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考虑主、轮缸液压力差异的制动增强控制

同济大学学报（自然科学版） 2022年第11期50卷 1667-1675页

作者：史彪飞熊璐刘洋舒强冷搏陈锋傅直全姚雪平同济大学汽车学院上海201804 上海同驭汽车科技有限公司上海201806 浙江万安科技股份有限公司浙江诸暨311800 合众新能源汽车有限公司浙江桐乡314500

现有电子液压制动系统(EHB)在常规制动工况下均是以主缸液压力传感器为反馈进行液压力控制,而忽略了主、轮缸液压力的差异性对制动控制带来的影响。针对此,首先通过电磁阀测试台架测试了液压控制单元(HCU)增压阀在全开工况下的正、反向... 详细信息

现有电子液压制动系统(EHB)在常规制动工况下均是以主缸液压力传感器为反馈进行液压力控制,而忽略了主、轮缸液压力的差异性对制动控制带来的影响。针对此,首先通过电磁阀测试台架测试了液压控制单元(HCU)增压阀在全开工况下的正、反向的压差流量特性。之后,通过制动测试台架测试了轮缸压力体积(PV)特性,建立了非极限工况下的主、轮缸液压力的动态模型,并通过试验数据验证了模型的准确性。将由上述模型估计的轮缸液压力作为反馈,替换原始的主缸液压力传感器信号,引入到EHB的液压力控制算法中,而并不改变原控制算法。基于经典控制理论,分析了该新控制系统的快速性和稳定性。最后进行了液压力控制的实车试验,结果表明,在相同的目标阶跃工况下,相比于主缸液压力反馈控制,所提出的新控制系统可将轮缸液压力及制动减速度的响应速度提高12%左右,从而缩短紧急制动工况下的制动距离。此外,由于估算的轮缸液压力比主缸液压力更加平稳且没有超调,新控制系统在快速建压过程中运行更加平稳,显著提升噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能。最后,多工况下的实车试验表明新控制系统是稳定的。

关键词：电子液压制动系统电磁阀压差流量特性轮缸压力体积特性轮缸液压力估计制动增强控制

基于转矩矢量控制分布式电驱动客车操纵性改善方法

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同济大学学报（自然科学版） 2020年第11期48卷 1629-1637页

作者：苏亮冷搏金达北京理工大学机械与车辆学院北京100081 厦门金龙联合汽车工业有限公司福建厦门361023 同济大学汽车学院上海201804

基于分布式电驱动系统,设计转矩矢量控制提高分布式驱动电动客车操纵性能。针对大客车转向时的载荷变化大,以及轮胎、悬架、转向系耦合特性强的特点,采用多项式描述前后轴等效侧向力和回正力矩与侧偏角关系,并设计质量估计算法在车轮垂... 详细信息

基于分布式电驱动系统,设计转矩矢量控制提高分布式驱动电动客车操纵性能。针对大客车转向时的载荷变化大,以及轮胎、悬架、转向系耦合特性强的特点,采用多项式描述前后轴等效侧向力和回正力矩与侧偏角关系,并设计质量估计算法在车轮垂向载荷变化时对侧偏刚度进行修正。考虑车辆非线性特性,定义车辆理想转向特性,并设计不同转角与车速下的直接横摆力矩控制前馈项。为提高控制器鲁棒性,采用抗积分饱和的滑模变结构控制算法设计直接横摆力矩控制反馈项。仿真和试验结果表明,施加操纵性改善控制后,车辆更接近中性转向,蛇行试验峰值转角平均值降低21%以上,操纵性能显著提升。

关键词：分布式驱动电动客车转矩矢量控制直接横摆力矩控制操纵性

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分布式驱动电动汽车的差动助力转向控制

汽车工程 2017年第3期39卷 243-248,295页

作者：余卓平冷搏同济大学汽车学院上海201804 智能型新能源汽车协同创新中心上海201804

根据分布式驱动电动汽车前轮独立驱动的特点和拓扑结构,分析了其实现差动助力转向的可行性,并提出了差动助力转向闭环控制方法。基于纵向车速和转向盘转角确定了参考转向盘力矩,以它为控制目标设计了差动助力转向闭环控制策略,以改善车... 详细信息

