本發(fā)明屬于汽車輔助駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于map圖和在線標(biāo)定的縱向加速度控制方法。

背景技術(shù)：

近年來，駕駛員輔助系統(tǒng)和自動駕駛技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注，其中自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)定速巡航、自動跟車行駛、并行行駛和換道超車等多種工況的自動駕駛，能夠有效減輕駕駛員駕駛強度、提高車輛行駛安全性和舒適性，近年來逐步成為研究開發(fā)熱點。

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)通常采用分層控制算法，上層控制器通常根據(jù)典型的交通路況設(shè)計不同的控制模式，控制過程中以車間相對運動關(guān)系和自車運行狀態(tài)確定控制模式，并根據(jù)安全車距算法和相應(yīng)控制模式下的控制算法確定主車期望加速度。下層控制器根據(jù)汽車縱向動力學(xué)特性，通過控制驅(qū)動/制動系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)動作以實現(xiàn)該期望加速度，從而滿足上層控制器的控制意圖，因此下層控制器對于期望縱向加速度的跟隨控制精度是系統(tǒng)算法設(shè)計的基礎(chǔ)。

在輔助駕駛系統(tǒng)中，汽車縱向加速度的控制難度主要在于汽車縱向動力學(xué)模型中組成部件多，同時具有較強的非線性特征，如驅(qū)動系統(tǒng)中發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩特性，液力變矩器的變距和效率特性，檔位的離散特性等，制動系統(tǒng)中存在液壓傳力模型的時滯特性和摩擦副的特性等。此外，汽車的生命周期較長，使用環(huán)境條件多變，使得汽車縱向動力學(xué)模型的特性隨著車輛使用時間的延長和實際運行條件的不同出現(xiàn)一定地變化，針對以上問題，目前的處理方法主要有一下三種：

一、采用搭建系統(tǒng)逆模型對汽車縱向動力學(xué)模型中的非線性特征進(jìn)行線性化，然后基于逆模型和正向模型構(gòu)成的近似線性系統(tǒng)設(shè)計控制算法，如pid控制，模型預(yù)測控制等。這種基于逆模型補償系統(tǒng)模型非線性特征的控制方式，為達(dá)到較好的控制精度需要建立盡可能精確的系統(tǒng)模型，而由于汽車縱向動力學(xué)模型的復(fù)雜性，使得搭建精確動力學(xué)模型有一定難度，同時模型的精確性與控制過程的實時性之前存在一定矛盾，難以實現(xiàn)較為理想的效果。

二、采用基于道路試驗獲取的map圖控制，通過類似發(fā)動機查詢map圖的控制方式，通過道路試驗直接建立車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度和車速-縱向加速度-制動主缸壓力查詢表，以此補償汽車縱向動力學(xué)模型的非線性特征。基于道路試驗的查表算法，在控制精度和實時性間達(dá)到了一定的均衡，但道路試驗的條件，測量精度和成本在一定程度上限制了查詢表的建模精度，同時其開發(fā)周期相對較長。此外，隨汽車使用時間的增加，汽車縱向動力學(xué)模型的特性會出現(xiàn)一定程度上的改變，使得基于理想條件下進(jìn)行道路試驗獲取的map圖與汽車實際特性產(chǎn)生一定差別，出現(xiàn)模型失配，影響控制精度。

三、采用智能控制算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等，其特點是學(xué)習(xí)模仿實際駕駛員的油門和剎車操作，從而回避了縱向動力學(xué)模型的建立。然而由于模型計算量較大，難以滿足控制實時性的要求?；跈C器學(xué)習(xí)的方式，所需樣本容量大，周期長，所需處理器成本高，使得對于汽車成本控制造成了困難。同時由于實際駕駛員的駕駛行為特質(zhì)因人、駕駛員的狀態(tài)和交通環(huán)境等的不同而不同，難以獲得和準(zhǔn)確描述，使得其控制存在較大的誤差，難以滿足使用性的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種采用基于map圖的縱向加速度控制方法，該方法可以減少由于道路試驗帶來的系統(tǒng)開發(fā)成本，縮短系統(tǒng)開發(fā)周期，此外由于模型具有通用性，可以通過調(diào)整模型參數(shù)快速適配同類車型，并且采用在線標(biāo)定對常用車速區(qū)間和對應(yīng)加速度區(qū)間進(jìn)行進(jìn)一步精確標(biāo)定，一方面可以彌補汽車縱向動力學(xué)模型建模的不準(zhǔn)確，另一方面能夠緩解由于使用時間的增加，引起系統(tǒng)老化，性能改變而引起的map圖模型失配等問題，提高系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性，解決了系統(tǒng)縱向動力學(xué)模型的非線性較強、系統(tǒng)易老化等問題。

