CN112440979A - 一种控制车辆稳定性的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种控制车辆稳定性的方法及设备，该方法可以应用于智能驾驶/自动驾驶等智能汽车领域，用于控制前后轴分布式驱动车辆的横向稳定性。该方法考虑到车辆的横摆运动，并且通过前后轴滑移率补偿的方式来为车辆提供额外维持车辆横向稳定性的横摆力矩，从而控制车辆的横向稳定性，进而提升车辆行驶过程中的稳定性。

Description

一种控制车辆稳定性的方法及设备

技术领域

本申请涉及智能汽车技术领域，尤其涉及一种控制车辆稳定性的方法及设备。

背景技术

目前，车辆的车身电子稳定系统(electronic stability program，ESP)一般通过在车辆的左右轮上产生制动力矢量来控制产生附加横摆力矩，以提升车辆稳定性。例如，当车辆转向力不足时，车辆可以通过ESP在内后轮进行制动产生与转向方向相同的附加横摆力矩，以保证车辆稳定并按照驾驶员期望轨迹行驶，如图1中的左图所示。又例如，当车辆转向力过多时，车辆可以通过ESP在外前轮进行制动产生与转向方案相反的附加横摆力矩，以保证车辆稳定并按照驾驶员期望轨迹行驶，如图1中的右图所示。然而这种通过制动力介入产生横摆力矩以提高车辆稳定性的方法通常设置的介入较晚且制动介入较强烈，降低了驾驶员的使用体验。

相对于传统的集中式驱动车辆，前后轴分布式驱动车辆在前轴和后轴各有一套驱动系统，两个系统之间通过控制进行耦合。由于前后轴的扭矩分配比例更自由，因此，这种驱动架构为车辆的经济性、动力性、操纵性和稳定性等提供了更大的控制自由度。

特别地，前后轴扭矩的分配比例还会直接影响车轮的滑移率，进而影响车辆的转向特性和稳定性。因此，如何通过控制车轮滑移率来提供额外维持车辆稳定的横摆力矩在前后轴分布式驱动电动车辆实际工程应用中充满了挑战。

发明内容

本申请提供一种控制车辆稳定性的方法及设备，用于控制前后轴分布式驱动车辆的横向稳定性。

第一方面，本申请提供了一种控制车辆稳定性的方法，该方法可以适用于图6所示的前后轴分布式驱动车辆中，由控制车辆稳定性的设备(简称电子设备)执行。其中该方法具体包括以下步骤：

所述电子设备在车辆的状态为失稳时，获取当前时刻所述车辆的需求横摆力矩、前轴实际滑移率、后轴实际滑移率，以及前轴初始扭矩和后轴初始扭矩；然后，所述电子设备确定所述车辆的横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，并根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率；之后，所述电子设备根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述前轴初始扭矩，确定前轴目标扭矩；并根据所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，以及所述后轴初始扭矩，确定后轴目标扭矩；最终所述电子设备可以根据所述前轴目标扭矩和所述后轴目标扭矩，对所述车辆进行稳定性控制。

在本方法中，电子设备在车辆失稳时，可以获取前轴实际滑移率和后轴实际滑移率，然后快速且准确地得到符合当前行驶情况的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率，进而可以根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，确定能够保证所述车辆稳定的前轴目标扭矩和后轴目标扭矩，进而可以对车辆进行稳定性控制。该方法考虑到车辆的横摆运动，并且通过前后轴滑移率补偿的方式来为车辆提供额外维持车辆横向稳定性的横摆力矩，从而控制车辆的横向稳定性，进而提升车辆行驶过程中的稳定性。另外，由于所述前轴目标滑移率和后轴目标滑移率是根据当前时刻车辆的需求横摆力矩得到的，因此实时计算的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率更符合当前时刻所述车辆的行驶情况，即无论所述车辆在稳定性控制使能是何种驱动方式，通过该方法均可以快速且准确地保证车辆的稳定性。

在一个可能的设计中，所述电子设备还可以但不限于通过以下方法，确定车辆的状态：

方法一：所述电子设备根据当前时刻所述车辆的实际横摆角速度和目标横摆角速度之间的角速度误差，确定车辆的状态；

方法二：所述电子设备可以根据所述车辆的行驶参数，例如纵向车速、横向车速、车辆的质心侧偏角、纵向加速度、侧向加速度等，并通过对以上参数进行分析，确定所述车辆的状态。

通过该设计，所述电子设备可以准确地确定所述车辆的状态。

在一个可能的设计中，所述电子设备可以通过以下步骤，根据所述车辆的实际横摆角速度和目标横摆角速度之间的角速度误差，确定车辆的状态：

所述电子设备获取所述当前时刻所述车辆的纵向车速、车轮转向角和实际横摆角速度；所述电子设备根据所述纵向车速、所述车轮转向角以及存储的转向特性因数，确定目标横摆角速度；所述电子设备计算所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度之间的角速度误差；当所述角速度误差未落入由第一阈值和第二阈值构成的阈值区间内时，确定所述车辆的状态为失稳；否则，确定所述车辆的状态为稳定。其中，所述实际横摆角速度能够表征在不改变车辆的工况情况下车辆实际的行驶轨迹，所述目标横摆角速度用于表征所述车辆的驾驶员的期望轨迹，所述第一阈值为正数，所述第二阈值为负数。

通过该设计，所述电子设备可以根据所述车辆的当前行驶情况，准确地确定所述车辆的状态。

在一个可能的设计中，所述目标横摆角速度符合以下公式：

其中，γ_d(t)为所述目标横摆角速度，v_x(t)为所述纵向车速，δ(t)为所述车轮转向角，l_f为所述车辆的质心到前轴的距离，l_r为所述车辆的质心到后轴的距离，K为所述转向特性因数，t为当前时刻。

通过该设计，所述电子设备可以准确地计算所述车辆的目标横摆角速度。

在一个可能的设计中，所述电子设备可以根据所述角速度误差，确定所述需求横摆力矩。

示例性的，当所述角速度误差大于所述第一阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

示例性的，当所述角速度误差小于所述第二阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

其中，M(t)为所述需求横摆力矩，sign(δ(t))为符号函数，δ(t)为所述车轮转向角，e_γ(t)为所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的差值，K_Po为所述车辆在过多转向工况时的比例模块增益系数，K_Io为所述车辆在过多转向工况时的积分模块增益系数、K_Do所述车辆在过多转向工况时的微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻，K_Pu为所述车辆在不足转向工况时的比例模块增益系数，K_Iu所述车辆在不足转向工况时的积分模块增益系数、K_Du所述车辆在不足转向工况时的微分模块增益系数。

通过该设计，所述电子设备可以准确地计算出能够使所述车辆稳定的需求横摆力矩。

示例性的，所述角速度误差符合以下公式：

其中，e_γ(t)为所述角速度误差，γ(t)为所述实际横摆角速度，γ_d(t)为所述目标横摆角速度。

在一个可能的设计中，所述电子设备可以通过以下步骤获取所述车辆当前时刻的前轴实际滑移率λ_f(t)和后轴实际滑移率λ_f(t)：

首先所述电子设备获取车辆当前时刻的纵向加速度a_x(t)、侧向加速度a_y(t)、轮速ω_i(t)，以及实际横摆角速度γ(t)，车轮转向角δ(t)；然后所述电子设备根据以上参数，先计算纵向车速v_x(t)，然后根据纵向车速v_x(t)和轮速ω_i(t)，按照传统的车轮滑移率计算方法，计算四个车轮的实际滑移率λ_i(t)，且i＝1,2,3,4时分别代表左前车轮、右前车轮、左后车轮、右后车轮；最后，所述电子设备计算前轴实际滑移率λ_f(t)＝λ₁(t)+λ₂(t)，以及计算后轴实际滑移率λ_r(t)＝λ₃(t)+λ₄(t)。

通过该设计，所述电子设备可以根据所述车辆当前的行驶情况，准确地确定前轴实际滑移率和后轴实际滑移率。

在一个可能的设计中，在人工驾驶场景下，所述电子设备可以根据驾驶员输入装置中油门踏板和制动踏板的开度，以及手动档位摇杆和/或自动档位控制器输出的档位，按照动力最优或者能量最优方法，计算得到前轴初始扭矩T_f0和后轴初始扭矩T_r0。

通过该设计，所述电子设备可以根据驾驶员输入装置输出的数据，准确地计算前轴初始扭矩和后轴初始扭矩。

在一个可能的设计中，在自动驾驶场景下，所述电子设备可以根据ADAS输出的制动或驱动需求，计算得到前轴初始扭矩T_f0和后轴初始扭矩T_r0。通过该设计，所述电子设备可以在自动驾驶场景下，准确地计算前轴初始扭矩和后轴初始扭矩。

在一个可能的设计中，所述电子设备通过以下步骤，确定所述车辆的横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，包括：

