在汽车参数化中esp系统的发展

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1、在汽车参数化中ESP系统的发展HansungLee,KihongPark,TaehunHwang,KeunjeNohl,Seung-JinHeoJayIIJeong,SeonghoChoi,ByunghakKwakandSewoongKim.（手稿收到时间2008年12月24日，修改稿收到时间2009年3月16日,收录于2009年3月160）摘要在这项研究里，增强的横向稳定性控制系统被用于车辆的开发。这项系统包括车辆参数估计系统和一个增强的ESP控制逻辑系统。车辆参数估量系统是通过参考纵向动态的部件之间的物理位置关系来工作的。增强型的ESP逻辑被成功设汁，

2、使得控制器能更好的适应车辆参数的变化，所有的系统部件在一个模拟环境屮测试，当然车辆质量估计算法还要测实地测量。结果表明设计的ESP系统nJ•使车辆侧向极限稳定性大大提高。关键词ESP（ElectronicStabilityProgram）负裁的自适控制最优化参数估计1简介ESP（车身电子稳定系统）是一种电控底盘系统，它的FI的就是在汽车进行临界转弯时维持汽车的横向稳定性。在逻辑控制开始时RSP计算参考横摆角速度并作为以后的目标并使用横向汽车模型。但是汽车参数的模型可以随着乘客和和负载的变化而剧烈的发生变化。对于某些汽车总质量发生的变化有可能比整车的质量还要

3、大。因此拥有智能逻辑控制的ESP在汽车参数发生变化时就品得尤为重要，否则有可能在汽车转弯时使情况变得更糟。之前，在许多在参数化领域的研究中，大部分都采用了递归最小二乘法，在汽车进行短哲的运动屮这种不受约朿的线性最小二乘法是比较可信的。但是由于可能拥有不唯一的最优解决方案，可能使在大量的数学问题屮提取物理参数这一过程变得困难。博世最近做的一些研宄表明通过对汽车质W:的估计，ESP可以极大的提岛制动效能和制动稳定性。TEOUT-TEIN—历73/伽了T-FDout-^FD在这项研宄中，一种增强型的RSP被开发并用于乘用车中。这种系统包含有两部分：汽车的参数估量

4、部分和增强的ESP控制逻辑。车辆参数估量系统是通过参考纵向动态的部件之间的物理位置关系来工作的。这种增强型的ESP控制在设计的过程中运用的比例一积分一微分技术（P1D）,用来检测车辆的参数在一定合适范围内，并通过最轨迹优化的方法做出了一个的查询表。所有的系统中的元件都在一个一个模拟的环境中得到验证。其巾CarSim模型代替丫实车进行测试。但是汽车质量估测算法只能在适当的修改后进行测试，所以它只能够在信号传感器安装的实车中进行。2基于模型的质量估算汽车质U估计算法首先开发应用在动力总成上，如阁。Fig.1.Powertrainmodel.这个模型包括发动机，

5、液力变矩器，变速器，主减速器，车轮，它们之间的等量关系满足：⑴(2)(3)(4)在这个发动机模型（1）中，Aw（T〜是发动机的输入输出扭矩，是发动机的转速，是转动惯量。液力变矩器是根据查表得到它的特性曲线的。在这个变速模型（2）屮，•是变速器的输出扭矩，是角速度，是旋转惯麓，是传动比。在后桥的模型（3）屮，是后桥的输出转矩，7即是传动比。在模型（4〉屮，是轮胎的摩擦阻力，~是车轮有效半径，是轮胎的转动惯量。~是车轮的纵向加速度。一旦轮胎的摩擦力确定，那么汽车的质量M就nf以通过以下的等式来确定：鵬a.=&-RR（）inni,-RAero在上式中，是滚动阻力

6、，是气动阻力，它们在这个研宄中是由经验算法得到的，如图表2。在图表中可以看出不同速度下各个阻力的大小，表明在低速时滚动阻力占据主导地位，并且趋向于常数。这节的屮基于模型的质量估算方法用的是CarSim汽车模型，最大估计误差在百分之二以闪。3信号传感器中的质量估算这节介绍另外一种质量估算方法，它是基于之前的算法，但是经过修改简化应用于实车中。在CarSim汽车模型中（在第二章应用的）在传动系中摩擦造成损耗被忽略，而且转动惯量并没有精确的估算，为了改善在实车屮的质量估算的准确性，这些部件首先应用于汽车测试中。当汽车在定速巡航时候，一个小开度的节气门（产生的动力

7、）就能抵挡住所有的汽车阻力。折可以用下面的式子表示：D_TeouiRtcUd^Toial~（6）在（6）式巾，是从液力变矩器或得的转矩，是总的阻力，它包括滚动阻力，空气阻力，和传动系损失的摩擦力。运用这个等式，在不同档位时摩擦损失就可以被发现。一旦传动系中的摩擦损失被汁算出来，那么传动系的转动惯量就可以从一个恒加速度测试屮通过（7）式测算出来。050Fig.2.Resistiveforces.zl§JoLLaou£s!s0CEvetocrtyfknVh]在这个式子屮A代表传动系惯量的等效转矩。参数运行条件变速档1~3变矩器放大因子0.5〜0.8发动机马力1

8、500以上纵向加速度0.lg以上表1一一质量佔算运算条件。整备质量