基于电控液压转向的车道保持控制系统研究

• 作 者: 尤广辉
• 出 处: 长安大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 车道保持 多点预瞄 路径跟随 联合预警 电控液压转向

车道保持控制是汽车主动安全的代表性技术,能够良好的解决高速公路行驶时因不当驾驶或驾驶员疲劳而引起车道偏离事故隐患。随着汽车智能化和电气化的深入研究,车道保持技术在商用车上的应用已经成为汽车智能化的关键技术。在高速公路工况下实现车辆主动偏离回正时,相比于电助力转向系统和线控转向系统,电控液压助力转向的车道保持系统在商用车上具有较强的实用性和经济性。车道保持系统采用分层控制结构进行逻辑设计,根据研究内容分为环境感知层、控制逻辑层和硬件执行层,通过CAN网络收发信息以报文解析方式实现各模块间通信连接。选用Mobileye单目摄像头作为视觉传感器进行道路信息采集,拟合三次样条曲线得到车道线轨迹。通过车身传感器识别转向盘转矩信号、加速踏板和制动踏板信号、转向灯信号等综合判断进行驾驶员操作状态识别。算法层分为车道偏离预警算法和多点预瞄路径跟踪算法。采用TLC和CCP联合预警算法并结合驾驶员操作意图判断是否需要向驾驶员发出预警。选取多个摄像头预瞄点参数跟随车速变化完成自适应路径跟踪。由电控液压助力转向系统接收控制命令完成助力模式与主动回正模式的切换。为验证所设计的车道保持控制策略,搭建联合仿真平台并设计不同实验工况,进行模拟仿真。在仿真的基础上,基于Control Base快速原型工具搭建系统RCP模型,编译生成嵌入式C代码完成快速原型控制器程序的刷写,基于改造的商用车电控液压助力转向平台进行实车道路试验。通过仿真环境与实车实验平台验证,结果表明,在车速70km/h,路宽3.5m工况下的弯道与直道实验,所设计的控制算法能够良好的协调电控液压转向系统主动回正与基本助力的关系,同时能够保证车辆及时偏离回正并完成良好的路径跟随效果。