基于CAN總線的道路坡度和輕型客車質量估計方法

提出了一種輕型客車質量和道路坡度的估計方法。估計方法通常需要利用車輛CAN總線的可用信息，而不必通過額外的傳感器來采集所需要的信息。結合非線性自適應觀測結構的復合參數(shù)估計算法，利用車輛對地面的相對速度以及驅動轉矩來進行估計。為避免直接采集輪速參數(shù)而產(chǎn)生的派生加速，安裝了過濾器系統(tǒng)。此外，采用一種新的數(shù)據(jù)融合方法，即利用回歸結構通過車輛其它傳感器獲得車輛信息，附加傳感器的參數(shù)設置必須是相同的，通過車輛信息對完整的車輛動力學系統(tǒng)進行參數(shù)設置。在這種情況下，利用慣性測量單元（IMU），因為其是車輛安全和高級輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）的一部分。因此，采用監(jiān)管卡爾曼濾波器的方法給出車輛質量估計方法

是一種合理的新方法。監(jiān)管的主要功能是避免由于沒有考慮損失力矩而導致車輛質量估計中產(chǎn)生的偏差估計。良好的估計結果是通過配備了一些額外的儀器（包括GPS傳感器和高品質IMU）來采集車輛信息獲得的，這樣有利于對車輛進行科學驗證。

估計結果表明，作為擴展回歸的一部分，應用監(jiān)管輸出過濾器的新非線性自適應觀測器，基于數(shù)據(jù)融合方法可實現(xiàn)良好的道路坡度估計，同時提供了一個相對不受干擾、無噪聲的車輛質量估計數(shù)據(jù)融合方法結構。這種估計方法在實車車輛系統(tǒng)中進行驗證的結果表明，估計車輛質量的限制因素是可用的驅動轉矩信號質量。以往對質量的估計誤差都在10%左右，而基于監(jiān)管卡爾曼濾波器的輸出方法能夠將信號快速收斂得到合理的結果，即使有較大的干擾，從數(shù)據(jù)運行開始經(jīng)過50s或60s就能達到預期效果。

Robert Wragge-Morley et al. SAE 2015-01-0201.

編譯：孫堅