根据分布式驱动电动汽车前轮独立驱动的特点和拓扑结构,分析了其实现差动助力转向的可行性,并提出了差动助力转向闭环控制方法。基于纵向车速和转向盘转角确定了参考转向盘力矩,以它为控制目标设计了差动助力转向闭环控制策略,以改善车辆的转向性能。针对特定工况下电机输出转矩饱和的情况设计了遇限削弱积分变参数PI控制算法和回正识别策略与控制算法,保证在低速时转向盘能快速回到中间位置,而在高速时能提供一定的阻尼,以减小转向盘回正超调。实车试验结果表明:设计的控制算法可为驾驶员提供随车速而变的转向助力,从而减小转向盘力矩,改善车辆的转向轻便性;同时,能准确地判断回正状态,跟踪转向盘力矩参考值,显著改善回正工况车辆响应。

关键词：分布式驱动电动汽车差动助力转向操纵性变参数PI控制 PID控制

基于运动跟踪的分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制

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同济大学学报（自然科学版） 2017年第S1期45卷 53-57页

作者：熊璐李越冷搏同济大学汽车学院上海201804 同济大学中德学院上海201804

提出一种分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制策略.该策略采用分层控制的结构,上层为广义力计算层,设计基于前轮转角的前馈控制,提高横摆角速度稳态增益,同时考虑外界扰动和建模不确定性,设计积分抗饱和滑模变结构控制算法跟踪参考横摆角... 详细信息

提出一种分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制策略.该策略采用分层控制的结构,上层为广义力计算层,设计基于前轮转角的前馈控制,提高横摆角速度稳态增益,同时考虑外界扰动和建模不确定性,设计积分抗饱和滑模变结构控制算法跟踪参考横摆角速度,提高车辆瞬态响应.下层为广义力分配层,考虑到实际行驶状况的复杂以及路面状况、车辆质心侧偏角难以实时获取,设计基于稳定性优先的规则分配机制.实车试验结果表明,该控制策略能有效提高车辆的操纵稳定性.

关键词：电动汽车操纵稳定性控制分布式驱动电动汽车滑模控制

基于多约束随机模型预测控制的无人车运动规划与控制

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第S1期50卷 128-134页

作者：方培元熊璐冷搏李拙人曾德全沈祖英俞钟兢刘登程同济大学汽车学院上海201804 华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 江西江铃集团新能源汽车有限公司南昌330013 同济大学南昌智能新能源汽车研究院南昌330052

提出了一种基于随机模型预测控制的无人车运动规划方法。在道路坐标系下,采用质点运动模型和高斯分布对周围动态车辆的预测轨迹进行位置不确定性表征,并使用随机模型预测控制(SMPC)中的机会约束进行描述,以此建立车辆空间位置的约束。... 详细信息

提出了一种基于随机模型预测控制的无人车运动规划方法。在道路坐标系下,采用质点运动模型和高斯分布对周围动态车辆的预测轨迹进行位置不确定性表征,并使用随机模型预测控制(SMPC)中的机会约束进行描述,以此建立车辆空间位置的约束。通过变步长求解方式获得基于运动学模型的初始控制序列。基于此初始解,考虑车辆动力学信息,引入基于横摆角速度和质心侧偏角关系的稳定性约束,求解最优控制量。在多种工况下,通过仿真试验验证了所提出方法的有效性和稳定性。

关键词：无人车运动控制随机模型预测控制最优控制

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双线法与横摆角速度法联合的车辆稳定性判据

同济大学学报（自然科学版） 2015年第12期43卷 1841-1849页

作者：余卓平冷搏熊璐冯源同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 泛亚汽车技术中心有限公司上海201201

车辆稳定性判据决定了车辆稳定性控制系统的介入与退出时机,是车辆稳定性控制的基础.设计了一种基于相平面法的车辆稳定性判据,在传统双线法确定的稳定区域中引入横摆角速度法确定的稳定区域,设计联合车辆稳定性判据,协调对质心侧偏角... 详细信息

车辆稳定性判据决定了车辆稳定性控制系统的介入与退出时机,是车辆稳定性控制的基础.设计了一种基于相平面法的车辆稳定性判据,在传统双线法确定的稳定区域中引入横摆角速度法确定的稳定区域,设计联合车辆稳定性判据,协调对质心侧偏角和横摆角速度的控制,并获取稳定性判据的相应阈值变化的数据库,用于在控制过程中查表获得车辆的稳定区域边界.利用质心侧偏角和横摆角速度偏离函数表征控制变量偏离参考值的程度和车辆状态相对稳定区域边界的位置.极限工况下,当车辆状态超出稳定区域边界时,车辆稳定性控制应迅速介入,控制车辆状态回到稳定区域.