首先，所述电子设备获取所述当前时刻所述车辆的车轮转向角、前轴侧偏角、后轴侧偏角、前轴垂向力以及后轴垂向力；然后，根据所述车轮转向角、所述前轴侧偏角、所述后轴侧偏角、所述前轴垂向力以及所述后轴垂向力，以及存储的目标对应关系，建立所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系。其中，所述目标对应关系为根据前轴侧向力与前轴滑移率、前后侧偏角、前轴垂向力的对应关系，后轴侧向力与后轴滑移率、后轴侧偏角、后轴垂向力的对应关系，以及横摆力矩与车辆转向角、前轴侧向力、后轴侧向力的对应关系确定的。

其中，前轴侧向力与前轴滑移率、前轴侧偏角、前轴垂向力的对应关系，以及后轴侧向力与后轴滑移率、后轴侧偏角、后轴垂向力的对应关系，是根据侧向力与横摆角速度关系的线性化分析得到的。而横摆力矩与车辆转向角、前轴侧向力、后轴侧向力的对应关系是对两自由度车辆模型的分析确定的。因此通过该设计，所述电子设备可以准确地建立横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系。

示例性的，所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系符合以下公式：

M＝cosδ(C_1f|λ_fd|+C_0f)α_fF_zfl_f-(C_1r|λ_rd|+C_0r)α_rF_zrl_r

其中，M为横摆力矩，δ为车轮转向角，C_1f和C_0f为前轴等效轮胎模型线性化系数，C_1r和C_0r为后轴等效轮胎线性化系数，λ_fd为前轴滑移率，λ_rd为后轴滑移率，α_f为前轴侧偏角，α_r为后轴侧偏角，F_zf为前轴垂向力，F_zr为后轴垂向力，l_f为车辆的质心到前轴的距离，l_r为车辆的质心到后轴的距离。

在一个可能的设计中，所述电子设备可以通过以下步骤，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率：

首先，所述电子设备根据所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定多个滑移率组合，其中，每个滑移率组合包含一个前轴滑移率和一个后轴滑移率；之后，所述电子设备在所述多个滑移率组合中，选择前轴滑移率和后轴滑移率小于0的至少一个滑移率组合；然后，在所述至少一个滑移率组合中选择前轴滑移率的绝对值和后轴滑移率的绝对值之和最小的目标滑移率组合；最后，所述电子设备确定所述目标滑移率组合中的前轴滑移率为所述前轴目标滑移率，并确定所述目标滑移率组合中的后轴滑移率为所述后轴目标滑移率。

通过上述公式可知，所述电子设备根据所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，可以得到多组解，而且所述多个组解中数值有正值也有负值。并且我们知道，为了保证车辆的行驶安全，可以对车辆进行制动处理，在车辆处于制动模式下，车辆的滑移率小于0。我们还知道，车辆的滑移率的绝对值越小，制动效果越好。因此，为了在所述多组解中找到最优解，所述电子设备可以将前轴滑移率和后轴滑移率小于0，以及前轴滑移率的绝对值和后轴滑移率的绝对值之和最小，作为两个约束条件，这样所述电子设备最终得到的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率可以保证车辆的行驶安全。

在一个可能的设计中，所述前轴目标扭矩符合以下公式：

所述后轴目标扭矩符合以下公式：

其中，T_f(t)为所述前轴目标扭矩，T_f0为所述前轴初始扭矩，e_λf(t)为所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，T_r(t)为所述后轴目标扭矩，T_r0为所述后轴初始扭矩，e_λr(t)为所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，K_P为比例模块增益系数，K_I为积分模块增益系数，K_D为微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻。

通过该设计，所述电子设备可以准确地计算到前轴目标扭矩和后轴目标扭矩，从而可以根据所述前轴目标扭矩和所述后轴目标扭矩，对所述车辆进行稳定性控制。

第二方面，本申请实施例提供了一种控制车辆稳定性的设备，包括用于执行以上第一方面中各个步骤的单元。

第三方面，本申请实施例提供了一种控制车辆稳定性的设备，包括至少一个处理元件和至少一个存储元件，其中该至少一个存储元件用于存储程序和数据，该至少一个处理元件用于执行本申请第一方面中提供的方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面提供的方法。

第五方面，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，使得所述计算机执行上述第一方面提供的方法。

第六方面，本申请实施例还提供了一种芯片，所述芯片用于读取存储器中存储的计算机程序，执行上述第一方面提供的方法。

第七方面，本申请实施例还提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持计算机装置实现上述第一方面提供的方法。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器用于保存该计算机装置必要的程序和数据。该芯片系统可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种车辆转向特性的示意图；

图2为本申请实施例提供的不同驱动架构对比示意图；

图3为本申请实施例提供的两自由度车辆模型示意图；

图4为本申请实施例提供的两自由度车辆模型的横摆力矩与侧向力的对应关系示意图；

图5为本申请实施例提供的侧向附着系数的函数曲线示意图；

图6为本申请实施例提供的一种前后轴分布式驱动车辆的系统架构图；

图7为本申请实施例提供的一种控制车辆稳定性的方法的流程图；

图8为本申请实施例提供的一种控制车辆稳定性的设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种控制车辆稳定性的设备的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的又一种控制车辆稳定性的设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供一种控制车辆稳定性的方法及设备，用以通过控制车轮滑移率来为前后轴分布式驱动电动车辆提供额外维持车辆稳定的横摆力矩，以控制前后轴分布式驱动车辆的横向稳定性。其中，方法和设备是基于同一技术构思的，由于方法及设备解决问题的原理相似，因此设备与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

1)、车辆的工况，即车辆的工作状况，又可以称为车辆的转向特性，主要分为三种：中性转向、不足转向、过多转向。

其中，中性转向指在等半径下转向，当车速变化时转向角不要求改变。不足转向指在等半径下转向，转向角随车速的提高而逐渐增加，因此行驶速度比较大的车辆在转弯时由于转向角较大而行车轨迹外偏，如图1中的左图虚线所示。过多转向指在等半径下转向，转向角随车速的提高而逐渐减小，因此行驶速度比较大的车辆在转弯时由于转向角较小而行车轨迹内偏，如图1中的右图虚线所示。

2)、车辆的状态，分为失稳和稳定两种。通常车辆的状态可以通过车辆的实际横摆角速度和用于表征驾驶员的期望轨迹的目标横摆角速度之间的角速度误差来判断。

当所述角速度误差大于第一阈值或者小于第二阈值时，所述车辆的状态为失稳。当所述角速度误差在所述第二阈值和所述第一阈值之间时，所述车辆的状态为稳定。具体如以下公式所示：

其中，e_γ为所述角速度误差，thd1为第一阈值，且thd1为正数，thd2为所述第二阈值，且thd2负数。

当然，目前还有很多其他方法也可以确定车辆的运行状态，例如，通过纵向车速、横向车速、车辆的质心侧偏角、纵向加速度、侧向加速度等参数来确定，具体过程本申请对此不再赘述。

3)、实际横摆角速度和目标横摆角速度之间的角速度误差，用于判断车辆的实际状态是否符合驾驶员的期望状态，即判断车辆的状态是否失稳。在本申请中，所述角速度误差可以采用以下公式确定：

其中，e_γ为所述角速度误差，γ为实际横摆角速度，γ_d为目标横摆角速度。

4)、前后轴分布式驱动车辆，是相对于传统的集中式驱动车辆架构提出的。如图2所示，与集中式驱动车辆的中央差速器机械结构不同，前后轴分布式驱动车辆在前轴和后轴各有一套驱动系统，两个系统之间通过控制进行耦合，而不需要专门的机械结构进行硬件连接。相对于集中式驱动车辆，前后轴分布式驱动车辆可以在前驱、后驱和四驱之间自由切换，且采用四驱模式时，由于可以独立、准确且快速地控制电机的驱动/制动转矩，使前后轴的扭矩分配比例更自由，因此，这种驱动架构为车辆的经济性、动力性、操纵性和稳定性等提供了更大的控制自由度。目前，很多车辆制造商采用这种驱动架构制造车辆。

5)、两自由度车辆模型，为假设车辆的纵向车速为匀速的情况下，对车辆的整车模型的简化。其中，涉及的两个自由度为车辆的侧向(即横向)运动和车辆的横摆运动。简化过程和坐标系定义如图3所示，其中图中的黑点表示车辆的质心，方块表示车轮。

其中，δ为车辆的车轮转向角，v_x为纵向车速，v_y为侧向车速，γ为车辆的横摆角速度。

根据两自由度车辆模型的运动与受力分析，在车辆稳定时纵向车速v_x和横摆角速度γ均为定值，侧向运动和横摆运动对应的动力学方程的方程组为：

其中，v_x(m/s)为车辆的纵向车速，v_y(m/s)为车辆的侧向车速，且纵向车速v_x为定值而侧向车速v_y为变量；k_f(N/rad),k_r(N/rad)分别为前车轮、后车轮的等效侧偏刚度，由轮胎的自身特性决定；l_f(m),l_r(m)分别为质心到前轴、后轴的距离，m(kg)为车辆的整车质量。注意，以上参数中的括号内为相应参数的单位。

