WO2020043198A1 - 一种车辆控制方法及设备 - Google Patents
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Abstract
一种车辆控制方法及设备,其中方法包括:车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩(S201);计算车辆的反馈控制力矩(S202);根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩(S203);根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮(S204)。所述车辆控制方法可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,以使车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
Description
本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及一种车辆控制方法及设备。
汽车爆胎是一种常见的危险情况,每年由于汽车爆胎引起的交通事故占很大的比例,尤其是汽车在高速行驶时的爆胎很容易导致车辆偏离正常的行驶轨道,从而引发重大交通事故。现阶段的爆胎稳定方法主要考虑对汽车在爆胎后纵向力所产生的偏航力矩进行补偿,在计算得到纵向力所产生的偏航力矩之后,再对未爆胎的车轮施加制动力矩从而使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
而在实际应用中,侧向力也是影响车辆行驶的一个重要因素,并且由于车辆爆胎会对车辆的性能造成影响,控制器的设计基于未爆胎的车辆参数,没有考虑爆胎引起的横摆角速度响应滞后问题,使得施加的制动力矩很有可能无法使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶,控制效果不佳。
发明内容
本申请实施例提供一种汽车爆胎控制方法及设备,可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,以使车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
第一方面,本申请实施例提供了一种车辆控制方法,该方法包括:车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩;计算车辆的反馈控制力矩;根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩;根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
通过这种方法,在附加横摆力矩中加入了侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
结合第一方面,在一个可选的实施方式中,所述计算车辆的反馈控制力矩,包括:计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,并根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。
通过这种方式,可以根据期望横摆角加速度的绝对值调整比例积分控制器的反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
第二方面,本申请实施例提供了一种车辆控制的方法,该方法包括:车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩;计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,并根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;根据所述反馈增益计算反馈控制力矩;根据所述纵向力干扰补偿力矩和所述反馈控制力矩确定附加横摆力矩;根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
通过这种方式,可以根据期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆 横摆角速度响应的滞后问题,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
结合第二方面,在一个可选的实施方式中,,该方法还包括:车辆发生爆胎时,计算侧向力干扰补偿力矩;其中,所述根据所述纵向力干扰补偿力矩和所述反馈控制力矩确定附加横摆力矩包括:根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力拒和所述侧向力干扰补偿力矩确定所述附加横摆力矩。
通过这种方式,在附加横摆力矩中加入了侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,包括:从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;根据确定出的调节系数计算反馈增益。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述根据确定出的调节系数计算反馈增益,包括:将基础反馈增益与所述调节系数相乘以得到所述反馈增益。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,第一预设关系为:若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[0,n
1],则对应的调节系数为a,a为[2,5]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
1,n
2],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大,所述调节系数位于[a,b];若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
2,n
th],则所述调节系数为b;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
2,n
3],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而减小,所述调节系数位于[b,c],c为[0,1]中的一个值;或者若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
3,+∞),则所述调节系数为c。
通过这种方式,在期望横摆角加速度的绝对值
大于n
1,且小于n
2的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而增加,可减小横摆角速度响应的滞后程度,使得车辆可以快速补偿车辆所需偏航力矩。在
大于阈值n
th,且小于n
3的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而减小,这种方式考虑到发生爆胎后驾驶员可能会因为慌乱而对方向盘进行过度纠正,通过减小反馈增益,可以避免驾驶员纠正过度而造成的对车辆控制过度的情况。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为一个,所述根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮,包括:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的情况 下,则确定所述分配顺序中的第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值再与所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值和所述第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,在所述确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮和所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,在所述确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值的情况下,则不对所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,包括:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的右侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述根据所述附加横摆力矩 的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,包括:在所述附加横摆力矩大于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的左侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为两个,所述根据附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮,包括:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,在所述确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,包括:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车 轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为右侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,包括:在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为左侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为三个,所述根据附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮,包括:根据所述附加横摆力矩的大小和未爆胎的车轮的位置确定控制所需车轮力矩的作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述未爆胎车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的作用方式,所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
结合第一方面,或者第二方面,在一个可选的实施方式中,所述根据所述附加横摆力矩的大小和未爆胎的车轮的位置确定控制所需车轮力矩的作用方式包括:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;或者,在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