本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合附圖說明如下：

一種基于map圖和在線標(biāo)定的縱向加速度控制方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、利用汽車動力學(xué)軟件建立精確的汽車縱向動力學(xué)參數(shù)模型，并搭建整車仿真環(huán)境；

步驟二、將目標(biāo)車型參數(shù)導(dǎo)入該模型；

步驟三、模擬道路試驗繪制汽車縱向加速度控制map圖即各擋位下的車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度三維查詢表和各擋位下的車速-縱向加速度-制動主缸壓力三維查詢表；

步驟四、結(jié)合步驟三獲取的汽車縱向加速度控制map圖與汽車縱向動力學(xué)組成的近似線性系統(tǒng)，給出不同情況時相應(yīng)的指導(dǎo)縱向加速度；

步驟五、車輛實時運行過程中，記錄車輛行駛位置、變速器擋位、車速、縱向加速度、節(jié)氣門開度和制動主缸壓力，并上傳云端，以供在線標(biāo)定使用；

步驟六、對步驟三繪制的汽車縱向加速度控制map圖的基礎(chǔ)在進(jìn)行在線標(biāo)定。

步驟二所述的目標(biāo)車型參數(shù)包括發(fā)動機參數(shù)、變速器參數(shù)、傳動軸參數(shù)、差速器參數(shù)、輪胎參數(shù)、制動系統(tǒng)液壓特性參數(shù)和制動系統(tǒng)機械傳動特性參數(shù)。

步驟三中所述的繪制汽車縱向加速度控制map圖的具體方法如下：

31)根據(jù)變速器擋位切換策略，確定各擋位對應(yīng)的車速區(qū)間；

32)設(shè)置模擬環(huán)境為無風(fēng)、平直正常的附著路面；

33)將變速器擋位依次固定在各擋位，將節(jié)氣門開度從0％～100％，每隔5％設(shè)置為一個模擬的節(jié)氣門開度，使車輛模擬節(jié)氣門加速度試驗，記錄車速隨時間的變化；

34)在各個擋位對應(yīng)的車速區(qū)間以5km/h為速度間隔區(qū)間，求其平均加速度值；

35)以0.5m/s²為特征值，找到其對應(yīng)車速區(qū)間，并與車速區(qū)間中值對應(yīng)，建立各擋位下的車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度三維查詢表；

36)同步驟31)和32)，將制動主缸壓力從0.25mpa～3.5mpa，每隔0.25mpa設(shè)置為一個模擬的制動主缸壓力，進(jìn)行模擬試驗，建立各擋位下的車速-縱向加速度-制動主缸壓力三維查詢表。

步驟四所述的給出不同情況時相應(yīng)的指導(dǎo)縱向加速度的具體方法如下：

41)加速度跟隨控制接收上層控制器傳來的期望加速度信息和車輛運行的實時加速度，通過pid控制器控制誤差，得出修正后的期望加速度值；

42)根據(jù)修正后的期望加速度值，確定采用驅(qū)動、制動或怠速控制；通?？刹捎没谲囕v怠速曲線的閾值控制方法，即通過模擬車輛怠速滑行獲得加速度隨車速的變化曲線，并在曲線兩端設(shè)置一定的過渡區(qū)間，從而劃分驅(qū)動、怠速和制動控制；

43)根據(jù)變速器擋位和修正后的期望加速度值，查詢對應(yīng)的汽車縱向加速度控制map圖，獲得對應(yīng)的期望節(jié)氣門開度和期望制動主缸壓力，并驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)期望值，從而使車輛實現(xiàn)對應(yīng)的期望縱向加速度。

步驟六中所述的在線標(biāo)定的具體方法如下：

61)實車行駛過程中，記錄車輛節(jié)氣門開度、制動主缸壓力、車速、汽車縱向加速度及位置、時間、道路坡度等參數(shù)，并存在在車載數(shù)據(jù)存儲單元9中；

