考虑路面附着系数和车辆运动状态的AEB控制方法

本发明涉及汽车主动安全，特别是涉及一种考虑路面附着系数和车辆运动状态的自动紧急制动(aeb)控制方法。

背景技术：

1、交通安全是各国政府和社会关注的重要问题之一，随着汽车行业改革创新，不断朝着电动化，网联化，智能化，共享化方向蓬勃发展，机动车保有量也在不断增加，安全隐患也变得日益严峻。根据《中国统计年鉴》显示，2017年交通事故发生数总计203049起，此后几年，交通事故发生数增加至24万余起。同时据世界卫生组织统计，每年死于交通事故人数高达135万。尽管采用被动安全技术(如安全气囊、安全带、头颈?；ぷ爸玫?减轻交通事故带来的伤害，但始终未解决引发交通事故的根本原因。因此，主动安全技术对汽车行驶安全具有重大意义。

2、目前，考虑路面附着系数的自动紧急制动大多存在路面附着系数估计响应慢，精度不够高的不足，同时也存在变附着系数路面以及复杂车辆运动状态下自动紧急制动容易出现误触发，控制效果差甚至失效的问题，另一方面也会有底层执行控制器的通用性及控制性能也需要有待提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，解决了在变附着系数路面以及复杂车辆运动状态下自动紧急制动的精准触发并安全制动。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一种考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，步骤如下：

3、步骤s1：传感器采集自车运动参数，计算自车的纵向轮胎力以及dugoff轮胎模型的归一力，通过遗传因子最小二乘法初步估计路面附着系数，转入步骤s2。

4、步骤s2：将初步估计的路面附着系数再利用扩展卡尔曼滤波进行二次估计，得到最终的路面附着系数μ，同时实时更新dugoff轮胎模型的自适应系数ξ，转入步骤s3。

5、步骤s3：根据最终的路面附着系数μ，对碰撞时间阈值进行自适应调整，获取部分制动碰撞时间阈值t1，完全制动碰撞时间阈值t2，转入步骤s4。

6、步骤s4：全面分析车辆运动状态不同的情况，获取自车的碰撞时间t，转入步骤s5。

7、步骤s5：根据碰撞时间和碰撞时间阈值对碰撞风险进行评估：

8、当t1>t>t2时，采用部分制动，转入步骤s6；

9、当t2>t时，采用全面制动，转入步骤s6；

10、当t>t1时，则不触发制动。

11、步骤s6：将下发的制动加速度信号通过改进单神经元pid控制器转化为制动液压给到执行机构，从而完成车辆的紧急避撞。

12、本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

13、(1)路面附着系数估计响应快、自适应好：本发明采用最小二乘法对路面附着系数进行初步估计，再使用扩展卡尔曼滤波进行二次估计，并实时更新自适应系数，以实现路面附着系数估计的快速响应，具有良好的自适应性。

14、(2)安全性更高：全面考虑自车和前方目标车辆的运动状态，并引入了路面附着系数，提高了碰撞风险评估的准确性及安全性。

15、(3)高效率的执行控制器：本发明提出改进单神经元pid控制器，能对不同工况下车辆进行精准的执行控制，具有良好的自适应性和鲁棒性。

技术特征：

1.一种考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，其特征在于，步骤s1中，计算自车的纵向轮胎力和dugoff轮胎归一力的公式为：

3.根据权利要求2所述的考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，其特征在于，步骤s1中，通过遗传因子最小二乘法初步估计路面附着系数，具体如下：

4.根据权利要求3所述的考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，其特征在于，步骤s2中，将初步估计的路面附着系数再利用扩展卡尔曼滤波进行二次估计，得到最终的路面附着系数μ，同时实时更新dugoff轮胎模型的自适应系数ξ，具体如下：

5.根据权利要求4所述的考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，其特征在于，步骤3中，根据最终的路面附着系数μ，对碰撞时间阈值进行自适应调整，获取部分制动碰撞时间阈值t1，完全制动碰撞时间阈值t2，具体如下：

6.根据权利要求5所述的考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，其特征在于，步骤4中，全面分析车辆运动状态不同的情况，获取自车的碰撞时间t，具体如下：

7.根据权利要求6所述的考虑路面附着系数和车辆运动状态的aeb控制方法，其特征在于，步骤6中，改进单神经元pid控制器具体如下：

技术总结
本发明公开了一种考虑路面附着系数和车辆运动状态的AEB控制方法，该方法包括：基于Dugoff轮胎模型，利用遗传最小二乘法和扩展卡尔曼滤波对路面附着系数进行实时估计，建立考虑不同车辆运动状态的碰撞时间模型以及考虑路面附着系数的部分和完全制动碰撞时间阈值模型，结合所述的碰撞时间模型和碰撞时间阈值模型进行碰撞风险评估，下发制动加速度信号到改进单神经元PID控制器，将其转换为制动液压给到执行机构，从而实现安全的紧急制动。本发明能够针对不同路面状况及车辆运动状态对制动加速度信号下发的时机进行自适应调整，同时改进单神经元PID控制器对非线性控制系统响应更快，控制精度更高，提高了车辆自动制动的准确性及安全性。

技术研发人员：刘梁,杨涛,周清雅,徐照平
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6