第三方面,本申请实施例提供了一种车辆控制设备,包括计算单元,确定单元和控制单元,其中:所述计算单元用于车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩;所述计算单元还用于计算车辆的反馈控制力矩;所述确定单元用于根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩;所述控制单元用于根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
通过这种设备,在附加横摆力矩中加入了侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的 响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
结合第三方面,在一个可选的实施方式中,所述计算单元具体用于计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,并根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。
通过这种设备,可以根据期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
第四方面,本申请实施例提供了一种车辆控制设备,包括计算单元,确定单元和控制单元,其中:所述计算单元用于车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩;所述计算单元还用于计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;所述计算单元还用于根据调整后的所述反馈增益计算反馈控制力矩;所述确定单元用于根据所述纵向力干扰补偿力矩和所述反馈控制力矩确定附加横摆力矩;所述控制单元用于根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
通过这种设备,可以根据期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
结合第四方面,在一个可选的实施方式中,所述计算单元还用于车辆发生爆胎时,计算车辆侧向力干扰补偿力矩;所述确定单元具体用于:根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力拒和所述侧向力干扰补偿力矩确定所述附加横摆力矩。通过这种设备,在附加横摆力矩中加入了侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述计算单元还包括确定子单元和计算子单元,其中:包括:所述确定子单元用于从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;所述计算子单元用于根据确定出的调节系数计算反馈增益。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述计算子单元具体用于,将基础反馈增益与所述调节系数相乘以得到所述反馈增益。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述第一预设关系为:若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[0,n
1],则对应的调节系数为a,a为[2,5]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
1,n
2],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大,所述调节系数位于[a,b];若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
2,n
th],则所述调节系数为b;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
th,n
3],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而减小,所述调节系数位于[b,c],c为[0,1]中的一个值;或者若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
3,+∞),则所述调节系数为c。
通过这种设备,在期望横摆角加速度的绝对值
大于n
1,且小于n
2的情况下,调节系 数的变化趋势为随
的增加而增加,可减小横摆角速度响应的滞后程度,使得车辆可以快速补偿车辆所需偏航力矩。在
大于阈值n
th,且小于n
3的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而减小,这种方式考虑到发生爆胎后驾驶员可能会因为慌乱而对方向盘进行过度纠正,通过减小反馈增益,可以避免驾驶员纠正过度而造成的对车辆控制过度的情况。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为一个,所述控制单元具体用于:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值再与所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值和所述第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种设备,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮和所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于:在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值的情况下,则不对所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的右侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三 个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于,在所述附加横摆力矩大于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的左侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为两个,所述控制单元具体用于:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为右侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于:在所 述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为左侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为三个,所述控制单元具体用于:根据所述附加横摆力矩的大小和未爆胎的车轮的位置确定控制所需车轮力矩的作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述未爆胎车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的作用方式,所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
结合第三方面,或者第四方面,在一个可选的实施方式中,所述控制单元还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;或者,在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
第五方面,本申请实施例提供了一种车辆控制设备,包括处理器和存储器,该处理器和存储器相互连接,其中,该存储器用于存储程序指令,该处理器用于调用该存储器中的程序指令来执行上述第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式所描述的方法,或者执行上述第二方面或者第二方面的任一可能的实现方式所描述的方法。
第六方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机存储介质存储有程序指令,该程序指令当被处理器运行时,该处理器执行上述第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式,或者执行上述第二方面或者第二方面的任一可能的实现方式所描述的方法。
第七方面,本申请实施例提供了一种计算机程序,该计算机程序在处理器上运行时,该处理器执行上述第一方面或者第一方面的任一可能的实现方式,或者执行上述第二方面或者第二方面的任一可能的实现方式所描述的方法。
在本申请实施例中,在发生爆胎车辆的附加横摆力矩中加入侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,并且可以根据期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题。从而可以减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本申请实施例提供的一种车辆控制的系统架构的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种车辆控制方法的流程图;
图3是本申请实施例提供的一种正常车辆受前束角影响的示意图;
图4A是本申请实施例提供的一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图4B是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图5A是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图5B是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图6A是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图6B是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图6C是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图7A是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图7B是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图7C是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图;
图8A是本申请实施例提供的一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图;
图8B是本申请实施例提供的又一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图;