62)當(dāng)車輛處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時，車載終端11通過4g或5g無線通訊模塊12，將車載數(shù)據(jù)儲存單元9儲存的數(shù)據(jù)上傳至云端數(shù)據(jù)處理中心13中；

63)在云端數(shù)據(jù)處理中心13中，結(jié)合車載終端11傳來的汽車實時運行數(shù)據(jù)中的位置和時間信息，與云端數(shù)據(jù)中的天氣條件和道路條件等信息對應(yīng)，組成更加全面的數(shù)據(jù)庫，便于后續(xù)分析；

64)數(shù)據(jù)濾波，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，過濾到數(shù)據(jù)中的奇異點、惡劣天氣和路面條件不良路段數(shù)據(jù)；

65)坡度修正，比較車輛路徑信息和車輛運行參數(shù)，判斷是否存在往返區(qū)間的相同工況的數(shù)據(jù)，若存在，則通過往返區(qū)間數(shù)據(jù)抵消坡度影響，若不存在往返區(qū)間，則根據(jù)車輛位置信息在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中查詢其道路的坡度信息，并根據(jù)坡度阻力公式修正車輛縱向加速度參數(shù)，若未查詢到相關(guān)數(shù)據(jù)，則作為無效數(shù)據(jù)刪除；

66)載荷修正，根據(jù)停車時的胎壓變化，判斷車輛運行時的載重量，選擇空載、滿載或經(jīng)常出現(xiàn)的載重情況下的數(shù)據(jù)保留；

67)統(tǒng)計分析，縱向比較某一輛汽車不同使用時長的數(shù)據(jù)，橫向比較車況相同車型特性數(shù)據(jù)，當(dāng)實時運行數(shù)據(jù)在統(tǒng)計上呈現(xiàn)出一定規(guī)律，并與車輛當(dāng)前縱向加速度控制map數(shù)據(jù)存在差距時，對車輛控制map進(jìn)行修正，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到車載終端，在汽車ecu10的控制下對實車采用的汽車縱向加速度控制map圖進(jìn)行更新。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明采用基于車輛參數(shù)模型的map圖對汽車縱向動力學(xué)模型的非線性特征進(jìn)行補償，相對于采用汽車動力學(xué)逆模型的補償方式，較好的處理了汽車動力學(xué)模型建模進(jìn)度和控制實時性的矛盾。相對于采用道路實驗的map圖構(gòu)造方法，可以大大減少系統(tǒng)開發(fā)時間成本和經(jīng)濟成本。

2、本發(fā)明采用在線標(biāo)定對系統(tǒng)控制map圖進(jìn)行修正，一方面可以根據(jù)實車性能對常用map圖區(qū)間進(jìn)行修正，以減少汽車縱向動力學(xué)模型的建模和數(shù)據(jù)處理所產(chǎn)生的控制誤差，另一方面可以對由于汽車使用時間增加所引起的汽車性能的變化，使得該控制方法具有更強的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

3、本發(fā)明對于變速度離散檔位這種強非線性特征，針對各個檔位設(shè)計了獨立的map圖，從而根據(jù)實際檔位特征選擇map，避免由于升檔規(guī)律和降檔規(guī)律的不同而引起的系統(tǒng)控制的不穩(wěn)定性?；谲囕v模型的map圖構(gòu)造方法，可以方便的將汽車縱向動力學(xué)模型中的強非線性特征通過硬件在環(huán)試驗來替換，從而進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)map的精度。

附圖說明

圖1為自適應(yīng)巡航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為基于車輛參數(shù)模型的map圖建立過程圖；

圖3為縱向加速度控制器結(jié)構(gòu)圖；

圖4為在線標(biāo)定系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明中在線標(biāo)定方法流程圖；