通过以上公式，通过以下推导，可以得到目标横摆角速度公式：

由公式(2)可得以下公式(3)：

将上述(3)代入公式(1)，可以得到以下公式(4)

对公式(4)进行简化处理，可以得到公式(5)：

其中，在车辆固定的情况下，m、l_f、l_r、k_r和k_f均为固定不变的参数，与车速、车辆转向角等变量不相关，因此，可以定义公式(5)中

为转向特性因数K。需要说明的是，车辆固定的情况下，与K相关的参数均为固定不变的参数，即车辆固定，它的K也是固定的常量，因此，能够实现控制车辆稳定性的方法的车载处理器可以存储K的值，便于后续在计算目标横摆角速度时可以直接使用，提高计算效率。

这样，通过K的定义可以将公式(5)简化为公式(6)：

通过以上算法，可以通过两自由度车辆模型，得到计算目标横摆角速度的公式(6)。

6)、横摆力矩与车辆转向角、前轴(的轮胎)侧向力、后轴(的轮胎)侧向力的对应关系，可以通过上述两自由度车辆模型确定。

如图4所示，前轴侧向力相对于质心产生的正向横摆力矩为cosδF_yfl_f，后轴侧向力相对于质心产生的负向横摆力矩-F_yrl_r，因此，车辆的横摆力矩为上述正向横摆力矩和负向横摆力矩的和，如公式(7)所示：

M＝cosδF_yfl_f-F_yrl_r (7)

7)、侧向力与滑移率、侧偏角、垂向力的对应关系，具体包括前轴侧向力与前轴滑移率、前轴侧偏角、前轴垂向力的对应关系，以及后轴侧向力与后轴滑移率、后轴侧偏角、后轴垂向力的对应关系。

在本申请中，该对应关系可以通过对侧向力与横摆角速度关系的线性化(即局部线性化轮胎模型)确定，具体包括以下步骤：

a、车轮侧向力F_y(N)通常由车轮滑移率λ(-)、车轮侧偏角α(deg)和车轮垂向力F_z(N)决定。注意，以上参数中的括号内为相应参数的单位。

首先假设车轮侧向力与车轮垂向力呈线性比例关系，如公式(8)所示：

F_y＝μ_yF_z＝μ_y(λ,α)F_z (8)

其中，μ_y(-)为侧向附着系数，它是车轮滑移率λ和车轮侧偏角α的非线性函数，其非线性函数关系如图5所示。

b、由于通常车轮滑移率λ在制动防抱死(Antilock Brake System，ABS)/牵引力控制系统(Traction Control System，TCS)的作用下不会大于0.3，在此滑移率区间内侧向附着系数μ_y随滑移率λ的增加近似线性下降，且侧向附着系数μ_y与车轮侧偏角α的关系可以近似为正比例关系。因此，在滑移率小于0.3的情况下，可以将车轮侧向力线性化为公式(9)：

F_y＝(C₁λ+C₀)αF_z，λ∈[0 0.3] (9)

其中，C₁和C₀为线性化系数。

c、实际中车轮滑移率分为两种工况：驱动工况和制动工况，则定义车轮滑移率为公式(10)：

其中，R_w为车轮半径(假设四个车轮半径一致)；λ_i特指各个车轮的滑移率，且i＝1,2,3,4时分别代表左前车轮、右前车轮、左后车轮、右后车轮；在车轮在驱动工况下，λ_i为正数，且介于[0 1]之间；当车轮在制动工况下，λ_i为负数，且介于[-1 0]之间。

由于步骤b中的车轮侧向力默认为λ_i≥0的场景，且假设制动工况和驱动工况对应的轮胎模型是对称的，所以轮胎线性化模型最终可以表示为公式(11)：

F_y＝(C₁|λ|+C₀)αF_z，λ∈[-0.3 0.3] (11)

根据上述公式(11)，可以得到前轴侧向力与前轴滑移率、前轴侧偏角、前轴垂向力的对应关系，如公式(12)所示：

F_yf＝(C_1f|λ_fd|+C_0f)α_fF_zf (12)

其中，C_1f和C_0f为前轴等效轮胎模型线性化系数，λ_fd为等效前轴滑移率，α_f为前轴侧偏角，

α₁为左前车轮侧偏角，α₂为右前车轮侧偏角，F_zf为前轴垂向力，F_zf＝F_z1+F_z2，F_z1为左前车轮垂向力，F_z2为右前车轮垂向力。

同理，根据上述公式(11)，还可以得到后轴侧向力与后轴滑移率、后轴侧偏角、后轴垂向力的对应关系，如公式(13)所示。

F_yr＝(C_1r|λ_fd|+C_0r)λ_rF_zr (13)

其中，C_1r和C_0r为后轴等效轮胎模型线性化系数，λ_rd为等效后轴滑移率，α_r为后轴侧偏角，

α₃为左后车轮侧偏角，α₄为右后车轮侧偏角，F_zr为后轴垂向力，F_zr＝F_z3+F_z4，F_z3为左后车轮垂向力，F_z4为右后车轮垂向力。

需要说明的是，本申请中所涉及的“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请中所涉及的多个，是指两个或两个以上。

另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

下面结合附图对本申请实施例做进行具体说明。

本申请实施例提供的控制车辆稳定性的方法可以应用于前后轴分布式驱动车辆中，具体的，该控制车辆稳定性的方法可以承载在一个单独的车载电子设备(还可以称为控制车辆稳定性的设备)中，或者耦合到ESP等传统的车辆稳定性控制系统、车辆制动系统中，本申请对此不作限定。

参阅图6所示的前后轴分布式驱动车辆的系统架构图，该车辆可以包含：车载传感器、驾驶员输入装置、高级驾驶辅助系统(advanced driver assistance system，ADAS)、整车控制器、扭矩执行单元等等。

其中，所述车辆传感器用于实时采集车辆的纵向加速度a_x(m/s²)、侧向加速度a_y(m/s²)、横摆角速度γ(rad/s)、轮速ω_i(rad/s)等参数。其中i＝1,2,3,4，分别代表左前车辆、右前车辆、左后车辆、右后车轮。以上参数括号内为相应参数的单位。

ADAS，应用于自动驾驶场景，其中包含轨迹跟踪控制器，能够根据当前车辆的行驶情况，自动检测车辆的转向需求(即车轮转向角δ)和制动或驱动需求(即加减速需求)。

驾驶员输入装置，应用于人工驾驶场景，具体可以包含方向盘、油门踏板和制动踏板、手动档位摇杆、自动档位控制器等，用于接收驾驶员的驾驶意图，生成相应的数据。例如，在驾驶员对方向盘进行操作后，方向盘会得到方向盘转角δ_SW(rad)。

整车控制器具有动力学控制功能，可以控制车辆行驶和稳定性等。进一步的，整车控制器可以包含动力学控制功能单元，用于执行本申请实施例所提供的控制车辆稳定性的方法。

所述整车控制器可以从车载传感器、驾驶员输入装置，以及ADAS中获取各种数据，并通过所述动力学控制功能单元对获取的数据进行处理，从而进行车辆的操纵性和稳定性控制。例如，所述动力学控制功能单元对获取的数据进行处理，判断车辆的状态是否稳定，以及在车辆失稳时完成车辆控制量的计算，并将控制量转化为前后和后轴(即车轮)的驱动/制动扭矩需求(即前轴扭矩和后轴扭矩)。

扭矩执行单元可以用于接收来自整车控制器的前后和后轴的驱动/制动扭矩需求，然后根据上述扭矩需求，对前轴电机和后轴电机进行控制，从而对前轴和后轴施加制动或驱动扭矩，进而实现车辆的操纵性和稳定性控制。可选的，所述扭矩执行单元中可以包含用于控制电机的电机控制单元。

可选的，所述电机控制单元的数量可以为1个也可以为2个。当所述电机控制单元的数量为1个时，所述电机控制单元可以实现对前轴电机和后轴电机的控制。当所述电机控制单元的数量为2个时，不同的电机控制单元可以分别对不同的电机进行控制。

需要说明的是，图6所示的系统架构并不构成对本申请实施例适用的前后轴分布式驱动车辆的限定，前后轴分布式驱动车辆可以包含更多或更少的部件。例如，当前后轴分布式驱动车辆不具有自动驾驶功能时，其内部不包含ADAS。又例如，当前后轴分布式驱动车辆只具有自动驾驶功能，而不具有人工驾驶功能时，其内部则不包含驾驶员输入装置。再例如，当前后轴分布式驱动车辆既具有自动驾驶功能，又具有人工驾驶功能时，其内部包含ADAS和驾驶员输入装置。