图9A是本申请实施例提供的又一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图;
图9B是本申请实施例提供的又一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图;
图10是本申请实施例提供的又一种车辆控制方法的流程图;
图11是本申请实施例提供的一种第一预设关系的示意图;
图12是本申请实施例提供的一种车辆控制设备的示意图;
图13是本申请实施例提供的又一种车辆控制设备的示意图。
下面对本申请实施例中的技术方案进行更详细地描述。
参见图1,是本申请实施例提供的一种车辆控制的系统架构的示意图,该系统包括车载传感器,输入模块,先进驾驶辅助系统(advanced driver assistant system,ADAS),整车控制器(vehicle control unit,VCU),车身电子稳定系统(electronic stability program,ESP)和扭矩执行模块等设备。下面对上述设备的功能进行介绍。
车载传感器,采集车辆的状态信息,该车辆的状态信息包括纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度、四个车轮的胎压、四个车轮的轮速,悬架动行程等信息。
输入模块,驾驶员可以通过该输入模块输入对车辆的控制信息,例如,方向盘转角,驾驶档位,驱动和制动等信息。
先进驾驶辅助系统ADAS,采用摄像头、雷达、激光和超声波等传感器收集的车内外的环境数据,辨识静、动态物体,利用侦测与追踪等技术上的处理,对车辆的驾驶意图进行感知。
整车控制器VCU,是实现整车控制决策的控制单元,可以通过采集油门踏板、挡位、刹 车踏板、方向盘转角等信号来判断驾驶员的驾驶意图;通过监测车辆状态(车速、温度等)信息,由VCU判断处理后,向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令,同时控制车载附件电力系统的工作模式;具有整车系统故障诊断保护与存储功能。
车身电子稳定系统ESP,可以通过从车辆传感器发送的车辆行驶状态信息进行分析,然后向防抱死刹车系统(anti-lock brake system,ABS),电子刹车分配力系统(electrical brake distribution,EBD)等发出纠偏指令,来帮助车辆维持动态平衡,在车辆转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。
扭矩执行模块,可以接收来自VCU的车轮力矩需求,对车轮施加制动或驱动力矩,从而实现车辆的稳定性控制。
本申请实施例中的车辆控制设备可以为整车控制器VCU,还可以为该车辆控制系统中增加的一个独立的控制器,还可以为车身电子稳定系统ESP。该车辆设备通过对发生爆胎的轮胎的识别和控制量的计算,再将控制量转化为车轮的制动或者驱动力矩,以使得车辆按照驾驶意图进行行驶。具体的,在车辆为驾驶员驾驶的情况下,车辆的驾驶意图可以通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板、方向盘转角等信号来判断;在车辆为自动驾驶的情况下,由先进驾驶辅助系统控制车辆行驶,车辆的驾驶意图由先进驾驶辅助系统来分析计算。
参见图2,是本申请实施例提供一种车辆控制方法的流程图,该方法可以基于图1所示的架构来实现,下面描述的车辆控制设备可以为图1所示的整车控制器VCU,还可以为图1所述的车辆控制系统中增加的一个独立的控制器,还可以为车身电子稳定系统ESP;该方法包括但不限于如下步骤。
S201、车辆发生爆胎时,车辆控制设备计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩。
具体的,在车辆控制设备计算纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩之前,所述车辆控制设备确定发生爆胎的车轮。
以下介绍车辆控制设备确定发生爆胎的车轮的方式。具体的,所述车辆控制设备根据胎压、轮速、以及期望横摆角速度于实际值的偏差,采用阈值判断法,对爆胎车轮进行识别,并做标记。所述确定发生爆胎的车轮的方式包括但不限于以下步骤。
1)检测胎压p
i是否低于正常胎压阈值p
th,若p
i<p
th,置该车轮的胎压异常标志p
i_flag=1。
其中,p
th为预先设定的值,可通过标定获取,对于不同的类型或品牌的轮胎可以有不同的取值。i=1代表沿车辆行驶方向的左前的车轮,i=2代表沿车辆行驶方向的右前的车轮,i=3代表沿车辆行驶方向的左后的车轮,i=4代表沿车辆行驶方向的右后的车轮。例如,若p
1<p
th,则置该车轮的胎压异常标志p
1_flag=1;表示沿车辆行驶方向的左前的车轮的胎压低于正常胎压阈值p
th,置沿车辆行驶方向的左前的车轮的胎压异常标志p
1_flag=1。在本申请文件的其他式子中,下标i的取值均为上述含义,用于区分车辆中不同位置的四个轮胎,本申请文件的其他式子中下标i的含义不再一一赘述。
2)对胎压异常的轮胎作轮速ω
i检测,检测该胎压异常的轮胎轮速是否超过其他三个车轮的平均轮速,若该胎压异常的轮胎的轮速超过其他三个车轮的平均轮速,则置该胎压异常的 轮胎的轮速异常标志ω
i_flag=1。
该检测该胎压异常的轮胎轮速是否超过其他三个车轮的平均轮速的方式可以由公式1-1所示:
其中,Δω
th为轮速差阈值,是一个预先设定的值,可通过标定获取。若满足公式1-1,则表示该胎压异常的轮胎的轮速超过其他三个车轮的平均轮速,置该胎压异常的轮胎的轮速异常标志ω
i_flag=1。
3)检测车辆的实际横摆角速度γ是否处于期望横摆角速度γ
d附近,若超过阈值,则置横摆角速度异常标志γ
i_flag=1。
首先介绍计算期望横摆角速度γ
d的方法。
期望横摆角速度能够表征驾驶员期望的车辆行驶轨迹,主要根据驾驶员的方向盘输入、车速以及路面限制计算,计算时所使用的参数为非爆胎车辆参数,可以用公式1-2进行计算,公式1-2为:
其中
根据线性二自由车辆模型的稳态响应计算,τ为时间常数,由标定获取,δ为车轮转向角,v
x为纵向车速,m为整车质量,C
f,r为未爆胎车辆前后轮侧偏刚度,l为前后轴距离,l
f,r分别为前、后轴到质心的距离,μ为路面附着系数,g为重力加速度。
该检测车辆的实际横摆角速度γ是否处于期望横摆角速度γ
d附近的方式可以由公式1-3所示:
|γ-γ
d|>Δγ
th 1-3
其中,Δγ
th为横摆角速度偏差阈值,是一个预先设定的值,可通过标定获取。
4)若胎压异常标志p
i_flag,轮速异常标志ω
i_flag和横摆角速度异常标志γ
i_flag均同时为1,且车速超过30km/h,则置车轮爆胎标志位Tire
i_flag=1,确定发生爆胎的车轮为i。
需要说明的是,还可以存在其他确定发生爆胎的车轮的方法,在此不对确定发生爆胎的车轮的方法做限定。例如,另一方法中,步骤1)、步骤2)、步骤3)与上述方法的步骤1)、步骤2)、步骤3)相同,步骤4)为若胎压异常标志p
i_flag,轮速异常标志ω
i_flag和横摆角速度异常标志γ
i_flag均同时为1,则置车轮爆胎标志位Tire
i_flag=1,确定发生爆胎的车轮为i。又例如,另一方法中,步骤1)、步骤2)与上述方法的步骤1)、步骤2)相同,步骤3)为若胎压异常标志p
i_flag,轮速异常标志ω
i_flag均同时为1,且车速超过30km/h,则置车轮爆胎标志位Tire
i_flag=1,确定发生爆胎的车轮为i。
在车辆控制设备确定发生爆胎的车轮之后,所述车辆控制设备计算车辆纵向力干扰补偿 力矩和侧向力干扰补偿力矩。以下首先介绍计算车辆纵向力干扰补偿力矩的方法。
车辆的横摆运动方程如公式2-1所示:
车轮的纵向力计算方式如公式2-2所示:
其中,T
i为车轮力矩,该车轮力矩的作用方式可以为驱动,也可以为制动,当车轮力矩为驱动力矩时,T
i>0;当车轮力矩为制动力矩时,T
i<0。T
rωi为车轮的滚动阻力矩,R为车轮半径。
车轮所受侧向力受前束角的影响,前束角可以分为内束和外束两种情况。以内束为例,参见图3,为本申请实施例提供的一种正常车辆受前束角影响的示意图。在车辆直行时,沿车辆行驶方向为左侧的车轮与右侧的车轮的前束角等大反向,在车辆转向时,车轮侧偏角在此基础上叠加。
由于爆胎引起悬架动行程变化,导致车轮前束角变化,记四个车轮的前束角为θ
i,可得四个车轮的侧偏角α
i,计算四个车轮的侧偏角α
i的公式如2-3所示:
其中,δ为车轮转向角,β为质心侧偏角,v
x为纵向车速,γ为横摆角速度。
轮胎侧向力F
yi的计算如公式2-4所示:
F
yi=C
iα
i 2-4
其中,C
i为各个车轮的侧偏刚度,将公式2-3和公式2-4带入公式2-1可得横摆运动方程,如公式2-5所示:
其中,ΔT=-T
1+T
2-T
3+T
4,ΔT为四个车轮的车轮力矩差,可以由电机或液压施加,为控制量。公式的最后两项为干扰项,在车辆正常行驶的情况下公式最后两项的值为0,但由于爆胎车轮滚动阻力系数增加,侧偏刚度下降,前束角变化,导致干扰项较大,需对其进行补偿,以沿车辆行驶方向的左前轮爆胎为例,由滚动阻力系数增加,纵向力所产生的偏航力矩ΔM
dx的计算方式由公式2-6所示:
需要说明的是,若沿车辆行驶方向的右前轮爆胎,则纵向力所产生的偏航力矩ΔM
dx的计算方式与公式2-6相同;若沿车辆行驶方向的左后轮或者右后爆胎,则纵向力所产生的偏航力矩ΔM
dx的计算方式由公式2-7所示:
此外,若爆胎车轮为两个或三个,则将每个爆胎车轮的纵向力所产生的偏航力矩相加得到发生爆胎车轮的纵向力所产生的偏航力矩ΔM
dx。
爆胎后的车辆控制考虑对偏航力矩进行补偿,以快速减小车辆偏航程度。以沿车辆行驶方向的左前轮爆胎为例,忽略未爆胎车轮滚动阻力的影响,纵向力干扰补偿力矩的计算方式由公式2-8所示:
其中,k
roll为爆胎实验获取的滚动阻力系数,F
z1为沿车辆行驶方向的左前轮的垂向力。例如,根据爆胎实验,滚动阻力系数增加约20倍,则k
roll取值可以为20。需要说明的是,在纵向力干扰补偿力矩的计算方式中,k
roll与爆胎车轮的垂向力F
zi相乘,若爆胎车轮i=2,则纵向力干扰补偿力矩的计算方式如公式2-9所示:
接下来介绍计算车辆侧向力干扰补偿力矩的方法。
侧向力所产生的偏航力矩的计算方式如公式2-10所示:
ΔM
dy=l
f(C
2θ
2-C
1θ
1)+l
r(C
3θ
3-C
4θ
4) 2-10
以沿车辆行驶方向的左前轮爆胎为例,侧向力干扰补偿力矩的计算方式如公式2-11所示:
ΔM
fy=-ΔM
dy=-l
f(C
fθ
2-k
yC
fθ
1)-l
r(C
rθ
3-C
rθ
4) 2-11
其中,k
y为爆胎实验所获取的轮胎侧偏刚度与正常胎的比值,C
f,r为未爆胎车辆前后轮侧偏刚度。例如爆胎实验所获取的轮胎侧偏刚度与正常胎的比值约为25%,k
y的取值可以为0.25。需要说明的是,在侧向力干扰补偿力矩的计算方式中,k
y与爆胎车轮的前束角θ
i相乘,若爆胎车轮i=2,则侧向力干扰补偿力矩的计算方式如公式2-12所示:
ΔM
fy=-ΔM
dy=-l
f(k
yC
fθ
2-C
fθ
1)-l
r(C
rθ
3-C
rθ
4) 2-12
S203、计算车辆的反馈控制力矩。
为了在车辆行驶过程中对横摆角速度进行跟踪调整,需要在车辆控制中加入反馈控制。该反馈控制主要由比例积分控制器(proportional integral controller,PI控制器)来完成,K
P0(v
x)、K
I0(v
x)为PI控制器的反馈增益,这两个值是与车辆的纵向车速相关的值,可以通过未爆胎车辆的参数进行标定。
在得到所述PI控制器的反馈增益K
