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科研成果

智能泊车系统与EPS集成控制关键技术

2015-10-16

随着全球汽车保有量的持续增长,人口密度较高的大中型城市普遍出现了严重的停车泊位供不应求的问题,对于许多驾车者而言,在拥挤的城市停车区域将汽车泊入空间有限的停车位置已成为驾车过程中的一大难题。由于驾驶者泊车技术所限而长时间占道泊车,加剧了城市道路交通的拥堵,也容易碰擦其他车辆或行人而引起交通事故、经济损失或责任纠纷;由于多次泊车失败而放弃可用车位,绕道去更远的停车区域寻找车位,既增加了不必要的交通流量,又造成燃油的消耗,所增加的尾气排放更加剧了城市环境污染。

近年来,自动泊车技术有了新突破,在国外已有投入应用。例如,瑞典林克沃平大学和沃尔沃汽车制造商联合研制的沃尔沃S60具有自动泊车功能,雪铁龙公司的“C3 City Park”自动泊车辅助系统使泊车更加容易,美国福特公司开发的主动停车辅助系统(Active Parking System,APS)是一款成熟产品,目前已应用在其新款车型上。但针对泊车工况下如何实现自动泊车以及人、车、泊车系统、EPS四位一体的融合控制策略、集成化和安全保护机制研究较少。另外,针对如何解决泊车工况对主动转向的特殊需求(快速、精确、平稳、安全等)这一关键技术尚没有较完善的研究成果。因此,开展智能泊车系统与EPS集成控制研究具有广泛、深远的意义,潜在巨大的实际应用价值。

2014年,本实验室江浩斌教授负责并主要完成的“智能泊车系统与EPS集成控制关键技术研究“通过验收和教育部成果鉴定

该成果以自动泊车系统为研究对象,深入研究自动泊车过程和对EPS系统的特殊需求,从安全的角度出发,研究EPS系统与整车的匹配机理,分析泊车工况下影响转向系统性能的外部干扰和摄动,采用信息融合的方法,建立包含人、车、环境实时互动的自动泊车动态模型。引入模糊控制理论和多智能体理论解决设计自动泊车与电动助力转向(EPS)集成一体的智能EPS系统(Intelligent Electric Power Steering System,简称IEPS)所需的一系列关键理论、技术。利用上述理论和技术研究成果,研制IEPS系统原型样机,在保障传统EPS系统转向助力功能效果的同时,又可实现自动泊车功能。为下一步产业化开发奠定理论基础、突破关键技术,也为车辆电动助力转向系统的发展开拓新的领域。在环境感知车位检测、库位内调整等方面的研究处于国内领先水平。泊车路径跟踪控制技术、泊车系统与EPS集成控制技术及泊车效果评价方法等方面具有创新性,处于国际先进水平。

基于集成控制技术,解决了环境感知精度、系统可靠性、路径跟踪控制等技术难题,因此,在泊车相关研究领域及其工程装备的关键技术研发和制造中极具推广应用价值。