另外，还需要说明的是，在本申请实施例中，能够实时改变的参数可以记为以时间t为变量的函数，t可以表示当前时刻。当然，基于以t为变量的函数计算或估计得到的参数，也记为以t为变量的函数。

例如，在图6所示的系统架构中，车载传感器测量得到的纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度、轮速以及方向盘输出的方向盘转角，可以分别记为a_x(t)、a_y(t)、γ(t)、ω_i(t)、δ_SW(t)。

通过方向盘转角计算得到的或者ADAS输出的车轮转向角，记为δ(t)。并且δ(t)＝δ_SW(t)/I_s，其中I_s为车辆转向比，为固定值。

通过以上参数的中的部分或全部估计得到的纵向车速v_x(m/s)、车轮垂向力F_zi(N)、车轮侧偏角α_i(deg)，车轮实际滑移率λ_i(-)等，均可以记为v_x(t)、F_zi(t)、α_i(t)、λ_i(t)。

由于以上参数的计算方法均为现有且较为复杂，在本申请实施例中不再详细展开。

本申请实施例提供了一种控制车辆稳定性的方法，该方法适用于图6所示的前后轴分布式驱动车辆。所述方法由控制车辆稳定性的设备执行。所述控制车辆稳定性的设备可以为整车控制器，也可以为独立于整车控制器的一个独立电子设备，还可以是耦合有车辆稳定性控制功能的各种车载设备，在以下实施例中，所述控制车辆稳定性的设备可以简称为电子设备。另外，在本申请实施例中，所述车辆可以采用前驱、后驱、动力最优四驱、效果最优四驱中任一种驱动方式，本申请对此不作限定。

参阅图7所示，该方法具体包括以下步骤：

S701：电子设备在车辆的状态为失稳时，获取当前时刻所述车辆的需求横摆力矩、前轴实际滑移率、后轴实际滑移率，以及前轴初始扭矩和后轴初始扭矩。

本申请实施例中，车辆在行驶过程中，所述电子设备还可以采用多种方法判定车辆的状态，可以但不限于采用以下方法：

方法一：所述电子设备可以获取所述车辆的行驶参数，例如纵向车速、横向车速、车辆的质心侧偏角、纵向加速度、侧向加速度等，并通过对以上参数进行分析，确定所述车辆的状态。

方法二：由于车辆的实际横摆角速度能够表征在不改变车辆的工况情况下车辆实际的行驶轨迹，而车辆的目标横摆角速度能够表征驾驶员的期望轨迹。我们了解，一般情况下，若车辆的实际行驶轨迹严重偏离驾驶员的期望轨迹时，车辆的状态为失稳；否则，车辆的状态为稳定。因此，在本申请实施例中，可以通过车辆的实际横摆角速度和目标横摆角速度之间的角速度误差来确定车辆的状态。具体可以包含以下步骤：

A1、所述电子设备获取所述当前时刻所述车辆的纵向车速、车轮转向角和实际横摆角速度。

在步骤A1中，所述电子设备可以通过车载传感器，采集车辆当前时刻的纵向加速度a_x(t)、侧向加速度a_y(t)、轮速ω_i(t)，以及实际横摆角速度γ(t)。当所述车辆为人工驾驶时，所述电子设备还可以从当前方向盘中获取方向盘转角δ_SW(t)，然后通过δ_SW(t)/I_s，得到车轮转向角δ(t)，其中，其中I_s为车辆转向比，为固定值；当所述车辆为自动驾驶时，所述电子设备可以从ADAS获取车轮转向角δ(t)。

所述电子设备可以采用传统的纵向车速估计方法，根据纵向加速度a_x(t)、侧向加速度a_y(t)、轮速ω_i(t)，以及实际横摆角速度γ(t)，计算当前时刻所述车辆的纵向车速v_x(t)。

A2、所述电子设备根据所述纵向车速、所述车轮转向角以及存储的转向特性因数，确定目标横摆角速度。

所述目标横摆角速度符合以下公式：

其中，γ_d(t)为所述目标横摆角速度，l_f为所述车辆的质心到前轴的距离，l_r为所述车辆的质心到后轴的距离，K为所述转向特性因数，t为当前时刻。K是通过对所述车辆构建两自由度车辆模型得到的，根据以上对两自由度车辆模型的介绍可知，

m为所述车辆的整车质量，k_f,k_r分别为前车轮、后车轮的等效侧偏刚度，由所述车辆的轮胎的自身特性决定。

在具体实施中，为了安全起见，所述电子设备还可以将所述目标横摆角速度进行饱和处理。

A3、所述电子设备计算所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度之间的角速度误差。可选的，所述角速度误差e_γ(t)符合以下公式：

由于所述车辆在行驶过程中，车载传感器会受到外界干扰，采集到的数据会存在误差，同时通过两自由度车辆模型计算得到的所述目标横摆角速度也会存在误差，虽然每个误差较小可以忽略，但是当误差累积时，会影响到所述电子设备最终的判断结果，因此，需要设定一定的阈值，来判断所述车辆的状态。

A4、所述电子设备确定所述角速度误差未落入由第一阈值和第二阈值构成的阈值区间内时，确定所述车辆的状态为失稳，其中，所述第一阈值为正数，所述第二阈值为负数。

在步骤A4中，所述电子设备可以通过如以下公式所示的判断方法，确定所述车辆的状态：

其中，thd1为第一阈值，且thd1为正数，thd2为所述第二阈值，且thd2负数。

需要说明的是，本申请并不对thd1、thd2的取值进行限定，thd1、thd2的取值可以根据实际的场景以及车辆具体设定。

在一个具体的实现方式中，所述电子设备在执行上述步骤S701时，可以通过以下步骤获取所述车辆当前时刻的前轴实际滑移率λ_f(t)和后轴实际滑移率λ_f(t)：

首先所述电子设备获取车辆当前时刻的纵向加速度a_x(t)、侧向加速度a_y(t)、轮速ω_i(t)，以及实际横摆角速度γ(t)，车轮转向角δ(t)，具体过程可以参见上述步骤A1。

然后所述电子设备根据以上参数，先计算纵向车速v_x(t)，然后根据纵向车速v_x(t)和轮速ω_i(t)，按照传统的车轮滑移率计算方法(如以上公式(10)所示)，计算四个车轮的实际滑移率λ_i(t)，且i＝1,2,3,4时分别代表左前车轮、右前车轮、左后车轮、右后车轮。

最后，所述电子设备计算前轴实际滑移率λ_f(t)＝λ₁(t)+λ₂(t)，以及计算后轴实际滑移率λ_r(t)＝λ₃(t)+λ₄(t)。

在一个具体的实现方式中，在人工驾驶场景下，所述电子设备可以根据驾驶员输入装置中油门踏板和制动踏板的开度，以及手动档位摇杆和/或自动档位控制器输出的档位，按照动力最优或者能量最优方法，计算得到前轴初始扭矩T_f0和后轴初始扭矩T_r0。

在一个具体的实现方式中，在自动驾驶场景下，所述电子设备可以根据ADAS输出的制动或驱动需求，计算得到前轴初始扭矩T_f0和后轴初始扭矩T_r0。

在一个具体的实现方式中，所述电子设备在执行上述步骤S701时可以通过以下步骤获取所述车辆的需求横摆力矩M(t)：

所述电子设备获取所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度之间的角速度误差。可选的，在所述电子设备通过上述步骤A1-A4确定所述车辆的状态的情况下，所述电子设备可以直接沿用步骤A3中计算得到的所述角速度误差。

然后，所述电子设备根据获取的角速度误差，确定所述需求横摆力矩。

在一个示例中，当所述角速度误差大于所述第一阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

在另一个示例中，当所述角速度误差小于所述第二阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

其中，M(t)为所述需求横摆力矩，sign(δ(t))为符号函数，δ(t)为所述车轮转向角，e_γ(t)为所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的差值，K_Po为所述车辆在过多转向工况时的比例模块增益系数，K_Io为所述车辆在过多转向工况时的积分模块增益系数、K_Do所述车辆在过多转向工况时的微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻，K_Pu为所述车辆在不足转向工况时的比例模块增益系数，K_Iu所述车辆在不足转向工况时的积分模块增益系数、K_Du所述车辆在不足转向工况时的微分模块增益系数。

S702：所述电子设备确定横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系。

在一个实现方式中，所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系为所述电子设备内部存储的。

在另一个实现方式中，所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系为所述电子设备根据所述车辆当前的行驶情况确定的。