P0(v
x)、K
I0(v
x)之后,所述车辆控制设备根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。
具体的,根据调整后的所述反馈增益计算反馈控制力矩的方式如公式3-1所示:
S203、根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述侧向力干扰补偿力矩和所述反馈控制力矩确定附加横摆力矩。
具体的,根据纵向力干扰补偿力矩ΔM
fx,侧向力干扰补偿力矩ΔM
fy与反馈控制力矩ΔM
fb计算所需附加横摆力矩ΔM的方式如公式4-1所示:
ΔM=ΔM
fx+ΔM
fb+ΔM
fy 4-1
S204、根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
具体的,根据所述附件横摆力矩控制发生爆胎的车轮的方式如下:首先按照分配原则确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,再确定未爆胎车轮所分配的车轮力矩的大小,然后根据分配的顺序,依次向未爆胎车轮以分配的车轮力矩的大小和作用方式施加车轮力矩。
其中,分配原则如下:1)爆胎车轮不施加控制;2)爆胎后应控制车辆尽快减速,故按车轮制动优先;3)爆胎引起爆胎车轮及其对角线车轮垂向力减小,另一对角线车轮垂向力增加,故按垂向力优先。
以下将按照所述发生爆胎的车轮为一个,所述发生爆胎的车轮为两个,所述发生爆胎的车轮为三个这三种情况对根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮的方式进行详细的介绍。
在发生爆胎的车轮为一个的情况下,所述根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮的方式包括但不限于以下步骤:
1)根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式。
具体的,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商。即,所述控制所需车轮力矩T的值的计算方式如公式5-1所示:
其中,ΔM为所述附加横摆力矩,R为车轮半径,b为四个车轮的平均轮距。
具体的,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的方法至少存在两种情况。以下对这两种情况进行介绍。
第一种情况,所述附加横摆力矩小于零,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动。其中,所述附加横摆力矩小于零说明所需附加横摆力矩为顺时针方向。
若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的右侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。如图4A所示,是本申请实施例提供的一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。图中所示的向上的箭头表示驱动,向下的箭头表示制动。
若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的 作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。如图4B所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。
第二种情况,所述附加横摆力矩大于零,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动。其中,所述附加横摆力矩大于零说明所需附加横摆力矩为逆时针方向。
若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的左侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。如图5A所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。
若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。如图5B所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。
2)确定未爆胎车轮所分配的车轮力矩的大小;根据分配的顺序,依次向未爆胎车轮以分配的车轮力矩的大小和作用方式施加车轮力矩。
具体的,确定未爆胎车轮所分配的车轮力矩的大小;根据分配的顺序,依次向未爆胎车轮以分配的车轮力矩的大小和作用方式施加车轮力矩的方式至少可以分为三种方式。以下对这三种方式进行介绍。
第一种方式,确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值。该第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值|T
x|的表达式如公式5-2所示:
|T
x|=min(|T|,μF
zxR) 5-2
其中,μF
zxR为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩,F
zx为所述第一个车轮所受的垂向力,μ为地面附着系数,R为车轮半径。
在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩μF
zxR的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值。该第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值|T
y|的表达式如公式5-3所示:
|T
y|=min(||T|-|T
x||,μF
zyR) 5-3
其中,μF
zxR为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩,F
zx为所述第一个车轮所受的垂向力,μ为地面附着系数,R为车轮半径。
在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩μF
zyR的情况下,则确定所述分配顺序中的第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值再与所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值。该 第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值|T
z|的表达式如公式5-4所示:
|T
z|=min(||T|-|T
x|-|T
y||,μF
zzR) 5-4
其中,μF
zzR为所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩,F
zz为所述第三个车轮所受的垂向力,μ为地面附着系数,R为车轮半径。
接着,根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值和所述第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。以下介绍这种情况下控制发生爆胎的车轮的具体方式。
首先,以第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第一个车轮的车轮力矩的作用方式,对第一个车轮施加车轮力矩;然后,以第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第二个车轮的车轮力矩的作用方式,对第二个车轮施加车轮力矩;接着,以第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第三个车轮的车轮力矩的作用方式,对第三个车轮施加车轮力矩。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
第二种方式,确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值的方法与上述第一种方式相同,在所述确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮和所述第三个车轮分配车轮力矩。这种情况表明只需对第一个轮胎施加车轮力矩即可补偿爆胎所产生的偏航力矩。
接着,根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。以下介绍这种情况下控制发生爆胎的车轮的具体方式。
以第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第一个车轮的车轮力矩的作用方式,对第一个车轮施加车轮力矩。通过这种方式,可以使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
第三种方式,确定所述分配顺序中的第一个车轮和第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值的方法与上述第一种方式相同,在所述确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值的情况下,则不对所述第三个车轮分配车轮力矩。这种情况表明需要对第一个轮胎和第二车轮施加车轮力矩,从而可以补偿爆胎所产生的偏航力矩。
接着,根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。首先,以第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第一个车轮的车轮力矩的作用方式,对第一个车轮施加车轮力矩;然后,以第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第二个车轮的车轮力矩的作用方式,对第二个车轮施加车轮力矩。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对第一车轮和第二车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更 加稳定。
在发生爆胎的车轮为两个的情况下,所述根据附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮的方式包括但不限于以下步骤:
1)根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式。
其中,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商。
具体的,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的方法至少存在两种情况。以下对这两种情况进行介绍。
第一种情况,所述附加横摆力矩小于零,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动。如图6A所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。其中,第一个车轮的垂向力大于第二个车轮的垂向力,另外,若未爆胎的两个车轮的垂向力相等,则选取该两个车轮的任意一个车轮作为第一车轮,剩余的另一个未爆胎的车轮为第二车轮。
