所述协调控制器仅向所述线控悬架子系统ECU、线控制动子系统ECU和线控驱动子系统ECU分别发出协调控制信号；步骤5.1、利用式1和式2计算线控悬架子系统ECU的协调控制信号；Fs_1＝Fs_2＝-msaxh+Cαα+mufhfax+murhrax2l1Fs_3＝Fs_4＝msaxh+Cαα+mufhfax+murhrax2l2式1和式2中，Fs_1、Fs_2、Fs_3、Fs_4分别表示车辆左前、右前、左后、右后车轮的悬架控制力；ms为车身质量；ax为车辆纵向加速度；h为整车质心高度；Cα为俯仰角刚度；α为车辆的俯仰角；muf为前轮非簧载质量；mur为后轮非簧载质量；hf为前轮非簧载质量质心高度；hr为后轮非簧载质量质心高度；l为轴距；步骤5.2、若车辆纵向加速度ax＜0，则表示车辆处于制动工况，并利用式3和式4计算线控制动子系统ECU的协调控制信号；Fb_1＝Fb_2＝B2mgb-msaxh+Cαα+mufhfax+murhrax2l3Fb_3＝Fb_4＝B2mga+msaxh+Cαα+mufhfax+murhrax2l4式3和式4中，Fb_1、Fb_2、Fb_3、Fb_4分别表示车辆左前、右前、左后、右后车轮的制动力；B为与车辆制动系统相关的系数；g为重力加速度；b为质心到后轴的距离；a为质心到前轴的距离；若车辆纵向加速度ax＞0，则表示车辆处于驱动工况，并利用式5和式6计算线控驱动子系统ECU的协调控制信号；Fd_1＝Fd_2＝A2mgb-msaxh+Cαα+mufhfax+murhrax2l5Fd_3＝Fd_4＝A2mga+msaxh+Cαα+mufhfax+murhrax2l6式5和式6中，Fd_1、Fd_2、Fd_3、Fd_4分别表车辆示左前、右前、左后、右后车轮的驱动力；A为与车辆驱动系统相关的系数；步骤6、所述协调控制器利用式7，式8、式9和式10计算线控悬架子系统ECU的协调控制信号并发送给所述线控悬架子系统ECU； 式7-式10中，kf为前悬架侧倾角刚度；kr为后悬架侧倾角刚度；ay为车辆侧向加速度；hΦ为悬挂质量质心至侧倾轴线的距离；β为侧倾角；Fuy为非悬挂质量的离心力；h0为侧倾轴线到地面的距离；r为车轮半径；B0为轮距；步骤7、所述协调控制器仅向所述线控悬架子系统ECU、线控制动子系统ECU和线控驱动子系统ECU发出协调控制信号；步骤7.1、利用式11，式12，式13和式14计算线控悬架子系统的协调控制信号； 式11-式14中，p，q为权重系数；步骤7.2、若车辆纵向加速度ax＜0，则表示车辆处于制动工况，并利用式3和式4计算线控制动子系统ECU的协调控制信号；若车辆纵向加速度ax＞0，则表示车辆处于驱动工况，并利用式5和式6计算线控驱动子系统ECU的协调控制信号。

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