通过以上第6)点对两自由度车辆模型的分析可以确定，横摆力矩与车辆转向角、前轴(的轮胎)侧向力、后轴(的轮胎)侧向力之间存在对应关系，如以上公式(7)所示。

另外，通过第7)点对侧向力与横摆角速度关系的线性化分析，还可以确定前轴侧向力与前轴滑移率、前轴侧偏角、前轴垂向力的对应关系，以及后轴侧向力与后轴滑移率、后轴侧偏角、后轴垂向力的对应关系，分别为公式(12)和公式(13)所示。

在本申请中，所述电子设备在执行S702时，可以将公式(12)和公式(13)代入公式(7)，从而得到目标对应关系，即横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率，以及车辆转向角、前轴侧偏角、后轴侧偏角、前轴垂向力以及后轴垂向力的对应关系，如以下公式所示：

M＝cosδ(C_1f|λ_fd|+C_0f)α_fF_zfl_f-(C_1r|λ_rd|+C_0r)α_rF_zrl_r 公式(14)

其中，M为横摆力矩，δ为车轮转向角，C_1f和C_0f为前轴等效轮胎模型线性化系数，C_1r和C_0r为后轴等效轮胎线性化系数，λ_fd为前轴等效滑移率，λ_rd为后轴等效滑移率，α_f为前轴侧偏角，α_r为后轴侧偏角，F_zf为前轴垂向力，F_zr为后轴垂向力，l_f为车辆的质心到前轴的距离，l_r为车辆的质心到后轴的距离。

另外，在当前时刻，上述公式(14)中，除M、λ_fd、λ_rd以外的其他参数的取值，所述电子设备均可以确定。例如，δ为所述电子设备获取的当前时刻的车轮转向角δ(t)，α_f为所述电子设备当前时刻计算的前轴侧偏角

α_r为所述电子设备当前时刻计算的后轴侧偏角

F_zf为所述电子设备当前时刻计算的前轴垂向力F_zf(t)＝F_z1(t)+F_z2(t)，F_zr为所述电子设备当前时刻计算的后轴垂向力F_zr(t)＝F_z3(t)+F_z4(t)，其中，α_i(t)为当前时刻各个车轮的侧偏角，F_zi(t)为当前时刻各个车轮的垂向力，且i＝1,2,3,4时分别代表左前车轮、右前车轮、左后车轮、右后车轮。

需要说明的是，α_i(t)为所述电子设备按照现有计算方法根据质心侧偏角确定，而所述质心侧偏角可以为所述电子设备根据所述车辆当前时刻的纵向加速度a_x(t)、侧向加速度a_y(t)、轮速ω_i(t)，以及实际横摆角速度γ(t)，车轮转向角δ(t)等参数，估计得到的。F_zi(t)也为所述电子设备按照现有的计算方法，根据上述参数、车辆的制动或驱动需求，以及所述车辆的质量、l_f、l_r等估计得到的。

综上，所述电子设备可以获取公式(14)中除M、λ_fd、λ_rd以外的其他参数的取值并代入公式(14)，所述电子设备可以建立横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系。

S703：所述电子设备根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率。

在一个具体的实现方式中，所述电子设备可以通过以下步骤，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率：

B1、所述电子设备根据所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定多个滑移率组合，其中，每个滑移率组合包含一个前轴滑移率和一个后轴滑移率。

在步骤B1中，所述电子设备可以将S701获取的所述需求横摆力矩M(t)代入公式(14)，可以得到前轴滑移率和后轴滑移率的一个约束方程。由于所述约束方程中前后滑移率和后轴滑移率均为绝对值，因此，解上述约束方程，可以得到多个滑移率组合。

B2、所述电子设备在所述多个滑移率组合中，选择前轴滑移率和后轴滑移率小于0的至少一个滑移率组合。

在本申请实施例中，虽然当前所述车辆可以处于驱动模式，也可以是处于制动模式，但是由于当前时刻所述车辆失稳，为了保证行驶安全，一般需要对所述车辆进行制动来快速地保证车辆的稳定。换句话说，由于所述车辆当前处于制动模式，所以所述车辆的前轴滑移率和后轴滑移率均小于0。

B3、所述电子设备在所述至少一个滑移率组合中选择前轴滑移率的绝对值和后轴滑移率的绝对值之和最小的目标滑移率组合。

我们知道，在车辆控制领域，车辆的滑移率的绝对值越小，制动效果越好，车辆的形式就越安全。因此，为了保证所述车辆的行驶安全，所述电子设备可以在所述至少一个滑移率组合中选择前轴滑移率的绝对值和后轴滑移率的绝对值之和最小的目标滑移率组合。

B4、所述电子设备确定所述目标滑移率组合中的前轴滑移率为所述前轴目标滑移率，并确定所述目标滑移率组合中的后轴滑移率为所述后轴目标滑移率。

通过上述步骤，所述电子设备可以在保证所述车辆的行驶安全的前提下，快速且准确地得到符合当前行驶情况的前轴目标滑移率λ_fd(t)和后轴目标滑移率λ_rd(t)。

S704：所述电子设备根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述前轴初始扭矩，确定前轴目标扭矩；并根据所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，以及所述后轴初始扭矩，确定后轴目标扭矩。

在一个具体的实现方式中，所述前轴目标扭矩符合以下公式：

所述后轴目标扭矩符合以下公式：

其中，T_f(t)为所述前轴目标扭矩，T_f0为所述前轴初始扭矩，e_λf(t)为所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，即e_λf(t)＝λ_fd(t)-λ_f(t)，T_r(t)为所述后轴目标扭矩，T_r0为所述后轴初始扭矩，e_λr(t)为所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，即e_λr(t)＝λ_rd(t)-λ_f(t)，K_P为比例模块增益系数，K_I为积分模块增益系数，K_D为微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻。

S705：所述电子设备根据所述前轴目标扭矩和所述后轴目标扭矩，对所述车辆进行稳定性控制。

在一个具体的实现方式中，所述电子设备可以将所述前轴目标扭矩T_f(t)和所述后轴目标扭矩T_r(t)发送给所述车辆中的扭矩执行单元，这样，所述扭矩执行单元可以根据所述前轴目标扭矩T_f(t)，对前轴电机进行控制，以及根据所述后轴目标扭矩T_r(t)，对后轴电机进行控制，以使前轴电机和后轴电机对前轴和后轴分别施加相应的目标扭矩，从而实现所述车辆的稳定性控制，进而保证所述车辆行驶的稳定性和安全性。

在上述实现方式中，由于所述车辆最终由前轴电机和后轴电机作为最终稳定性控制的执行主体，其控制响应更加快速，因此所述车辆的横摆角速度的收敛速度更快，进而可以使所述车辆从失稳状态进入稳定状态的时间更短，从而可以进一步保证所述车辆的安全。

在另一个实现方式中，所述电子设备在所述车辆处于失稳状态时，持续执行以上步骤，实时通过监控车辆的前轴滑移率和后轴滑移率，确定前轴目标扭矩和后轴目标扭矩，从而持续对所述车辆进行稳定性控制。

本申请实施例提供了一种控制车辆稳定性的方法，在该方法中，电子设备在确定车辆失稳时，可以获取前轴实际滑移率和后轴实际滑移率，然后快速且准确地得到符合当前行驶情况的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率，进而可以根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，确定能够保证所述车辆稳定的前轴目标扭矩和后轴目标扭矩，进而可以对车辆进行稳定性控制。

首先，该方法考虑到车辆的横摆运动，并且通过前后轴滑移率补偿的方式来为车辆提供额外维持车辆横向稳定性的横摆力矩，从而控制车辆的横向稳定性，进而提升车辆行驶过程中的稳定性。另外，由于所述前轴目标滑移率和后轴目标滑移率是根据当前时刻车辆的需求横摆力矩得到的，因此实时计算的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率更符合当前时刻所述车辆的行驶情况，即无论所述车辆在稳定性控制使能是何种驱动方式，通过该方法均可以快速且准确地保证车辆的稳定性。

再者，该方法通过两自由度车辆模型和局部线性化轮胎模型，建立横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，从而所述电子设备可以实时、准确地得到更符合当前时刻所述车辆的行驶情况的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率，从而可以实时的对车辆进行控制。

另外，该方法可以在不增加前后轴分布式驱动车辆的硬件成本的情况下，仅通过应用软件控制，即可提高所述车辆在各种驱动方式下的稳定性。并且该方法最后的稳定性控制由电机执行，由于电机的响应速度极快，相对于传统的液压制动方式，该方法可以使车辆稳定性控制的过程更加平顺，提高了驾驶员的使用体验。