若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。如图6B所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。其中,第一个车轮的垂向力大于第二个车轮的垂向力,另外,若未爆胎的两个车轮的垂向力相等,则选取该两个车轮的任意一个车轮作为第一车轮,剩余的另一个未爆胎的车轮为第二车轮。
若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为右侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。如图6C所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。
第二种情况,所述附加横摆力矩大于零的,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;如图7A所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。其中,第一个车轮的垂向力大于第二个车轮的垂向力,另外,若未爆胎的两个车轮的垂向力相等,则选取该两个车轮的任意一个车轮作为第一车轮,剩余的另一个未爆胎的车轮为第二车轮。
若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的 车轮力矩的作用方式为制动。如图7B所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。其中,第一个车轮的垂向力大于第二个车轮的垂向力,另外,若未爆胎的两个车轮的垂向力相等,则选取该两个车轮的任意一个车轮作为第一车轮,剩余的另一个未爆胎的车轮为第二车轮。
若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为左侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。如图7C所示,是本申请实施例提供的又一种控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式的示意图。
2)确定未爆胎车轮所分配的车轮力矩的大小;根据分配的顺序,依次向未爆胎车轮以分配的车轮力矩的大小和作用方式施加车轮力矩。
可选的,确定未爆胎车轮所分配的车轮力矩的大小;根据分配的顺序,依次向未爆胎车轮以分配的车轮力矩的大小和作用方式施加车轮力矩的方式至少可以分为两种方式。以下对这两种方式进行介绍。
第一种方式,确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值。
在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值。
接着,根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。以下介绍这种情况下控制发生爆胎的车轮的具体方式。
首先,以第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第一个车轮的车轮力矩的作用方式,对第一个车轮施加车轮力矩;然后,以第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第二个车轮的车轮力矩的作用方式,对第二个车轮施加车轮力矩。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
第二种方式,确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值的方法与上述第一种方式相同,在所述确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮分配车轮力矩。这种情况表明只需对第一个轮胎施加车轮力矩即可补偿爆胎所产生的偏航力矩。
接着,根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。以下介绍这种情况下控制发生爆胎的车轮的具体方式。
以第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照第一个车轮的车轮力矩的作用方式,对第一个车轮施加车轮力矩。通过这种方式,可以使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
在发生爆胎的车轮为三个的情况下,所述根据附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮的方式包括但不限于以下步骤:
1)根据所述附加横摆力矩的大小和未爆胎的车轮的位置确定控制所需车轮力矩的作用方式。
其中。所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商。
具体的,所述根据所述附加横摆力矩的大小和未爆胎的车轮的位置确定控制所需车轮力矩的作用方式的方法至少存在两种情况。以下对这两种情况进行介绍。
第一种情况,所述附加横摆力矩小于零,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。参见图8A,为本申请实施例提供的一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图。
若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动。参见图8B,为本申请实施例提供的又一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图。
第二种情况,所述附加横摆力矩大于零,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动。参见图9A,为本申请实施例提供的又一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图。
若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。参见图9B,为本申请实施例提供的又一种确定控制所需车轮力矩的作用方式的示意图。
2)确定未爆胎车轮所分配的车轮力矩的大小;向未爆胎车轮以分配的车轮力矩的大小和作用方式施加车轮力矩。
具体的,首先,确定所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述未爆胎车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值。然后,根据所述控制所需车轮力矩的作用方式,所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。控制发生爆胎的车轮的具体方式为,以未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值作为力矩的大小,按照未爆胎车轮的车轮力矩的作用方式,对未爆胎车轮施加车轮力矩。通过这种方式,可以使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩。
在图2所示的方法中,在发生爆胎车辆的附加横摆力矩中加入侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩。从而可以减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
参见图10,是本申请实施例提供的又一种车辆控制方法的流程图。该方法可以基于图1所示的架构来实现,下面描述的车辆控制设备可以为图1所示的整车控制器VCU,还可以为图1所述的车辆控制系统中增加的一个独立的控制器,还可以为车身电子稳定系统ESP;该方法包括但不限于如下步骤。
S1001、车辆发生爆胎时,车辆控制设备计算车辆纵向力干扰补偿力矩。该步骤的实施方式可以参照步骤S201中介绍的计算纵向干扰补偿力矩的实施方式,此处不再一一赘述。
S1002、计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益。
为了在车辆行驶过程中对横摆角速度进行跟踪调整,还需要在车辆控制中加入反馈控制。该反馈控制主要由比例积分控制器(proportional integral controller,PI控制器)来完成,K
P0(v
x)、K
I0(v
x)为PI控制器的基础反馈增益,这两个值是与车辆的纵向车速相关的值,可以通过未爆胎车辆的参数进行标定。
具体的,所述根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,包括:从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;根据确定出的调节系数计算反馈增益。以下详细介绍根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益的方式,该方式包括但不限于以下步骤:
1)计算期望横摆角加速度的绝对值。
期望横摆角加速度的绝对值的计算方式如公式6-1所示:
2)从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,根据确定出的调节系数计算反馈增益。
其中,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系。具体的,所述第一预设关系为:若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[0,n
1],则对应的调节系数为a,a为[2,5]中的一个值,具体的,n
1为[0.2,0.3]中的一个值。若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
1,n
2],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大,所述调节系数位于[a,b],具体的,n
2为[0.5,0.6]中的一个值,b为[8,10]中的一个值。若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
2,n
th],则所述调节系数为b,具体的,n
th为[0.8,1]中的一个值。若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
th,n
3],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而减小,所述调节系数位于[b,c],具体的,n
3为[3,4]中的一个值,c为[0,1]中的一个值。若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
3,+∞),则所述调节系数为c。具体的,n
1,n
2,n
th和n
3的值可以通过实验进行标定,b和c的值也可通过实验进行标定。可选的,车辆的性能不同,上述值的大小可以存在差异。可选的,发生爆胎的车轮的位置不同,上述值的大小也可以存在差异。