圖6為加速度對階躍信號的相應(yīng)曲線圖；

圖7為負(fù)載為200kg時的加速度相應(yīng)曲線圖；

圖8為3％坡度下控制和不控制的效果對比圖。

具體實施方式

自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)通常采用圖1所示的分層控制算法，通過車載激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭等傳感器感知主車周圍駕駛環(huán)境，上層控制器根據(jù)主車與附近車輛運動關(guān)系，選擇控制模式，由安全車距算法和對應(yīng)控制模式下的控制算法確定主車期望縱向加速度。下層控制器根據(jù)上層控制器輸入的期望縱向加速度選擇采用驅(qū)動、怠速或制動控制，并計算對應(yīng)的節(jié)氣門開度和制動主缸壓力，并結(jié)合執(zhí)行機構(gòu)跟蹤控制算法，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作以實現(xiàn)期望的縱向加速度，進(jìn)而滿足上層控制器的控制意圖。

本發(fā)明針對下層控制器對汽車縱向加速度的跟隨控制，設(shè)計了一種基于map和在線標(biāo)定的縱向加速度控制方法。基于參數(shù)化模型的map圖，在補償系統(tǒng)非線性特征的同時，能夠滿足控制系統(tǒng)對實時性的要求，而且具有一定的通用性，能夠減少道路試驗帶來的經(jīng)濟和時間成本。在線標(biāo)定過程通過對車輛實時運行數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計分析，一方面可以修正由于模型和試驗精度帶來的控制誤差，另一方面可以在車輛性能參數(shù)隨使用時間的增加而發(fā)生改變時，及時對控制map圖進(jìn)行修正，保證車輛使用周期內(nèi)系統(tǒng)的控制精度，和運行的穩(wěn)定性。具體的實施方案如下：

步驟一、利用汽車動力學(xué)軟件建立精確的汽車縱向動力學(xué)參數(shù)模型，并搭建整車仿真環(huán)境；

汽車動力學(xué)軟件可以選用carsim、dyna4、carmaker等。

步驟二、將目標(biāo)車型參數(shù)導(dǎo)入該模型；步驟二所述的目標(biāo)車型參數(shù)包括發(fā)動機參數(shù)、變速器參數(shù)、傳動軸參數(shù)、差速器參數(shù)、輪胎參數(shù)、制動系統(tǒng)液壓特性參數(shù)和制動系統(tǒng)機械傳動特性參數(shù)。

基于車輛參數(shù)模型的建立過程如圖2所示：分別以節(jié)氣門開度、制動主缸壓力和變速器檔位為仿真初始條件，結(jié)合搭建的道路試驗?zāi)M環(huán)境和建立的汽車縱向動力學(xué)參數(shù)模型，依次模擬各檔位下的定節(jié)氣門加速試驗和定制動主缸壓力制動試驗，獲取車速隨時間的變化，以5km/h為區(qū)間長度計算對應(yīng)區(qū)間的平均加速度，以0.25m/s²為特征加速度值通過插值獲得其對應(yīng)車速區(qū)間，以區(qū)間中點作為對應(yīng)點，建立各檔位下的車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度和車速-縱向加速度-制動主缸壓力map圖。

步驟三、模擬道路試驗繪制汽車縱向加速度控制map圖即各擋位下的車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度三維查詢表和各擋位下的車速-縱向加速度-制動主缸壓力三維查詢表；

步驟三中所述的繪制汽車縱向加速度控制map圖的具體方法如下：

31)根據(jù)變速器擋位切換策略，確定各擋位對應(yīng)的車速區(qū)間；

32)設(shè)置模擬環(huán)境為無風(fēng)、平直正常的附著路面；

33)將變速器擋位依次固定在各擋位，將節(jié)氣門開度從0％～100％，每隔5％設(shè)置為一個模擬的節(jié)氣門開度，使車輛模擬節(jié)氣門加速度試驗，記錄車速隨時間的變化；

34)在各個擋位對應(yīng)的車速區(qū)間以5km/h為速度間隔區(qū)間，求其平均加速度值；

35)以0.5m/s²為特征值，找到其對應(yīng)車速區(qū)間，并與車速區(qū)間中值對應(yīng)，建立各擋位下的車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度三維查詢表；

36)同步驟31)和32)，將制動主缸壓力從0.25mpa～3.5mpa，每隔0.25mpa設(shè)置為一個模擬的制動主缸壓力，進(jìn)行模擬試驗，建立各擋位下的車速-縱向加速度-制動主缸壓力三維查詢表。