还需要说明的是，本申请实施例提供的控制车辆稳定性的方法可以与传统的ESP互为冗余和备份，即车辆可以同时通过两套稳定性控制机制实现自身的稳定性控制，进一步提高了车辆的稳定性。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种控制车辆稳定性的设备，该设备适用于图6所示的前后轴分布式驱动车辆，用于实现上述控制车辆稳定性的方法。所述设备可以为整车控制器，也可以为独立于整车控制器的一个独立电子设备，还可以是耦合有车辆稳定性控制功能的各种车载设备。如图8所示，按照逻辑功能划分，所述设备包含以下10个模块：信号处理(参数估计)，目标横摆角速度计算，车辆的状态确定，需求横摆力矩计算，前轴垂向力、后轴垂向力计算，前轴侧偏角、后轴侧偏角计算，前轴目标滑移率、后轴目标滑移率计算，前轴实际滑移率、后轴实际滑移率计算，前轴初始扭矩、后轴初始扭矩计算，前轴目标扭矩、后轴目标扭矩计算。

所述设备与车载传感器、驾驶员输入装置、ADAS，以及扭矩执行单元之间通过总线相连。其中，所述设备可以从所述车载传输器获取当前时刻车辆的纵向加速度、侧向加速度、轮速，以及实际横摆角速度。在车辆处于人工驾驶场景中，所述设备可以从所述驾驶员输入装置获取方向盘转角、油门踏板开度、制动踏板开度，以及档位。在自动驾驶场景中，所述设备可以从所述ADAS获取车轮转向角以及制动或驱动需求。

所述设备在执行控制车辆稳定性的方法，得到前轴目标扭矩和后轴目标扭矩后，可以发送给扭矩执行单元，以使所述扭矩执行单元对前轴电机和后轴电机进行控制，从而对前轴和后轴施加制动或驱动扭矩，最终实现车辆的操纵性和稳定性控制。

下面对所述设备在实现上述控制车辆稳定性的方法的过程中，各个模块的功能进行介绍。

所述数据处理模块，用于接收车载传感器、驾驶员输入装置、ADAS发送的原始数据，并基于接收的原始数据，计算或估计其他相关参数，如图8所示。

例如，所述数据处理模块可以采用传统的纵向车速估计方法，根据纵向加速度、侧向加速度、轮速，以及实际横摆角速度，计算当前时刻车辆的纵向车速。

又例如，所述数据处理模块根据方向盘转角计算车轮转向角。

再例如，所述数据处理模块根据纵向加速度、侧向加速度、轮速，以及实际横摆角速度，车轮转向角等计算车轮的质心侧偏角，以及基于所述质心侧偏角估计每个车轮的侧偏角。

再例如，所述数据处理模块根据纵向加速度、侧向加速度、轮速，实际横摆角速度，车轮转向角，车辆的制动或驱动需求，以及所述车辆的质量、l_f、l_r等，估计每个车轮的垂向力。

再例如，所述数据处理模块根据纵向车速和轮速，计算每个车轮的实际滑移率。

所述目标横摆角速度计算模块，用于根据车轮转向角进而纵向车速，计算目标横摆角速度。其中，所述目标横摆角速度符合以下公式：

其中，γ_d(t)为所述目标横摆角速度，v_x(t)为所述纵向车速，δ(t)为所述车轮转向角，l_f为所述车辆的质心到前轴的距离，l_r为所述车辆的质心到后轴的距离，K为所述转向特性因数，t为当前时刻。

所述车辆的状态确定模块，用于判定车辆的状态。可选的，所述车辆的状态确定模块可以采用多种方法实现。

例如，所述车辆的状态确定模块可以根据纵向车速、横向车速、质心侧偏角、纵向加速度、侧向加速度等进行分析，确定所述车辆的状态。

又例如，所述车辆的状态确定模块可以根据所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度之间的角速度误差，确定所述车辆的状态。其中，所述角速度误差符合以下公式：

其中，e_γ(t)为所述角速度误差，γ(t)为所述实际横摆角速度，γ_d(t)为所述目标横摆角速度。

所述车辆的状态符合以下公式：

其中，thd1为第一阈值，且thd1为正数，thd2为所述第二阈值，且thd2负数。

需要说明的是，本申请并不对thd1、thd2的取值进行限定，thd1、thd2的取值可以根据实际的场景以及车辆具体设定。

所述需求横摆力矩计算模块，用于在所述车辆的状态确定模块确定所述车辆失稳时，计算需求横摆力矩。所述需求横摆力矩根据所述角速度误差和车轮转向角，计算需求横摆力矩。

当所述角速度误差大于所述第一阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

当所述角速度误差小于所述第二阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

其中，M(t)为所述需求横摆力矩，sign(δ(t))为符号函数，δ(t)为所述车轮转向角，e_γ(t)为所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的差值，K_Po为所述车辆在过多转向工况时的比例模块增益系数，K_Io为所述车辆在过多转向工况时的积分模块增益系数、K_Do所述车辆在过多转向工况时的微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻，K_Pu为所述车辆在不足转向工况时的比例模块增益系数，K_Iu所述车辆在不足转向工况时的积分模块增益系数、K_Du所述车辆在不足转向工况时的微分模块增益系数。

所述前轴垂向力、后轴垂向力计算模块，用于根据四个车轮的垂向力，计算前轴垂向力和后轴垂向力，其中，前轴垂向力F_zf(t)＝F_z1(t)+F_z2(t)，后轴垂向力F_zr(t)＝F_z3(t)+F_z4(t)，F_zi(t)为当前时刻各个车轮的垂向力，且i＝1,2,3,4时分别代表左前车轮、右前车轮、左后车轮、右后车轮。

所述前轴侧偏角、后轴侧偏角计算模块，用于根据四个车轮的侧偏角，计算前轴侧偏角和后轴侧偏角，其中，前轴侧偏角

后轴侧偏角

α_i(t)为当前时刻各个车轮的侧偏角。

所述前轴目标滑移率、后轴目标滑移率计算模块，用于根据需求横摆力矩，车轮转向角、前轴垂向力和后轴垂向力，以及前轴侧偏角和后轴侧偏角，以及存储的目标对应关系(如公式14所示)，计算前轴目标滑移率和后轴目标滑移率。

在一个具体的实现方式中，所述前轴目标滑移率、后轴目标滑移率计算模块首先将获取的车轮转向角、前轴垂向力和后轴垂向力，以及前轴侧偏角和后轴侧偏角，代入以下公式，从而得到横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系：

M＝cosδ(C_1f|λ_fd|+C_0f)α_fF_zfl_f-(C_1r|λ_rd|+C_0r)α_rF_zrl_r 公式(14)

其中，M为横摆力矩，δ为车轮转向角，C_1f和C_0f为前轴等效轮胎模型线性化系数，C_1r和C_0r为后轴等效轮胎线性化系数，λ_fd为前轴等效滑移率，λ_rd为后轴等效滑移率，α_f为前轴侧偏角，α_r为后轴侧偏角，F_zf为前轴垂向力，F_zr为后轴垂向力，l_f为车辆的质心到前轴的距离，l_r为车辆的质心到后轴的距离。

然后所述前轴目标滑移率、后轴目标滑移率计算模块根据所述需求横摆力矩，以及上述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，计算得到前轴目标滑移率和后轴目标滑移率。

所述前轴实际滑移率、后轴实际滑移率计算模块，用于根据四个车轮的实际滑移率，计算前轴实际滑移率、后轴实际滑移率。其中，前轴实际滑移率λ_f(t)＝λ₁(t)+λ₂(t)，以及后轴实际滑移率λ_r(t)＝λ₃(t)+λ₄(t)。λ_i(t)为当前时刻各个车轮的实际滑移率。

所述前轴初始扭矩、后轴初始扭矩计算模块，用于在人工驾驶场景下，所述电子设备可以根据驾驶员输入装置输出的油门踏板和制动踏板的开度，以及手动档位摇杆和/或自动档位控制器输出的档位，按照动力最优或者能量最优方法，计算得到前轴初始扭矩T_f0和后轴初始扭矩T_r0。在自动驾驶场景下，所述电子设备可以根据ADAS输出的制动或驱动需求，计算得到前轴初始扭矩T_f0和后轴初始扭矩T_r0。

所述前轴目标扭矩、后轴目标扭矩计算模块，用于获取所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值e_λf(t)，然后根据e_λf(t)以及前轴初始扭矩，公式

得到前轴目标扭矩；以及获取所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值e_λr(t)，然后根据e_λr(t)以及后轴初始扭矩，公式

得到后轴扭矩。

其中，T_f(t)为所述前轴目标扭矩，T_f0为所述前轴初始扭矩，e_λf(t)为所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，即e_λf(t)＝λ_fd(t)-λ_f(t)，T_r(t)为所述后轴目标扭矩，T_r0为所述后轴初始扭矩，e_λr(t)为所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，即e_λr(t)＝λ_rd(t)-λ_f(t)，K_P为比例模块增益系数，K_I为积分模块增益系数，K_D为微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种控制车辆稳定性的设备，该设备适用于图6所示的前后轴分布式驱动车辆，用于实现上述控制车辆稳定性的方法，且具有图8所示的设备的功能。参阅图9所示，该设备900包括：获取单元901、确定单元902，扭矩计算单元903，稳定性控制单元904。下面介绍所述设备900在进行车辆稳定性控制时，各个单元的功能。

