CN110861647B - 车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法及系统,其中,该方法包括:首先判断车辆是否进行转向,若在,则将采集的车辆横摆角速度数据与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度进行比较,判断是否发生不足转向或过多转向,若发生,则计算车辆利用和未利用的附着系数;使用两种附着系数计算路面峰值附着系数;考虑传感器信号有噪声和计算结果波动会对控制效果造成影响,故对路面峰值附着系数进行分级;车辆转向时若触发车身稳定性控制ESC,则对路面峰值附着系数的跳变进行调整;迭代上述过程,直至车辆进入稳态转向或直线行驶,退出路面峰值附着系数估计。该方法可估计出符合ESC使用需求的精度较高路面峰值附着系数。
Description
技术领域
本发明涉及汽车操纵稳定性控制技术领域,特别涉及一种应用于车辆转向时车身稳定性控制系统(ESC)的路面附着系数估计方法及系统。
背景技术
车辆转向时ESC控制系统中需要估计路面峰值附着系数,路面峰值附着系数决定了地面所能提供的侧向力最大值。当车辆以过高的速度转向时,地面附着所提供的最大侧向力有可能无法达到车辆所需的侧向力。当前轮需利用的地面侧向力比后轮所利用的地面侧向力先超过地面所提供的最大侧向力时,车辆将发生侧滑滑出车道;当后轮需利用的地面侧向力比前轮所利用的地面侧向力先超过地面所提供的最大侧向力时,车辆将发生甩尾甚至旋转。这两种情况都将使车辆失去控制,进而发生碰撞事故。所以在车辆转向时,实时准确估计路面峰值附着系数,ESC系统就可以及时对车辆的转向过程进行控制,防止发生上述危险。
现有的实时路面附着系数估计方法大致分为几种。一种是应用于车辆制动工况,在车辆高强度制动时对路面附着系数进行估计,但是车辆高速转弯过程一般没有制动操作;一种是基于车辆动力学模型,使用卡尔曼滤波等系统辨识的方法,但是需要大量准确的车辆及轮胎模型参数,而实际应用中由于成本限制,有些参数无法准确测量;一种是基于光学识别方法,这些传感器成本太高,无法应用于实际。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法,该方法在不同工况下估计路面附着系数具有较高精度和有效性,适用于车辆转向时车身稳定型控制系统。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计装置。
为达到上述目的,本发明一方面实施例提出了车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法,包括以下步骤:步骤S1,根据方向盘转角传感器数据判断车辆是否在进行转向,若车辆在进行转向,则执行步骤S2;步骤S2,使用横摆角速度传感器采集的车辆横摆角速度数据与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值进行比较,判断车辆当前是否猛烈转向,若车辆为猛烈转向,则执行步骤S3;步骤S3,采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数;步骤S4,通过所述车辆横摆角速度数据、所述车辆稳定转向时名义横摆角速度值和所述猛烈转向时的侧向加速值,计算车辆未利用的附着系数;步骤S5,根据所述利用的附着系数和所述未利用的附着系数计算路面峰值附着系数;步骤S6,对所述路面峰值附着系统进行分级,得到多个等级段;步骤S7,车辆转向时触发车身稳定性控制ESC,通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整;步骤S8,调整所述路面峰值附着系数后,迭代执行步骤S2,直至车辆当前不是猛烈转向,退出路面峰值附着系数估计。
本发明实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法,只需利用现有产业化的ESC系统里已安装的低成本传感器数据,结合通用的滤波方法和计算手段,即可估计出符合ESC使用需求的精度较高的路面峰值附着系数,估计速度快,无需使用大量车辆模型参数,估计方法稳定可靠,非常适用于实车应用。
另外,根据本发明上述实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法还可以具有以下附加的技术特征:
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数,包括:当前车辆处于猛烈转向时,采集所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据;对所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据进行低通滤波,滤除传感器高频噪声,滤波后得到车辆的侧向加速度值和纵向加速度值;通过所述侧向加速度值和所述纵向加速度值计算所述车辆利用的附着系数。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述车辆利用的附着系数为:
其中,μa表示车辆利用的附着系数,axsen为纵向加速度值,aysen为侧向加速度值。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述车辆未利用的附着系数为:
ωrn=|ωrnom-ωrsen|
ayn=|aysen-ωrsen·u|
μm=min(μm1,μm2)
其中,ωrn为横摆角速度误差,ωrsen为车辆横摆角速度数据,ωrnom为车辆稳定转向时名义横摆角速度值,ayn为侧向加速度误差,aysen为车辆侧向加速度值,u为车辆纵向速度,ki(i=1,2,3,…16)表示为经验公式系数,μm为所述车辆未利用的附着系数, min(μm1,μm2)表示取μm1,μm2两者中最小值。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整,包括:
当前车辆处于猛烈转向时,所述路面峰值附着系数跳变到其他等级,若持续时间达到预设时间,则将所述路面峰值附着系数调整至当前等级,若未达到,则维持原路面峰值附着系数。
为达到上述目的,本发明另一方面实施例提出了车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统,包括:第一判断模块,用于根据方向盘转角传感器数据判断车辆是否在进行转向,若车辆在进行转向,则跳转至下一模块;第二判断模块,用于使用横摆角速度传感器采集的车辆横摆角速度数据与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值进行比较,判断车辆当前是否猛烈转向,若车辆为猛烈转向,则跳转至下一模块;第一计算模块,用于采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数;第二计算模块,用于通过所述车辆横摆角速度数据、所述车辆稳定转向时名义横摆角速度值和所述猛烈转向时的侧向加速值,计算车辆未利用的附着系数;第三计算模块,用于根据所述利用的附着系数和所述未利用的附着系数计算路面峰值附着系数;分级模块,用于对所述路面峰值附着系统进行分级,得到多个等级段;调整模块,用于车辆转向时触发车身稳定性控制ESC,通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整;迭代模块,用于调整所述路面峰值附着系数后,迭代跳转至所述第二判断模块,直至车辆当前不是猛烈转向,退出路面峰值附着系数估计。
本发明实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统,只需利用现有产业化的ESC系统里已安装的低成本传感器数据,结合通用的滤波方法和计算手段,即可估计出符合ESC使用需求的精度较高的路面峰值附着系数,估计速度快,无需使用大量车辆模型参数,估计方法稳定可靠,非常适用于实车应用。
另外,根据本发明上述实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统还可以具有以下附加的技术特征:
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述第一计算模块包括:采集单元,用于当前车辆处于猛烈转向时,采集所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据;低通滤波单元,用于对所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据进行低通滤波,滤除传感器高频噪声,滤波后得到车辆的侧向加速度值和纵向加速度值;计算单元,用于通过所述侧向加速度值和所述纵向加速度值计算所述车辆利用的附着系数。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述车辆利用的附着系数为:
其中,μa表示车辆利用的附着系数,axsen为纵向加速度值,aysen为侧向加速度值。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述车辆未利用的附着系数为:
ωrn=|ωrnom-ωrsen|
ayn=|aysen-ωrsen·u|
μm=min(μm1,μm2)