步驟四、結(jié)合步驟三獲取的汽車縱向加速度控制map圖與汽車縱向動力學(xué)組成的近似線性系統(tǒng)，給出不同情況時相應(yīng)的指導(dǎo)縱向加速度；

步驟四所述的給出不同情況時相應(yīng)的指導(dǎo)縱向加速度的具體方法如下：

41)加速度跟隨控制接收上層控制器傳來的期望加速度信息和車輛運行的實時加速度，通過pid控制器控制誤差，得出修正后的期望加速度值；

42)根據(jù)修正后的期望加速度值，確定采用驅(qū)動、制動或怠速控制；通?？刹捎没谲囕v怠速曲線的閾值控制方法，即通過模擬車輛怠速滑行獲得加速度隨車速的變化曲線，并在曲線兩端設(shè)置一定的過渡區(qū)間，從而劃分驅(qū)動、怠速和制動控制；

43)根據(jù)變速器擋位和修正后的期望加速度值，查詢對應(yīng)的汽車縱向加速度控制map圖，獲得對應(yīng)的期望節(jié)氣門開度和期望制動主缸壓力，并驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)期望值，從而使車輛實現(xiàn)對應(yīng)的期望縱向加速度。

縱向加速度控制器結(jié)構(gòu)如圖3所示，上層控制器輸入期望縱向加速度，縱向加速度控制器，由于map圖相當(dāng)于被控車輛縱向動力學(xué)的逆模型，對其非線性特征有補償效果，其組成的控制對象為近似線性系統(tǒng)，可以采用pid反饋等線性控制算法，增加縱向加速度跟蹤控制的控制精度、穩(wěn)定性和對參數(shù)變化的適應(yīng)性?？刂破鞲鶕?jù)期望縱向加速度及其與實時縱向加速度的誤差確定采用的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，可以采用車輛帶檔滑行模擬試驗獲取怠速曲線，并在曲線兩側(cè)設(shè)置一定的過渡區(qū)間，從而采用驅(qū)動、怠速和制動控制，并輸出對應(yīng)的節(jié)氣門開度和制動主缸壓力，并驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對應(yīng)的期望縱向加速度。在車輛實時行駛的過程中，通過can總線采集并存在車輛的位置，變速器檔位、車速、縱向加速度、節(jié)氣門開度和制動主缸壓力等參數(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳云端。

步驟五、車輛實時運行過程中，記錄車輛行駛位置、變速器擋位、車速、縱向加速度、節(jié)氣門開度和制動主缸壓力，并上傳云端，以供在線標(biāo)定使用；

步驟六、對步驟三繪制的汽車縱向加速度控制map圖的基礎(chǔ)在進(jìn)行在線標(biāo)定。

步驟六中所述的在線標(biāo)定的具體方法如下：

61)實車行駛過程中，記錄車輛節(jié)氣門開度、制動主缸壓力、車速、汽車縱向加速度及位置、時間、道路坡度等參數(shù)，并存在在車載數(shù)據(jù)存儲單元9中；

62)當(dāng)車輛處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時，車載終端11通過4g或5g無線通訊模塊12，將車載數(shù)據(jù)儲存單元9儲存的數(shù)據(jù)上傳至云端數(shù)據(jù)處理中心13中；

63)在云端數(shù)據(jù)處理中心13中，結(jié)合車載終端11傳來的汽車實時運行數(shù)據(jù)中的位置和時間信息，與云端數(shù)據(jù)中的天氣條件和道路條件等信息對應(yīng)，組成更加全面的數(shù)據(jù)庫，便于后續(xù)分析；

64)數(shù)據(jù)濾波，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，過濾到數(shù)據(jù)中的奇異點、惡劣天氣和路面條件不良路段數(shù)據(jù)；

65)坡度修正，比較車輛路徑信息和車輛運行參數(shù)，判斷是否存在往返區(qū)間的相同工況的數(shù)據(jù)，若存在，則通過往返區(qū)間數(shù)據(jù)抵消坡度影響，若不存在往返區(qū)間，則根據(jù)車輛位置信息在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中查詢其道路的坡度信息，并根據(jù)坡度阻力公式修正車輛縱向加速度參數(shù)，若未查詢到相關(guān)數(shù)據(jù)，則作為無效數(shù)據(jù)刪除；