获取单元901，用于在车辆的状态为失稳时，获取当前时刻所述车辆的需求横摆力矩、前轴实际滑移率、后轴实际滑移率，以及前轴初始扭矩和后轴初始扭矩；

确定单元902，用于确定所述车辆的横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系；以及根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率；

扭矩计算单元903，用于根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述前轴初始扭矩，确定前轴目标扭矩；以及根据所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，以及所述后轴初始扭矩，确定后轴目标扭矩；

稳定性控制单元904，用于根据所述前轴目标扭矩和所述后轴目标扭矩，对所述车辆进行稳定性控制。

在一个实现方式中，所述设备还包括状态确定单元905，用于通过以下步骤，确定车辆的状态为失稳：

获取所述当前时刻所述车辆的纵向车速、车轮转向角和实际横摆角速度；

根据所述纵向车速、所述车轮转向角以及存储的转向特性因数，确定目标横摆角速度，其中，所述转向特性因数用于表征所述车辆的转向特性的常量；

计算所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度之间的角速度误差；

若所述角速度误差未落入预设阈值区间内，确定所述车辆的状态为失稳，其中，所述预设阈值区间为所述第一阈值和所述第二阈值构成的区间，其中，所述第一阈值为正数，所述第二阈值为负数。

示例性的，所述目标横摆角速度符合以下公式：

其中，γ_d(t)为所述目标横摆角速度，v_x(t)为所述纵向车速，δ(t)为所述车轮转向角，l_f为所述车辆的质心到前轴的距离，l_r为所述车辆的质心到后轴的距离，K为所述转向特性因数，t为当前时刻。

在一个实现方式中，所述获取单元901，可以根据所述角速度误差，确定所述需求横摆力矩。

示例性的，当所述角速度误差大于所述第一阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

当所述角速度误差小于所述第二阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

其中，M(t)为所述需求横摆力矩，sign(δ(t))为符号函数，δ(t)为所述车轮转向角，e_γ(t)为所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的差值，K_Po为所述车辆在过多转向工况时的比例模块增益系数，K_Io为所述车辆在过多转向工况时的积分模块增益系数、K_Do所述车辆在过多转向工况时的微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻，K_Pu为所述车辆在不足转向工况时的比例模块增益系数，K_Iu所述车辆在不足转向工况时的积分模块增益系数、K_Du所述车辆在不足转向工况时的微分模块增益系数。

示例性的，所述角速度误差符合以下公式：

其中，e_γ(t)为所述角速度误差，γ(t)为所述实际横摆角速度，γ_d(t)为所述目标横摆角速度。

在一个实现方式中，所述确定单元902，可以通过以下步骤确定所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系：

获取所述当前时刻所述车辆的车轮转向角、前轴侧偏角、后轴侧偏角、前轴垂向力以及后轴垂向力；根据所述车轮转向角、所述前轴侧偏角、所述后轴侧偏角、所述前轴垂向力以及所述后轴垂向力，建立所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系。

示例性的，所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系符合以下公式：

M＝cosδ(C_1f|λ_fd|+C_0f)α_fF_zfl_f-(C_1r|λ_rd|+C_0r)α_rF_zrl_r

其中，M为横摆力矩，δ为车轮转向角，C_1f和C_0f为前轴等效轮胎模型线性化系数，C_1r和C_0r为后轴等效轮胎线性化系数，λ_fd为前轴滑移率，λ_rd为后轴滑移率，α_f为前轴侧偏角，α_r为后轴侧偏角，F_zf为前轴垂向力，F_zr为后轴垂向力，l_f为车辆的质心到前轴的距离，l_r为车辆的质心到后轴的距离。

在一个实现方式中，所述确定单元902，可以通过以下步骤，根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率：

根据所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定多个滑移率组合，其中，每个滑移率组合包含一个前轴滑移率和一个后轴滑移率；

在所述多个滑移率组合中，选择前轴滑移率和后轴滑移率小于0的至少一个滑移率组合；

在所述至少一个滑移率组合中选择前轴滑移率的绝对值和后轴滑移率的绝对值之和最小的目标滑移率组合；

确定所述目标滑移率组合中的前轴滑移率为所述前轴目标滑移率，并确定所述目标滑移率组合中的后轴滑移率为所述后轴目标滑移率。

示例性的，所述前轴目标扭矩符合以下公式：

所述后轴目标扭矩符合以下公式：

其中，T_f(t)为所述前轴目标扭矩，T_f0为所述前轴初始扭矩，e_λf(t)为所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，T_r(t)为所述后轴目标扭矩，T_r0为所述后轴初始扭矩，e_λr(t)为所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，K_P为比例模块增益系数，K_I为积分模块增益系数，K_D为微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻。

在以上实施例中提供了一种控制车辆稳定性的设备，该设备在车辆失稳时，可以获取前轴实际滑移率和后轴实际滑移率，然后快速且准确地得到符合当前行驶情况的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率，进而可以根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，确定能够保证所述车辆稳定的前轴目标扭矩和后轴目标扭矩，进而可以对车辆进行稳定性控制。由于该设备考虑到车辆的横摆运动，并且通过前后轴滑移率补偿的方式来为车辆提供额外维持车辆横向稳定性的横摆力矩，从而控制车辆的横向稳定性，进而提升车辆行驶过程中的稳定性。另外，由于所述前轴目标滑移率和后轴目标滑移率是根据当前时刻车辆的需求横摆力矩得到的，因此实时计算的前轴目标滑移率和后轴目标滑移率更符合当前时刻所述车辆的行驶情况，即无论所述车辆在稳定性控制使能是何种驱动方式，该设备均可以快速且准确地保证车辆的稳定性。

需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种控制车辆稳定性的设备，该设备适用于图6所示的前后轴分布式驱动车辆，用于实现上述控制车辆稳定性的方法，且具有图8和图9所示的设备的功能。参阅图10所示，所述设备1000中包括：通信接口1001、处理器1002，以及存储器1003。

所述通信接口1001和所述存储器1003与所述处理器1002之间相互连接。可选的，所述通信接口1001和所述存储器1003与所述处理器1002之间可以通过总线相互连接；所述总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

所述通信接口1001用于与所述车辆中的其他部件通信。例如，所述通信接口1001从车载传感器、驾驶员输入装置、ADAS等部件中获取各种数据。又例如，所述通信接口1001将计算的前轴目标扭矩和后轴目标扭矩发送给扭矩执行单元，用于实现最后的车辆稳定性控制。

所述处理器1002用于实现如图7所示的控制车辆稳定性的方法，具体可以参见上述实施例中的描述，此处不再赘述。可选的，所述处理器1002可以是中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，或者其他硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。所述处理器1002在实现上述功能时，可以通过硬件实现，当然也可以通过硬件执行相应的软件实现。

所述存储器1003用于存放程序指令和数据等。具体地，程序指令可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作的指令。存储器1003可能包含随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。所述处理器1002执行所述存储器1003所存放的程序，并通过上述各个部件，实现上述功能，从而最终实现以上实施例提供的方法。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行以上实施例提供的方法。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时，使得计算机执行以上实施例提供的方法。

基于以上实施例，本申请实施例还提供了一种芯片，所述芯片用于读取存储器中存储的计算机程序，实现以上实施例提供的方法。

基于以上实施例，本申请实施例提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持计算机装置实现以上实施例提供的方法中终端设备所涉及的功能。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器用于保存该计算机装置必要的程序和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (24)

1.一种控制车辆稳定性的方法，其特征在于，包括：

车辆的状态为失稳时，获取当前时刻所述车辆的需求横摆力矩、前轴实际滑移率、后轴实际滑移率，以及前轴初始扭矩和后轴初始扭矩；

确定所述车辆的横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系；

根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率；

根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述前轴初始扭矩，确定前轴目标扭矩；

根据所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，以及所述后轴初始扭矩，确定后轴目标扭矩；

根据所述前轴目标扭矩和所述后轴目标扭矩，对所述车辆进行稳定性控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述当前时刻所述车辆的纵向车速、车轮转向角和实际横摆角速度；

根据所述纵向车速、所述车轮转向角以及存储的转向特性因数，确定目标横摆角速度，其中，所述转向特性因数用于表征所述车辆的转向特性的常量；

计算所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度之间的角速度误差；

若所述角速度误差未落入预设阈值区间内，确定所述车辆的状态为失稳，其中，所述预设阈值区间为所述第一阈值和所述第二阈值构成的区间，所述第一阈值为正数，所述第二阈值为负数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标横摆角速度符合以下公式：