参见图11,是本申请实施例提供的一种第一预设关系的示意图。需要说明的是,图11中示意的“调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大”和“调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而减小”的变化并不代表两者的对应关系为线性变化,仅示意了变化趋势,“调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大”和“调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而减小”的变化也可以是非线性变化。
通过这种方式,在期望横摆角加速度的绝对值
大于n
1,且小于n
2的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而增加,可减小横摆角速度响应的滞后程度,使得车辆可以快速补偿车辆所需偏航力矩。在
大于阈值n
th,且小于n
3的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而减小,这种方式考虑到发生爆胎后驾驶员可能会因为慌乱而对方向盘进行过度纠正,通过减小PI控制器的反馈增益,可以避免驾驶员纠正过度而造成的对车辆控制过度的情况。
具体的,所述根据确定出的调节系数计算反馈增益,包括:将所述反馈增益与所述调节系数相乘以得到所述反馈增益。即,所述反馈增益K
P(v
x)和K
I(v
x)的计算方式如公式6-2所示:
可选的,还可以存在其他根据所述期望横摆角加速度的绝对值调整比例积分控制器的反馈增益的方式。以下列举两个例子。
方式一,从第二预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第二预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;将所述反馈增益与所述调节系数相除以得到调整后的所述反馈增益。
方式二,从第三预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第三预设关系为以期望横摆角加速度的绝对值
和车辆的纵向速度v
x为自变量,调节系数
为因变量的函数关系;将期望横摆角加速度的绝对值
和车辆的纵向速度v
x代入所述第三预设关系以计算得到调整后的所述反馈增益。
S1003、根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。
具体的,根据所述反馈增益计算反馈控制力矩的方式如公式6-3所示:
S1004、根据所述纵向力干扰补偿力矩和所述反馈控制力矩确定附加横摆力矩。
具体的,实施的附加横摆力矩为所述纵向力干扰补偿力矩和所述反馈控制力矩的和。根据纵向力干扰补偿力矩ΔM
fx与反馈控制力矩ΔM
fb计算所需附加横摆力矩ΔM的方式如公式6-4所示:
ΔM=ΔM
fx+ΔM
fb 6-4
S1005、根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。该步骤的实施方式可以参照步骤S205中介绍的根据所述附加横摆力矩控制车辆的实施方式,此处不再一一赘述。
在图10所示的方法中,可以根据爆胎车辆的期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题。从而可以减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
在一种可选的实施方式中,所述车辆控制设备可以结合上述图2和图10所示的车辆控制方法对发生爆胎的车辆进行控制。具体的,在这种实施方式中,车辆的反馈控制力矩的计算方式可以参照图10中步骤S1102和步骤S1103中介绍的方式,车辆的附加横摆力矩的计算方式可以参照图2中步骤S203中介绍的方式。在这种实施方式中,可以在发生爆胎车辆的附加横摆力矩中加入侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩;并且,可以根据爆胎车辆的期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题。从而可以减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
以上描述了本申请的方法实施例,下面对相应的装置实施例进行介绍。
参见图12,是本申请实施例提供的一种车辆控制设备的示意图,该车辆控制设备50包括计算单元1201,确定单元1202和控制单元1203。下面对该计算单元1201,确定单元1202和控制单元1203进行介绍。
所述计算单元1201,用于车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩。
所述计算单元1201,还用于计算车辆的反馈控制力矩。
所述确定单元1202,用于根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩。
所述控制单元1203,用于根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
其中,计算单元1201可以接收到车辆的状态信息(例如,纵向加速度,侧向加速度,横摆角速度,方向盘转角,胎压,轮速,悬架动行程等),通过对上述状态信息的处理,可以得到车辆控制的相关参数(例如,纵向车速,质心偏侧角,路面附着系数,车轮垂向力)。具体的,所述车辆控制设备还包括识别单元,用于识别车辆是否发生爆胎和爆胎车轮的位置,当车辆发生爆胎时,所述计算单元1201计算车辆纵向力干扰补偿力矩,侧向力干扰补偿力矩和反馈控制力矩,所述确定单元1202再根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩,然后所述控制单元1203,根据所述附加横摆力矩控制(例如,电机控制,液压控制等等)发生爆胎的车轮。
通过这种设备,在附加横摆力矩中加入了侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
在一个可选的实施方式中,所述计算单元1201具体用于计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,并根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。通过这种设备,可以根据期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
在一个可选的实施方式中,所述计算单元1201还包括确定子单元和计算子单元,其中:包括:所述确定子单元用于从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;所述计算子单元用于根据确定出的调节系数计算反馈增益。
在一个可选的实施方式中,所述计算子单元具体用于,将基础反馈增益与所述调节系数相乘以得到所述反馈增益。
在一个可选的实施方式中,所述第一预设关系为:若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[0,n
1],则对应的调节系数为a,a为[2,5]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
1,n
2],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大,所述调节系数位于[a,b];若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
2,n
th],则所述调节系数为b;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
th,n
3],则对应的调节系数随着所述期望横 摆角加速度的绝对值的增大而减小,所述调节系数位于[b,c],c为[0,1]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
3,+∞),则所述调节系数为c。
通过这种设备,在期望横摆角加速度的绝对值
大于n
1,且小于n
2的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而增加,可减小横摆角速度响应的滞后程度,使得车辆可以快速补偿车辆所需偏航力矩。在
大于阈值n
th,且小于n
3的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而减小,这种方式考虑到发生爆胎后驾驶员可能会因为慌乱而对方向盘进行过度纠正,通过减小反馈增益,可以避免驾驶员纠正过度而造成的对车辆控制过度的情况。
在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为一个,所述控制单元1203具体用于:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值再与所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值和所述第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种设备,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮和所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于:在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值的情况下,则不对所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的右侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向 的右侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于,在所述附加横摆力矩大于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的左侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为两个,所述控制单元1203具体用于:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为右侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为 所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于:在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为左侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为三个,所述控制单元1203具体用于:根据所述附加横摆力矩的大小和未爆胎的车轮的位置确定控制所需车轮力矩的作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述未爆胎车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的作用方式,所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