其中,ωrn为横摆角速度误差,ωrsen为车辆横摆角速度数据,ωrnom为车辆稳定转向时名义横摆角速度值,ayn为侧向加速度误差,aysen为车辆侧向加速度值,u为车辆纵向速度, ki(i=1,2,3,…16)表示为经验公式系数,μm为所述车辆未利用的附着系数,min(μm1,μm2) 表示取μm1,μm2两者中最小值。
进一步地,在本发明的一个实施例中,所述通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整,包括:
当前车辆处于猛烈转向时,所述路面峰值附着系数跳变到其他等级,若持续时间达到预设时间,则将所述路面峰值附着系数调整至当前等级,若未达到,则维持原路面峰值附着系数。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明一个实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法流程图;
图2为根据本发明一个实施例的路面峰值附着系数估计算法具体流程图;
图3为实车实验工况一的驾驶员操作;
图4为实车实验工况一下的路面峰值附着系数估计结果;
图5为实车实验工况二的驾驶员操作;
图6为实车实验工况二下的路面峰值附着系数估计结果;
图7为根据本发明一个实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法及系统,首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法。
图1是本发明一个实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法。
如图1所示,该车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法包括以下步骤:
在步骤S1中,根据方向盘转角传感器数据判断车辆是否在进行转向,若车辆在进行转向,则执行步骤S2。
其中,若车辆没有进行转向,则车辆直线正常行驶,无需判断下述辆当前是否猛烈转向。
在步骤S2中,使用横摆角速度传感器采集的车辆横摆角速度数据与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值进行比较,判断车辆当前是否猛烈转向,若车辆为猛烈转向,则执行步骤S3。
具体而言,如图2所示,根据横摆角速度传感器采集的车辆横摆角速度数据ωrsen与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值ωrnom进行比较,当|ωrnom-ωrsen|> Δωthreshold时,认为车辆在猛烈转向进入步骤S3,开始进行路面附着系数估计。其中,Δωthreshold为预设的阈值,比进入ESC控制的阈值小
式中,u为车辆纵向速度,转向过程中可由四个轮速估计得到;L为车辆轴距,容易测量得到;δ为前轮转角,由方向盘转角信号计算得到,方向盘转角信号由传感器得到;K为车辆特性参数,通过定圆转向试验容易得到。
需要说明的是,当|ωrnom-ωrsen|<Δωthreshold时,则车辆当前转向速度不高,不会触发车身稳定性控制ESC,即无需估算路面附着系数。
在步骤S3中,采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数。
进一步地,在本发明的一个实施例中,采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数,包括:当前车辆处于猛烈转向时,采集侧向加速数据和纵向加速度数据;对侧向加速数据和纵向加速度数据进行低通滤波,滤除传感器高频噪声,滤波后得到车辆的侧向加速度值和纵向加速度值;通过侧向加速度值和纵向加速度值计算车辆利用的附着系数。
其中,车辆利用的附着系数的计算方法为:
式中,μa表示车辆利用的附着系数,axsen为纵向加速度值,aysen为侧向加速度值。
在步骤S4中,通过车辆横摆角速度数据、车辆稳定转向时名义横摆角速度值和猛烈转向时的侧向加速值,计算车辆未利用的附着系数。
具体计算方法如下:
ωrn=|ωrnom-ωrsen|
ayn=|aysen-ωrsen·u|
μm=min(μm1,μm2)
式中,ωrn为传感器采集的车辆横摆角速度值ωrsen与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值ωrnom的差值绝对值,简称横摆角速度误差;ayn为传感器采集的车辆侧向加速度值aysen与车辆稳定转向时名义侧向加速度ωrsen·u的差值绝对值,简称侧向加速度误差;u表示车辆纵向速度,转向过程中可由四个轮速估计得到;ki(i=1,2,3,…16)表示为经验公式系数,该系数由车辆在已知附着路面上转向实验数据拟合容易得到,对于同一车型车辆,使用同一套系数即可;μm为车辆未利用的附着系数,min(μm1,μm2)表示取μm1,μm2两者中最小值。