其中，γ_d(t)为所述目标横摆角速度，v_x(t)为所述纵向车速，δ(t)为所述车轮转向角，l_f为所述车辆的质心到前轴的距离，l_r为所述车辆的质心到后轴的距离，K为所述转向特性因数，t为当前时刻。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，获取所述需求横摆力矩，包括：

根据所述角速度误差，确定所述需求横摆力矩。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

当所述角速度误差大于所述第一阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

当所述角速度误差小于所述第二阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

其中，M(t)为所述需求横摆力矩，sign(δ(t))为符号函数，δ(t)为所述车轮转向角，e_γ(t)为所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的差值，K_Po为所述车辆在过多转向工况时的比例模块增益系数，K_Io为所述车辆在过多转向工况时的积分模块增益系数、K_Do所述车辆在过多转向工况时的微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻，K_Pu为所述车辆在不足转向工况时的比例模块增益系数，K_Iu所述车辆在不足转向工况时的积分模块增益系数、K_Du所述车辆在不足转向工况时的微分模块增益系数。

6.如权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述角速度误差符合以下公式：

其中，e_γ(t)为所述角速度误差，γ(t)为所述实际横摆角速度，γ_d(t)为所述目标横摆角速度。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，确定所述车辆的横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，包括：

获取所述当前时刻所述车辆的车轮转向角、前轴侧偏角、后轴侧偏角、前轴垂向力以及后轴垂向力；

根据所述车轮转向角、所述前轴侧偏角、所述后轴侧偏角、所述前轴垂向力以及所述后轴垂向力，建立所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系符合以下公式：

M＝cosδ(C_1f|λ_fd|+C_0f)α_fF_zfl_f-(C_1r|λ_rd|+C_0r)α_rF_zrl_r

其中，M为横摆力矩，δ为所述车轮转向角，C_1f和C_0f为前轴等效轮胎模型线性化系数，C_1r和C_0r为后轴等效轮胎线性化系数，λ_fd为前轴滑移率，λ_rd为后轴滑移率，α_f为所述前轴侧偏角，α_r为所述后轴侧偏角，F_zf为所述前轴垂向力，F_zr为所述后轴垂向力，l_f为车辆的质心到前轴的距离，l_r为车辆的质心到后轴的距离。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率，包括：

根据所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定多个滑移率组合，其中，每个滑移率组合包含一个前轴滑移率和一个后轴滑移率；

在所述多个滑移率组合中，选择前轴滑移率和后轴滑移率小于0的至少一个滑移率组合；

在所述至少一个滑移率组合中选择前轴滑移率的绝对值和后轴滑移率的绝对值之和最小的目标滑移率组合；

确定所述目标滑移率组合中的前轴滑移率为所述前轴目标滑移率，并确定所述目标滑移率组合中的后轴滑移率为所述后轴目标滑移率。

10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，

所述前轴目标扭矩符合以下公式：

所述后轴目标扭矩符合以下公式：

其中，T_f(t)为所述前轴目标扭矩，T_f0为所述前轴初始扭矩，e_λf(t)为所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，T_r(t)为所述后轴目标扭矩，T_r0为所述后轴初始扭矩，e_λr(t)为所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，K_P为比例模块增益系数，K_I为积分模块增益系数，K_D为微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻。

11.一种控制车辆稳定性的设备，其特征在于，包括：

获取单元，用于在车辆的状态为失稳时，获取当前时刻所述车辆的需求横摆力矩、前轴实际滑移率、后轴实际滑移率，以及前轴初始扭矩和后轴初始扭矩；

确定单元，用于确定所述车辆的横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系；以及根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率；

扭矩计算单元，用于根据所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，以及所述前轴初始扭矩，确定前轴目标扭矩；以及根据所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，以及所述后轴初始扭矩，确定后轴目标扭矩；

稳定性控制单元，用于根据所述前轴目标扭矩和所述后轴目标扭矩，对所述车辆进行稳定性控制。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备还包括状态确定单元，用于：

获取所述当前时刻所述车辆的纵向车速、车轮转向角和实际横摆角速度；

根据所述纵向车速、所述车轮转向角以及存储的转向特性因数，确定目标横摆角速度，其中，所述转向特性因数用于表征所述车辆的转向特性的常量；

计算所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度之间的角速度误差；

若所述角速度误差未落入预设阈值区间内，确定所述车辆的状态为失稳，其中，所述预设阈值区间为所述第一阈值和所述第二阈值构成的区间，其中，所述第一阈值为正数，所述第二阈值为负数。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述目标横摆角速度符合以下公式：

其中，γ_d(t)为所述目标横摆角速度，v_x(t)为所述纵向车速，δ(t)为所述车轮转向角，l_f为所述车辆的质心到前轴的距离，l_r为所述车辆的质心到后轴的距离，K为所述转向特性因数，t为当前时刻。

14.如权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述获取单元，在获取所述需求横摆力矩时，具体用于：

根据所述角速度误差，确定所述需求横摆力矩。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，

当所述角速度误差大于所述第一阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

当所述角速度误差小于所述第二阈值时，所述需求横摆力矩符合以下公式：

其中，M(t)为所述需求横摆力矩，sign(δ(t))为符号函数，δ(t)为所述车轮转向角，e_γ(t)为所述实际横摆角速度与所述目标横摆角速度的差值，K_Po为所述车辆在过多转向工况时的比例模块增益系数，K_Io为所述车辆在过多转向工况时的积分模块增益系数、K_Do所述车辆在过多转向工况时的微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻，K_Pu为所述车辆在不足转向工况时的比例模块增益系数，K_Iu所述车辆在不足转向工况时的积分模块增益系数、K_Du所述车辆在不足转向工况时的微分模块增益系数。

16.如权利要求12-15任一项所述的设备，其特征在于，所述角速度误差符合以下公式：

其中，e_γ(t)为所述角速度误差，γ(t)为所述实际横摆角速度，γ_d(t)为所述目标横摆角速度。

17.如权利要求11-16任一项所述的设备，其特征在于，所述确定单元，在确定所述车辆的横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系时，具体用于：

获取所述当前时刻所述车辆的车轮转向角、前轴侧偏角、后轴侧偏角、前轴垂向力以及后轴垂向力；

根据所述车轮转向角、所述前轴侧偏角、所述后轴侧偏角、所述前轴垂向力以及所述后轴垂向力，建立所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系符合以下公式：

M＝cos δ(C_1f|λ_fd|+C_0f)α_fF_zfl_f-(C_1r|λ_rd|+C_0r)α_rF_zrl_r

其中，M为横摆力矩，δ为车轮转向角，C_1f和C_0f为前轴等效轮胎模型线性化系数，C_1r和C_0r为后轴等效轮胎线性化系数，λ_fd为前轴滑移率，λ_rd为后轴滑移率，α_f为前轴侧偏角，α_r为后轴侧偏角，F_zf为前轴垂向力，F_zr为后轴垂向力，l_f为车辆的质心到前轴的距离，l_r为车辆的质心到后轴的距离。

19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述确定单元，在根据确定的所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定前轴目标滑移率和后轴目标滑移率时，具体用于：

根据所述横摆力矩与前轴滑移率、后轴滑移率的对应关系，以及所述需求横摆力矩，确定多个滑移率组合，其中，每个滑移率组合包含一个前轴滑移率和一个后轴滑移率；

在所述多个滑移率组合中，选择前轴滑移率和后轴滑移率小于0的至少一个滑移率组合；

在所述至少一个滑移率组合中选择前轴滑移率的绝对值和后轴滑移率的绝对值之和最小的目标滑移率组合；

确定所述目标滑移率组合中的前轴滑移率为所述前轴目标滑移率，并确定所述目标滑移率组合中的后轴滑移率为所述后轴目标滑移率。

20.如权利要求11-19任一项所述的设备，其特征在于，

所述前轴目标扭矩符合以下公式：

所述后轴目标扭矩符合以下公式：

其中，T_f(t)为所述前轴目标扭矩，T_f0为所述前轴初始扭矩，e_λf(t)为所述前轴目标滑移率和所述前轴实际滑移率的差值，T_r(t)为所述后轴目标扭矩，T_r0为所述后轴初始扭矩，e_λr(t)为所述后轴目标滑移率和所述后轴实际滑移率的差值，K_P为比例模块增益系数，K_I为积分模块增益系数，K_D为微分模块增益系数，t₀为所述车辆的状态为失稳的时刻，t为当前时刻。

21.一种控制车辆稳定性的设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

通信接口，用于接收和发送数据；

处理器，用于调用存储在所述存储器中的所述程序指令，通过所述通信接口执行如权利要求1-10任一项所述的方法。

22.一种计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-10任一项所述的方法。

23.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，使得所述计算机执行如权利要求1-10任一项所述的方法。

24.一种芯片，其特征在于，所述芯片用于读取存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1-10任一项所述的方法。

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