在一个可选的实施方式中,所述控制单元1203还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;或者,在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
图12中的各个操作的实现还可以对应参照图2或图10所示的方法实施例的相应描述。
在图12所示的车辆控制设备中,在发生爆胎车辆的附加横摆力矩中加入侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,并且可以根据期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题。从而可以减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
参见图13,是本申请实施例提供的又一种车辆控制设备的示意图。该第一设备130可以包括:一个或多个处理器1301;一个或多个输入设备1302,一个或多个输出设备1303和存储器1304。上述处理器1301、输入设备1302、输出设备1303和存储器1304通过总线1305连接。存储器1302用于存储指令。
所称处理器1301可以是中央处理单元,该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路或者其他可编程逻辑器件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备1302可以包括通信接口,数据线等,输出设备1303可以包括数据线,通信接 口等。
该存储器1304可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1301提供指令和数据。存储器1304的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器1304还可以存储设备类型的信息。
处理器1301用于运行存储器1304存储的指令来执行如下操作:
车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩。
计算车辆的反馈控制力矩。
根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩。
根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
通过这种方法,在附加横摆力矩中加入了侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,并根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。通过这种方式,可以根据期望横摆角加速度的绝对值调整比例积分控制器的反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题,减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,从而可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;根据确定出的调节系数计算反馈增益。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:将基础反馈增益与所述调节系数相乘以得到所述反馈增益。
在一个可选的实施方式中,第一预设关系为:若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[0,n
1],则对应的调节系数为a,a为[2,5]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
1,n
2],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大,所述调节系数位于[a,b];若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
2,n
th],则所述调节系数为b;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
2,n
3],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而减小,所述调节系数位于[b,c],c为[0,1]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n
3,+∞),则所述调节系数为c。
通过这种方式,在期望横摆角加速度的绝对值
大于n
1,且小于n
2的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而增加,可减小横摆角速度响应的滞后程度,使得车辆可以快速补偿车辆所需偏航力矩。在
大于阈值n
th,且小于n
3的情况下,调节系数的变化趋势为随
的增加而减小,这种方式考虑到发生爆胎后驾驶员可能会因为慌乱而对方向盘进行过度纠正,通过减小反馈增益,可以避免驾驶员纠正过度而造成的对车辆控制过度的情况。
在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为一个,所述处理器1301还用于:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径 的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值再与所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值和所述第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
在一个可选的实施方式中,在所述处理器1301确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,所述处理器1301还用于:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮和所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
在一个可选的实施方式中,在所述处理器1301确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,所述处理器1301还用于:在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值的情况下,则不对所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的右侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向 的右侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:在所述附加横摆力矩大于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的左侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为两个,所述处理器1301还用于:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
在一个可选的实施方式中,在所述处理器1301确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,所述处理器1301还用于:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。通过这种方式,可以按照分配顺序依次对未爆胎的车轮进行驱动或者制动,使得车辆可以快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,并且在补偿爆胎所产生的偏航力矩的过程中,车辆的运行更加稳定。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的 车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为右侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为左侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
在一个可选的实施方式中,所述发生爆胎的车轮为三个,所述处理器1301还用于:根据所述附加横摆力矩的大小和未爆胎的车轮的位置确定控制所需车轮力矩的作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述未爆胎车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的作用方式,所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
在一个可选的实施方式中,所述处理器1301还用于:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;或者,在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述未爆胎的车轮为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则所述未爆胎车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
图13中的各个操作的实现还可以对应参照图2或图10所示的方法实施例的相应描述。
在图13所示的车辆控制设备中,在发生爆胎车辆的附加横摆力矩中加入侧向力干扰补偿力矩,使得附加横摆力矩更准确的表示控制该爆胎车辆所需的力矩,并且可以根据期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,能够改善爆胎车辆横摆角速度响应的滞后问题。从而可以减小爆胎车辆的横摆角速度调整到期望横摆角速度的响应时间,快速补偿爆胎所产生的偏航力矩,减小车辆偏航程度,使得车辆按照驾驶员期望的方向行驶。
在本发明的另一实施例中提供一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,图2或图10所示实施例的方法得以实现。
在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有 计算机程序,该计算机程序被计算机执行时实现图2或图10所示实施例的方法。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (22)
- 一种车辆控制方法,其特征在于,所述方法包括:车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩;计算车辆的反馈控制力矩;根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩;根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
- 根据所述权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算车辆的反馈控制力矩,包括:计算车辆的期望横摆角加速度的绝对值,并根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。
