[发明专利]车辆动态质心的计算方法、横摆力矩的计算方法和系统

权利要求书

1.一种车辆横摆力矩的计算方法，其特征在于，用加速度传感器测量纵向加速度和横向加速度的值，获取前轮侧向力、后轮侧向力、前轮侧偏角和后轮侧偏角的值，然后，由如下公式计算横摆力矩：

M＝F_sf*cosα_f*(a+h*a_x/g)-F_sf*sinα_f*h*a_y/g-F_sr*(b-h*a_x/g)

其中，M是横摆力矩，F_sf是前轮侧向力，F_sr是后轮侧向力，α_f是前轮侧偏角，α_r是后轮侧偏角，a是车辆静止时其质心到前轴的距离，b是车辆静止时其质心到后轴的距离，h是车辆质心高度，a_x是纵向加速度，a_y是横向加速度，g是重力加速度。

2.如权利要求1所述的车辆横摆力矩的计算方法，其特征在于，

F_sf的计算公式如下：F_sf＝C_f*α_f

F_sr的计算公式如下：F_sr＝C_r*α_r

其中，C_f是前轮胎的侧偏刚度，C_r是后轮胎的侧偏刚度。

3.如权利要求2所述的车辆横摆力矩的计算方法，其特征在于，用方向盘转角传感器测量方向盘转角的值，用陀螺仪传感器测量横摆角速度的值，用轮速传感器测量车辆纵向速度的值，获取侧偏角的值，然后，用如下公式计算前轮侧偏角和后轮侧偏角：

αf=δ/K-β+aωu]]>

αr=-β+bωu]]>

其中，δ表示方向盘转角，K表示方向盘与车轮之间的传动比，ω表示车辆绕静止时的质心位置的横摆角速度，β表示侧偏角，u表示车辆纵向速度。

4.如权利要求3所述的车辆横摆力矩的计算方法，其特征在于，

β的计算公式如下：tanβ＝∫(a_y-u*ω)/u。

5.一种车辆动态质心位置的计算方法，其特征在于，用加速度传感器测量纵向加速度和横向加速度的值，以车辆静止时的质心位置为原点设置直角坐标系，所述直角坐标系的X轴方向为车身的纵向且指向车辆的前进方向，所述坐标系的Y轴方向为车身的横向，所述动态质心的坐标如下：

(-h·axg,-h·ayg)]]>

其中，h是车辆质心高度，a_x是纵向加速度，a_y是横向加速度，g是重力加速度。

6.一种车辆横摆力矩的计算系统，其特征在于，包括：中央处理单元、用来测量a_x和a_y的加速度传感器、用来测量δ的方向盘转角传感器、用来测量ω的陀螺仪传感器和用来测量u的轮速传感器，所述加速度传感器、方向盘转角传感器、陀螺仪传感器、轮速传感器均与中央处理单元电连接，中央处理单元中预先存储有a、b、h、g、C_f、C_r的值，中央处理单元从加速度传感器采集a_x和a_y的值，从方向盘转角传感器采集δ的值，从陀螺仪传感器采集ω的值，从轮速传感器采集u的值，并用权利要求4所述的计算方法计算横摆力矩的值。