考虑乘坐舒适性的纯电动公交车辆稳定性控制

来源：机械工程学报杂志2023年第10期北京时间：

作者：赵治国, 陈晓蓉, 梁凯冲, 郭潇然, 李涛

单位：1. 同济大学汽车学院 上海 201804;2. 郑州宇通客车股份有限公司 郑州 450000

摘要：为提高纯电动公交车辆驱动转弯工况下的乘坐舒适性和操纵稳定性,研究相平面内的乘坐舒适性表征,提出一种兼顾乘坐舒适性和稳定性的车辆状态判别方法和控制策略。首先,建立三自由度非线性车辆模型,采用扩展卡尔曼滤波对车辆质心侧偏角进行实时估计;其次,构建不同行驶条件下的车辆质心侧偏角-质心侧偏角速度()相平面稳定区域边界参数数据库,并利用BP神经网络对该数据库进行拟合;之后,将相平面的稳定区域进一步划分为舒适区域和两级非舒适区域,通过设计实车乘坐舒适性试验,利用接受者操作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC)分析法确定各区域边界阈值,基于车辆状态判别结果设计稳定性控制策略,对驱动电机输出转矩进行限制;最后,通过TruckSim/Simulink软件联合仿真和实车道路测试对所设计的稳定性控制方法进行验证。结果表明,该稳定性控制算法能够同时监测车辆的乘坐舒适性和稳定性,在车辆失稳前能根据乘坐舒适性等级提前进行驱动转矩控制,在保证公交车辆横向稳定性的同时提升其乘坐舒适性。

关键词：纯电动公交,车辆稳定性,乘坐舒适性,相平面法,实车道路试验；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52172390)。