- 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益,包括:从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;根据确定出的调节系数计算反馈增益。
- 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一预设关系为:若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[0,n 1],则对应的调节系数为a,a为[2,5]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n 1,n 2],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大,所述调节系数位于[a,b];若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n 2,n th],则所述调节系数为b;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n th,n 3],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的的绝对值增大而减小,所述调节系数位于[b,c],c为[0,1]中的一个值;或者若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n 3,+∞),则所述调节系数为c。
- 根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述发生爆胎的车轮为一个,所述根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮,包括:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮 的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值再与所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值和所述第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮和所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值的情况下,则不对所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 根据权利要求5-7任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,包括:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的右侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的右侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
- 根据权利要求5-7任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,包括:在所述附加横摆力矩大于零的情况下,确定未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮中垂向力最大的车轮为所述第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有两个,则确定所述沿车辆行驶方向的左侧的车轮中除所述第一个车轮的另一个车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若未爆胎的车轮中,沿车辆行驶方向的左侧的车轮有一个,则确定所述未爆胎车轮中与所述第一个车轮处于对角线的车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;确定所述未爆胎的车轮中除所述第一个车轮和所述第二个车轮的剩余车轮为所述第三个车轮,所述第三个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
- 根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述发生爆胎的车轮为两个,所述根据附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮,包括:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在所述确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值之后,还包括:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作 用方式,包括:在所述附加横摆力矩小于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为右侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
- 根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,包括:在所述附加横摆力矩大于零的情况下,若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的左侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动;若所述发生爆胎的车轮均为沿车辆行驶方向的右侧的车轮,则确定所述未爆胎的车轮中垂向力最大的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;若所述发生爆胎的车轮不为沿车辆行驶方向的同一侧的车轮,则确定沿车辆行驶方向为左侧的车轮为第一个车轮,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为制动;所述未爆胎车轮中除所述第一个车轮的剩余车轮为所述第二个车轮,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的作用方式为驱动。
- 一种车辆控制设备,其特征在于,所述设备包括计算单元,确定单元和控制单元,其中:所述计算单元,用于车辆发生爆胎时,计算车辆纵向力干扰补偿力矩和侧向力干扰补偿力矩;所述计算单元,还用于计算车辆的反馈控制力矩;所述确定单元,用于根据所述纵向力干扰补偿力矩、所述反馈控制力矩和所述侧向力干扰补偿力矩确定附加横摆力矩;所述控制单元,用于根据所述附加横摆力矩控制发生爆胎的车轮。
- 根据所述权利要求14所述的设备,其特征在于,所述计算单元具体用于计算车辆的 期望横摆角加速度的绝对值,并根据所述期望横摆角加速度的绝对值计算反馈增益;根据所述反馈增益计算反馈控制力矩。
- 根据权利要求14所述的设备,其特征在于,所述计算单元还包括确定子单元和计算子单元,其中:所述确定子单元,用于从第一预设关系中确定所述期望横摆角加速度的绝对值对应的调节系数,所述第一预设关系指示了多个期望横摆角加速度的绝对值与多个调节系数的映射关系;所述计算子单元,用于根据确定出的调节系数计算反馈增益。
- 根据权利要求16所述的设备,其特征在于,所述第一预设关系为:若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[0,n 1],则对应的调节系数为a,a为[2,5]中的一个值;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n 1,n 2],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而增大,所述调节系数位于[a,b];若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n 2,n th],则所述调节系数为b;若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n th,n 3],则对应的调节系数随着所述期望横摆角加速度的绝对值的增大而减小,所述调节系数位于[b,c],c为[0,1]中的一个值;或者若所述期望横摆角加速度的绝对值位于[n 3,+∞),则所述调节系数为c。
- 根据权利要求14-17任一项所述的设备,其特征在于,所述发生爆胎的车轮为一个,所述控制单元具体用于:根据所述附加横摆力矩的大小,发生爆胎的车轮的位置和未爆胎的车轮的垂向力确定控制所需车轮力矩的分配顺序和作用方式,所述控制所需车轮力矩的值为所述附加横摆力矩与车轮直径的乘积再除以车轮的平均轮距的商;确定所述分配顺序中的第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值和所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的情况下,则确定所述分配顺序中的第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值再与所述第二个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值和所述第三个车轮的最大路面摩擦力矩中的最小值;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值和所述第三个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 根据权利要求18所述的设备,其特征在于,所述控制单元还用于:在所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值为所述控制所需车轮力矩的绝对值的情况下,则不对所述第二个车轮和所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 根据权利要求18所述的设备,其特征在于,所述控制单元还用于:在所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,为所述控制所需车轮力矩的绝对值与所述第一个车轮的最大路面摩擦力矩的差值的绝对值的情况下,则不对所述第三个车轮分配车轮力矩;根据所述控制所需车轮力矩的分配顺序,作用方式,所述第一个车轮所分配的车轮力矩的绝对值,所述第二个车轮所分配的车轮力矩的绝对值控制发生爆胎的车轮。
- 一种车辆控制设备,其特征在于,包括处理器和存储器,其中,所述存储器用于存储程序指令,所述处理器被配置用于调用所述程序指令来执行如权利要求1-13任一项所述的方法。
- 一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有程序指令,所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-13任一项所述的方法。
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