关键词：稳定性判据质心侧偏角横摆角速度相平面法稳定性控制

考虑复杂激励条件的分布式驱动电动汽车路面附着系数自适应估计方法

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机械工程学报 2020年第18期56卷 123-133页

作者：熊璐金达冷搏余卓平杨兴同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

路面峰值附着系数是实现车辆高品质运动控制的关键参数,参数估计的精度与实时性会极大地影响控制的效果,而多数动力学估计算法受限于车辆的激励条件,难以达到满意的估计效果。设计一种模糊自适应路面附着系数融合估计方法,充分利用车辆... 详细信息

路面峰值附着系数是实现车辆高品质运动控制的关键参数,参数估计的精度与实时性会极大地影响控制的效果,而多数动力学估计算法受限于车辆的激励条件,难以达到满意的估计效果。设计一种模糊自适应路面附着系数融合估计方法,充分利用车辆纵侧向激励,以实现算法对车辆不同行驶工况的估计适应能力。分别设计不同激励条件下的路面附着系数估计方法,通过车辆状态参数判断满足的激励条件,模糊推理出当前纵侧向轮胎力所能达到的极限,并据此设计融合观测器进行估计结果融合。多工况仿真和实车试验的结果表明,融合观测器在高低附路面下和不同轮胎力激励时能快速估计出路面的峰值附着系数,估计精度较高,同时对轮胎力纵侧耦合的工况具有一定的鲁棒自适应性。

关键词：分布式驱动电动汽车路面估计模糊自适应信息融合

无压力传感器下的电子液压制动系统轮缸液压力控制

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同济大学学报（自然科学版） 2020年第8期48卷 1199-1207页

作者：熊璐杨兴冷搏崔天宝韩伟同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 同济大学机械工程流动站上海201804

线控电子液压制动系统作为下一代汽车制动系统的主流解决方案,其轮缸液压力控制是实现车辆稳定性控制等主动安全功能的基础。针对四阀结构的集成式电子液压制动系统的成本与冗余问题,提出一种无轮缸压力传感器下的轮缸液压力控制策略。... 详细信息

线控电子液压制动系统作为下一代汽车制动系统的主流解决方案,其轮缸液压力控制是实现车辆稳定性控制等主动安全功能的基础。针对四阀结构的集成式电子液压制动系统的成本与冗余问题,提出一种无轮缸压力传感器下的轮缸液压力控制策略。通过台架测试分析液压调节单元的工作特性,提出基于伯努利方程与轮缸PV(pressure volume)特性相结合的轮缸液压力估计方法,设计电磁阀开闭逻辑及基于减压优先的轮缸液压力均衡控制策略,最后通过台架试验进行对比验证。试验结果表明,所提出方法的液压力控制均方根误差在0.21MPa以内,与有液压力传感器方案的控制精度相当。

关键词：电子液压制动系统轮缸液压力控制轮缸液压力估计四阀液控单元

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视觉辅助的分布式驱动电动汽车路面估计方法

同济大学学报（自然科学版） 2019年第S1期47卷 99-103页

作者：熊璐金达冷搏杨兴吴丽华同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 比亚迪产品规划及汽车新技术研究院广东深圳518118

利用分布式驱动电动汽车车轮转矩精确可知可控的特点,设计基于轮胎纵向力估计的路面附着系数扰动估计器.为提高路面估计算法收敛速度,设计基于车载摄像头的路面辅助辨识方法,利用颜色矩法和灰度共生矩阵法提取路面颜色纹理特征,并基于... 详细信息

利用分布式驱动电动汽车车轮转矩精确可知可控的特点,设计基于轮胎纵向力估计的路面附着系数扰动估计器.为提高路面估计算法收敛速度,设计基于车载摄像头的路面辅助辨识方法,利用颜色矩法和灰度共生矩阵法提取路面颜色纹理特征,并基于支持向量机实现路面分类.基于增益调度方法设计融合估计策略.实车试验的结果表明,相比单一的动力学估计器,该设计算法具有收敛速度快、精度高的特点.

关键词：运动控制路面估计支持向量机多源传感器