在步骤S5中,根据利用的附着系数和未利用的附着系数计算路面峰值附着系数。
具体地,将利用的附着系数和未利用的附着系数相加求和,公式为:μ=μa+μm。
在步骤S6中,对路面峰值附着系统进行分级,得到多个等级段。
考虑到车辆实际行驶路面不均一性与不平整性,路面峰值附着系数估计值可能发生频繁跳动,将会影响控制效果。同时考虑到实际应用中对转向稳定性控制的需求,可将附着系数辨识结果分成四个等级,分别是0.8/0.6/0.4/0.2。
其中,如果0<μ<0.3,取路面峰值附着系数为0.2;如果0.3≤μ<0.5,取路面峰值附着系数为0.4;如果0.5≤μ<0.7,取路面峰值附着系数为0.6;如果0.7≤μ,取路面峰值附着系数为0.8。
在步骤S7中,车辆转向时触发车身稳定性控制ESC,通过多个等级段对路面峰值附着系数进行调整。
进一步地,在本发明的一个实施例中,通过多个等级段对路面峰值附着系数进行调整,包括:当前车辆处于猛烈转向时,路面峰值附着系数跳变到其他等级,若持续时间达到预设时间,则将路面峰值附着系数调整至当前等级,若未达到,则维持原路面峰值附着系数。
可以理解的是,在车身稳定性控制ESC过程中,由于车辆转向操作过于激烈,传感器数据可能出现较大的错误值,这时将会影响路面附着估计值,使其发生较大的波动。因此,当路面峰值附着系数估计值跳变到另一值后,如果持续稳定在此值一段时间,则认为路面峰值附着系数的确发生了变化;否则,维持原来的路面峰值附着系数估计值。
在步骤S8中,调整路面峰值附着系数后,迭代执行步骤S2,直至车辆当前不是猛烈转向,退出路面峰值附着系数估计。
也就是说,如图2所示,根据传感器反馈的车辆横摆角速度数据ωrsen与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值ωrnom进行比较,当|ωrnom-ωrsen|<Δωthreshold时,并且ESC已经退出控制时,则退出路面峰值附着系数估计。否则持续进行估计。
下面结合具体示例对本发明实施例进行实验验证。
实验所用车辆为宇通客车(型号ZK6115HT5Z),为在售车型,具体车型参数容易从网络或者售后服务得到。该车装备了某公司研发的ESC系统,ESC系统中包括了方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、轮速传感器。实验时在系统中加入了本发明中路面峰值附着识别算法。需要说明的是,附图中实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实验工况一是夏季在标准机动车试验场的柏油路面车辆动态实验广场上进行的转向实验,实验当天路面峰值附着系数约为0.8,路面较为平整。图3实验工况一的驾驶员驾驶操作,图4为实际路面峰值附着系数与估计的路面峰值附着系数对比。从图中可以看出,本发明实施例中算法在能够快速准确的估计出路面峰值附着系数。
实验工况二是冬季在黑河冬季试验场的雪面车辆动态实验广场上进行的转向实验,实验当天路面峰值附着系数约为0.35,路面较为平整。图5为实验工况二的驾驶员驾驶操作,图6为实际路面峰值附着系数与估计的路面峰值附着系数对比。从图中可以看出,本发明实施例中算法在能够快速准确的估计出路面峰值附着系数。
实车实验结果可以看出,本发明实施例对路面峰值附着系数的估计较为准确,且不易发生跳变。将估计结果进行分级处理,分为0.2/0.4/0.6/0.8四级,虽然无法得到峰值附着系数0.35,但是辨识得到结果为0.4,满足实车ESC控制的需求,由于实际行驶路面均一性较差,分级能够有效防止了辨识结果的跳变对系统控制的影响。
根据本发明实施例提出的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法,从车辆转向时动态特性出发,在大量的实车实验中总结出了路面峰值附着系数与横摆角速度误差、侧向加速度误差的之间的数学关系,并从车辆动力学理论分析和参考非线性度理论,该数学关系对于车辆转向具有普适性。另外,相比于现有的技术,本发明实施例只需利用现有产业化的ESC系统里已安装的低成本传感器数据,结合通用的滤波方法和计算手段,即可估计出符合ESC使用需求的精度较高的路面峰值附着系数,估计速度快,无需使用大量车辆模型参数,估计方法稳定可靠,非常适用于实车应用。且实车实验也证明了本发明实施方法在不同工况下估计路面附着系数具有较高精度和有效性,适用于车辆转向时车身稳定型控制系统。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统。