66)載荷修正，根據(jù)停車時的胎壓變化，判斷車輛運行時的載重量，選擇空載、滿載或經(jīng)常出現(xiàn)的載重情況下的數(shù)據(jù)保留；

67)統(tǒng)計分析，縱向比較某一輛汽車不同使用時長的數(shù)據(jù)，橫向比較車況相同車型特性數(shù)據(jù)，當(dāng)實時運行數(shù)據(jù)在統(tǒng)計上呈現(xiàn)出一定規(guī)律，并與車輛當(dāng)前縱向加速度控制map數(shù)據(jù)存在差距時，對車輛控制map進(jìn)行修正，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到車載終端，在汽車ecu的控制下對實車采用的汽車縱向加速度控制map圖進(jìn)行更新。

步驟六中所述系統(tǒng)硬件實現(xiàn)方式如圖4所示：

通過車速傳感器1、檔位傳感器2、縱向加速度傳感器3、節(jié)氣門開度傳感器4、制動主缸壓力傳感器5、差分gps6、輪胎壓力傳感器7采集車輛實時運行參數(shù)；

其中車速傳感器1、檔位傳感器2、縱向加速度傳感器3、節(jié)氣門開度傳感器4、制動主缸壓力傳感器5采集的為縱向加速度控制信號，控制過程中通過can通訊發(fā)送至縱向加速度控制8，用于對縱向加速度的控制。

差分gps6、輪胎壓力傳感器7采集的信息為在線標(biāo)定時進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選所用；

所有傳感器信息采集后儲存在車載數(shù)據(jù)儲存單元9中，在網(wǎng)絡(luò)條件良好的情況下，車載終端11在ecu10的控制下，通過串口通信將儲存在車載數(shù)據(jù)存儲單元中的車輛運行數(shù)據(jù)發(fā)送至4g/5g通訊模塊12，并經(jīng)由4g/5g網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至云端數(shù)據(jù)中心13；

云端數(shù)據(jù)中心根據(jù)差分gps6獲取的車輛行駛位置信息，從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫獲取對應(yīng)路徑的天氣、路形及路面條件等信息，并根據(jù)在線標(biāo)定流程對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析；

當(dāng)有標(biāo)定需求時，將更新map圖通過4g/5g網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至4g/5g無線通訊模塊12，4g/5g無線通訊模塊12對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析之后通過串口通訊傳至車載終端11；

車載終端11將解析后的標(biāo)定參數(shù)按照基于asam協(xié)議的ccp協(xié)議格式進(jìn)行整合、打包，并通過can總線發(fā)送至車載can網(wǎng)絡(luò)中，在ecu10的控制下，對加速度控制器中所采用的map圖數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

整個過程可以在云端管理終端14中進(jìn)行監(jiān)控和管理。

基于車聯(lián)網(wǎng)的在線標(biāo)定流程如圖5所示。云端數(shù)據(jù)中心13接收車輛上傳的運行數(shù)據(jù)后，根據(jù)車輛位置信息獲取對應(yīng)的天氣信息，保留良好天氣條件下的行駛數(shù)據(jù)。比較車輛路徑信息和車輛運行參數(shù)，判斷是否存在往返區(qū)間的相同工況的數(shù)據(jù)，若存在，則通過往返區(qū)間數(shù)據(jù)抵消坡度影響，若不存在往返區(qū)間，則根據(jù)車輛位置信息在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中查詢其道路的坡度信息，并根據(jù)坡度阻力公式修正車輛縱向加速度參數(shù)。若未查詢到相關(guān)數(shù)據(jù)，則作為無效數(shù)據(jù)刪除。根據(jù)停車時的胎壓變化，判斷車輛運行時的載重量，選擇空載、滿載或經(jīng)常出現(xiàn)的載重情況下的數(shù)據(jù)保留。隨后結(jié)合車輛當(dāng)前縱向加速度控制map圖數(shù)據(jù)，對車輛實時運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析濾波，當(dāng)實時運行數(shù)據(jù)在統(tǒng)計上呈現(xiàn)出一定規(guī)律，并與車輛當(dāng)前縱向加速度控制map數(shù)據(jù)存在一定差距時，對車輛控制map進(jìn)行修正。

