智能汽车建模应用的简单车辆传动系模型

开发了一种简单的车辆传动系模型，该模型能够合并到微观的交通仿真软件中，应用于智能汽车建模。该模型能够通过公开数据获得车辆参数标定，而不需要经过场地试验数据采集。模型使用驾驶员节气门开度作为输入，计算发动机转速，进而计算发动机扭矩和功率，最后计算出车辆的加速度、速度和位置。模型利用场地试验进行了测试，测试结果显示，车辆功率、燃料消耗、加速度、速度和位置等参数都和场地试验数据有着良好的一致性。

模型基于驾驶员的加速和制动踏板输入。基于驾驶员的加速踏板输入，发动机转速可以通过一个简单的回归模型被计算出来，该模型以经验模型为主，也作为本次研究成果的一部分。在使用手动变速器的情况下，挡位选择直接取决于发动机转速。在使用自动变速器时，也需要对液力变矩器进行建模。需要特殊提到的是，液力变矩器计算它输出的转速和力矩，来选择合适的挡位。发动机转速用来估计车辆扭矩和功率。发动机功率和扭矩的计算考虑到了有上限的抛物线模型。考虑到节气门位置和最大可获得功率比值的线性关系，获得的实际功率可通过最大功率的比值估算出来，然后再计算出车辆的加速度。模型将车辆考虑为一个质点。车辆的速度和位置则通过求解二阶微分方程获得。

通过验证，模型具有较好的真实性和准确性，可以用做智能驾驶员辅助系统的开发和验证。

刊名：IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems（英）

刊期：2012年第2期

作者：Hesham A. Rakha et al

编译：王也