图7是本发明一个实施例的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统结构示意图。
如图7所示,该系统10包括:第一判断模块100、第二判断模块200、第一计算模块300、第二计算模块400、第三计算模块500、分级模块600、调整模块700和迭代模块800。
其中,第一判断模块100,用于根据方向盘转角传感器数据判断车辆是否在进行转向,若车辆在进行转向,则跳转至下一模块。第二判断模块200,用于使用横摆角速度传感器采集的车辆横摆角速度数据与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值进行比较,判断车辆当前是否猛烈转向,若车辆为猛烈转向,则跳转至下一模块。第一计算模块300,用于采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数。第二计算模块400,用于通过车辆横摆角速度数据、车辆稳定转向时名义横摆角速度值和猛烈转向时的侧向加速值,计算车辆未利用的附着系数。第三计算模块500,用于根据利用的附着系数和未利用的附着系数计算路面峰值附着系数。分级模块600用于对路面峰值附着系统进行分级,得到多个等级段。调整模块700,用于车辆转向时触发车身稳定性控制ESC,通过多个等级段对路面峰值附着系数进行调整。迭代模块800,用于调整路面峰值附着系数后,迭代跳转至第二判断模块,直至车辆当前不是猛烈转向,退出路面峰值附着系数估计。
进一步地,在本发明的一个实施例中,第一计算模块包括:采集单元,用于当前车辆处于猛烈转向时,采集侧向加速数据和纵向加速度数据;低通滤波单元,用于对侧向加速数据和纵向加速度数据进行低通滤波,滤除传感器高频噪声,滤波后得到车辆的侧向加速度值和纵向加速度值;计算单元,用于通过侧向加速度值和纵向加速度值计算车辆利用的附着系数。
进一步地,在本发明的一个实施例中,车辆利用的附着系数为:
其中,μa表示车辆利用的附着系数,axsen为纵向加速度值,aysen为侧向加速度值。
进一步地,在本发明的一个实施例中,车辆未利用的附着系数为:
ωrn=|ωrnom-ωrsen|
ayn=|aysen-ωrsen·u|
μm=min(μm1,μm2)
其中,ωrn为横摆角速度误差,ωrsen为车辆横摆角速度数据,ωrnom为车辆稳定转向时名义横摆角速度值,ayn为侧向加速度误差,aysen为车辆侧向加速度值,u为车辆纵向速度, ki(i=1,2,3,…16)表示为经验公式系数,μm为所述车辆未利用的附着系数,min(μm1,μm2) 表示取μm1,μm2两者中最小值。
进一步地,在本发明的一个实施例中,通过多个等级段对路面峰值附着系数进行调整,包括:
当前车辆处于猛烈转向时,路面峰值附着系数跳变到其他等级,若持续时间达到预设时间,则将路面峰值附着系数调整至当前等级,若未达到,则维持原路面峰值附着系数。
根据本发明实施例提出的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统,只需利用现有产业化的ESC系统里已安装的低成本传感器数据,结合通用的滤波方法和计算手段,即可估计出符合ESC使用需求的精度较高的路面峰值附着系数,估计速度快,无需使用大量车辆模型参数,估计方法稳定可靠,非常适用于实车应用。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (4)
1.一种车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,根据方向盘转角传感器数据判断车辆是否在进行转向,若车辆在进行转向,则执行步骤S2;
步骤S2,使用横摆角速度传感器采集的车辆横摆角速度数据与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值进行比较,判断车辆当前是否猛烈转向,若车辆为猛烈转向,则执行步骤S3;
步骤S3,采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数,具体地,
当前车辆处于猛烈转向时,采集所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据;
对所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据进行低通滤波,滤除传感器高频噪声滤波后得到车辆的侧向加速度值和纵向加速度值;
通过所述侧向加速度值和所述纵向加速度值计算所述车辆利用的附着系数,其中,所述车辆利用的附着系数为:
式中,μa为所述车辆利用的附着系数,axsen为纵向加速度值,aysen为侧向加速度值;
步骤S4,通过所述车辆横摆角速度数据、所述车辆稳定转向时名义横摆角速度值和所述猛烈转向时的侧向加速值,计算车辆未利用的附着系数,其中,所述车辆未利用的附着系数为:
ωrn=|ωrnom-ωrsen|
ayn=|aysen-ωrsen·u|
μm=min(μm1,μm2)
其中,ωrn为横摆角速度误差,ωrsen为车辆横摆角速度数据,ωrnom为车辆稳定转向时名义横摆角速度值,ayn为侧向加速度误差,aysen为车辆侧向加速度值,u为车辆纵向速度,ki(i=1,2,3,...16)表示为经验公式系数,μm为所述车辆未利用的附着系数,min(μm1,μm2)表示取μm1,μm2两者中最小值;
步骤S5,根据所述利用的附着系数和所述未利用的附着系数计算路面峰值附着系数;
步骤S6,对所述路面峰值附着系数进行分级,得到多个等级段;
步骤S7,车辆转向时触发车身稳定性控制ESC,通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整;以及
步骤S8,调整所述路面峰值附着系数后,迭代执行步骤S2,直至车辆当前不是猛烈转向,退出路面峰值附着系数估计。
2.根据权利要求1所述的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计方法,其特征在于,所述通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整,包括:
当前车辆处于猛烈转向时,所述路面峰值附着系数跳变到其他等级,若持续时间达到预设时间,则将所述路面峰值附着系数调整至当前等级,若未达到,则维持原路面峰值附着系数。
3.一种车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统,其特征在于,包括:
第一判断模块,用于根据方向盘转角传感器数据判断车辆是否在进行转向,若车辆在进行转向,则跳转至下一模块;
第二判断模块,用于使用横摆角速度传感器采集的车辆横摆角速度数据与计算得到的车辆稳定转向时名义横摆角速度值进行比较,判断车辆当前是否猛烈转向,若车辆为猛烈转向,则跳转至下一模块;
第一计算模块,用于采集车辆猛烈转向时的侧向加速数据和纵向加速度数据,计算车辆利用的附着系数,具体地,所述第一计算模块包括:
采集单元,用于当前车辆处于猛烈转向时,采集所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据;
低通滤波单元,用于对所述侧向加速数据和所述纵向加速度数据进行低通滤波,滤除传感器高频噪声,滤波后得到车辆的侧向加速度值和纵向加速度值;
计算单元,用于通过所述侧向加速度值和所述纵向加速度值计算所述车辆利用的附着系数,其中,所述车辆利用的附着系数为:
式中,μa表示车辆利用的附着系数,axsen为纵向加速度值,aysen为侧向加速度值;
第二计算模块,用于通过所述车辆横摆角速度数据、所述车辆稳定转向时名义横摆角速度值和所述猛烈转向时的侧向加速值,计算车辆未利用的附着系数,其中,所述车辆未利用的附着系数为:
ωrn=|ωrnom-ωrsen|
ayn=|aysen-ωrsen·u|
μm=min(μm1,μm2)
其中,ωrn为横摆角速度误差,ωrsen为车辆横摆角速度数据,ωrnom为车辆稳定转向时名义横摆角速度值,ayn为侧向加速度误差,aysen为车辆侧向加速度值,u为车辆纵向速度,ki(i=1,2,3,...16)表示为经验公式系数,μm为所述车辆未利用的附着系数,min(μm1,μm2)表示取μm1,μm2两者中最小值;
第三计算模块,用于根据所述利用的附着系数和所述未利用的附着系数计算路面峰值附着系数;
分级模块,用于对所述路面峰值附着系数进行分级,得到多个等级段;
调整模块,用于车辆转向时触发车身稳定性控制ESC,通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整;以及
迭代模块,用于调整所述路面峰值附着系数后,迭代跳转至所述第二判断模块,直至车辆当前不是猛烈转向,退出路面峰值附着系数估计。
4.根据权利要求3所述的车辆转向时稳定性控制的路面附着系数估计系统,其特征在于,所述通过所述多个等级段对所述路面峰值附着系数进行调整,包括:
当前车辆处于猛烈转向时,所述路面峰值附着系数跳变到其他等级,若持续时间达到预设时间,则将所述路面峰值附着系数调整至当前等级,若未达到,则维持原路面峰值附着系数。
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