具體實施例

以某b級車平臺為例，基于carsim平臺進(jìn)行道路模擬實驗

步驟1：搭建汽車動力學(xué)模型。

根據(jù)carsim中的動力學(xué)模型，選擇同級別類似車型(車身形式和尺寸、動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、)作為參考車型。按carsim中整車動力學(xué)模型結(jié)構(gòu)，依次輸入車身尺寸、發(fā)動機、變速器、主減速器、輪胎、液壓制動等系統(tǒng)部件的特性參數(shù)，搭建出實驗?zāi)繕?biāo)車型的縱向動力學(xué)模型。

步驟2：搭建模擬道路實驗環(huán)境。

在carsim中搭建模擬道路實驗仿真環(huán)境。

2.1設(shè)置仿真環(huán)境，在carsim中drivercontrols依次設(shè)置為開環(huán)節(jié)氣門、制動壓力、定檔位、駕駛員路徑跟隨模式；設(shè)置仿真道路條件為平直、無風(fēng)、道路附著系數(shù)為0.8；

2.2以simulink作為求解器，在carsim中設(shè)置模型輸入變量為節(jié)氣門開度、制動主缸壓力、變速器檔位，輸出變量為車速，縱向加速度，并在在simulink中搭建聯(lián)合仿真模型，連接對應(yīng)輸入輸出端口，設(shè)置記錄數(shù)據(jù)。

2.3編寫腳本文件，將變速器檔位依次固定在各檔位，將節(jié)氣門開度從0％～100％，每隔5％設(shè)置為一個節(jié)氣門開度，模擬定節(jié)氣門加速度試驗，記錄車速隨時間的變化。

2.4采用類似的方式，將制動主缸壓力從0.25mpa～3.5mpa每隔0.25mpa設(shè)置為一個模擬的制動主缸壓力，進(jìn)行以150km/h為初速度的模擬制動試驗，記錄車速隨時間的變化。

步驟3：數(shù)據(jù)后處理。

3.1在各個檔位對應(yīng)的車速區(qū)間以5km/h為速度間隔區(qū)間，求其平均加速度值。

3.2以0.5m/s²為特征值，找到其對應(yīng)車速區(qū)間，并與車速區(qū)間中值對應(yīng)，建立各檔位下的車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度三維查詢表；

3.3同理采用類似的方式，以0.5m/s²為特征值，找到其對應(yīng)車速區(qū)間，并與車速區(qū)間中值對應(yīng)，建立各檔位下的車速-縱向加速度-制動主缸壓力三維查詢表；

步驟4：設(shè)計控制算法；

4.1上述得到的車速-縱向加速度-節(jié)氣門開度三維查詢表和車速-縱向加速度-制動主缸壓力三維查詢表是汽車縱向動力學(xué)的簡化逆模型，其可以與被控車輛組成動力學(xué)模型組成近似線性模型，針對由兩者組成的被控對象，可以設(shè)計線性控制算法增強系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。

4.2本次采用實際應(yīng)用中常采用的pid控制算法。縱向加速度控制器結(jié)構(gòu)如圖3所示，上層控制器輸入期望縱向加速度，縱向加速度控制器，由于map圖相當(dāng)于被控車輛縱向動力學(xué)的逆模型，對其非線性特征有補償效果，其組成的控制對象為近似線性系統(tǒng)，可以采用pid反饋等線性控制算法，增加縱向加速度跟蹤控制的控制精度、穩(wěn)定性和對參數(shù)變化的適應(yīng)性?？刂破鞲鶕?jù)期望縱向加速度及其與實時縱向加速度的誤差確定采用的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，可以采用車輛帶檔滑行模擬試驗獲取怠速曲線，并在曲線兩側(cè)設(shè)置一定的過渡區(qū)間，從而采用驅(qū)動、怠速和制動控制，并輸出對應(yīng)的節(jié)氣門開度和制動主缸壓力，并驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對應(yīng)的期望縱向加速度。

步驟5：驗證控制算法

采用了仿真的方法對以上控制算法進(jìn)行了驗證，結(jié)果如圖6、圖7、圖8所示。

從上述仿真結(jié)果中可以看到本發(fā)明不僅對于階躍和正弦加速度信號有較好的控制效果，同時對于實際運行過程中可能出現(xiàn)的車輛載荷和道路坡度的變化也具有一定的適應(yīng)性。