Simcenter Ameism& Simcenter PreScan Engineering

不同附着系数路面情况下不同精度车辆模型的AEBS响应

目的

Simcenter™ Amesim™和Simcenter Prescan™之间的这种共同仿真说明了以下两个方面：

独特的Simcenter Prescan和Simcenter Amesim结合在一起，可构成完整而准确的自我车辆数字双胞胎，底盘模型保真度对于正确预测ADAS干预（在这种情况下是不适当的AEBS触发）风险的重要性。

在该工程中，场景中的一些轻度易发事故因素（抓地力低，横向加速度大，道路配置混乱，卡车停驶不佳），每次轻度碰到一起，就变成了极具挑战性的情况。

当这种组合使情况变得危险时，通常将使用简单的机箱模型来评估以传感器为中心的情况下的ADAS，该模型既不考虑各种物理耦合（纵向和纵向的横向耦合）也不考虑子系统的相互作用。无法预测车辆行为。

下面的预览对比了低（左）和高（右）保真度模型预测的结果。

图1：AEBS依次触发-低（左）对高（右）保真度模型。

图2：方案概述-自我车是右边的黑色车。

总体方案是由一名运动型驾驶者以70 km / h的速度驾驶一辆汽车，他在右转弯之前以5 m / s2的横向加速度驶过山坡。在这种情况的某些版本中，卡车将从左辅助道路驶来，在浅弯后的停车标志之前减速。对于AEBS而言，这具有挑战性，这不是因为能见度问题，而是因为卡车似乎在汽车的行驶轨迹上。

由于对情况的这种错误理解，汽车AEBS触发不合时宜。紧急制动将发生在干燥的地方（在道路的右侧），并且在道路的左侧仍然很湿，这会导致不同附着系数路面。这将导致AEBS，ESP和ABS系统之间的级联交互。

有以下四种不同情况：

保真度较低的车辆动力学特性，没有卡车停车，因此没有AEBS不合适的触发

保真度更高的车辆动态特性，无卡车停驶，因此没有AEBS不适当地触发

降低保真度的车辆动力学特性，包括卡车停车和AEBS不合适的触发

卡车停车和AEBS不适当地触发时，车辆保真度更高

图3：描述四种情况的总结图

图4：低保真度的车辆动力学示意图

低保真度模型包括2自由度自行车底盘模型和车身侧倾自由度扩展，用于汽车制动的简单的先导摩擦质量一维模型以及用于爬坡的高度轮廓。轮胎模型的侧滑角是线性的，没有任何漂移饱和度。该模型的局限性如下：

无沉重垂直载荷

无纵向载荷传递

没有用于轮胎横向和纵向载荷的联轴器

不适合ABS和ESP耦合

另一方面，这种底盘和轮胎模型的组合可能比实时模型快得多，并且与平坦道路上的中等横向加速度情况有关。

图5：更高保真度的车辆动力学示意图

更高保真度的模型包含带有Pacejka轮胎的15 DOF底盘模型。该底盘模型考虑了运动学和柔顺性，悬架非线性，负载传递以及车轮与地面接触的损失。 Pacejka模型是公认的行业标准，考虑了局部抓地力调制，横向-纵向耦合以及明显的瞬态情况。因此，这种底盘和轮胎模型的组合适用于涉及瞬态操纵的更高的耦合加速度曲线，使其成为评估大多数安全性和舒适性场景的极佳手段。在Amesim中和某些协同仿真环境中，它比实时独立版本快。