[发明专利]一种利用在线修正的汽车状态参数估计路面附着系数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车主动安全系统领域，具体是一种利用在线修正的汽车状态参数估计路面附着系数的方法。

背景技术

随着中国汽车产业的日益壮大和汽车保有量的大幅度提高，我国每年因交通事故造成的人员伤亡越来越多，汽车的安全性也越来越多的受到人们的关注。近年来，汽车安全也得到了飞速的发展。汽车主动安全系统主要靠不同的电子控制系统来保证的，如制动防抱死系统(ABS)可以在紧急制动时保证汽车在最短的距离下安全停车，并保证转向轮不丧失转向能力；电子稳定性程序(ESP)可以在汽车高速急转弯、高速紧急避让的情况下，使汽车保持预期的行驶轨迹，避免侧翻等严重的事故发生；还有其他的巡航系统(ACC)、盲点检测系统(BSD)、倒车影像系统、夜视辅助系统等，这些系统的应用主要给驾驶员创造一个轻松的驾驶环境，并充分掌握行车周围的路面及交通信息，以辅助驾驶员做出正确的判断。

以上这些安全系统中，均依赖于准确获知驾驶员的意图和当前的汽车行驶状态，如方向盘转角、质心侧偏角、横摆角速度、纵向车速与路面附着状况等信息，根据当前汽车状态判断是否需要主动干预来保证汽车的安全行驶。但是由于技术限制与昂贵的仪器设备等问题，对于量产车来说，无疑增加了经济成本。所以，对于一些难以直接测量或者难以低成本获取的参数，通过建立车辆运动或动力学模型来估计获得。

在参数估计方面，主要是利用卡尔曼滤波估计，并且得到了较好的应用。如WENZEL等提出用双Kalman滤波器并行工作的方法分别估计车辆状态和参数；BEST则提出了一种车辆状态参数联合的估计方法。但是由于其数学模型与实际的物理过程不能非常好的符合，并且轮胎模型较复杂，在模型处理过程中，会带来模型的不准确现象，进行滤波估计时，极易引起滤波发散现象。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种利用在线修正的汽车状态参数估计路面附着系数的方法，本方法将模型中涉及的参数进行在线修正更新，使模型参数更贴近实际，使得滤波估计更加准确，可以得到精确的路面附着系数。

本发明包括以下步骤：

1)对整车质量m通过最小二乘法进行在线辨识，利用汽车整车质量m和轮胎侧偏特性的线性关系，通过辨识出的结果m得到相对应的前后轮侧偏刚度k₁、k₂，反馈给辨识器，根据侧向动力学模型重新对整车参数进行估计，得到新的整车质量m，式中，a，b分别为质心到前后轴的距离；k₁、k₂分别为前后轮侧偏刚度；v_x为质心处纵向速度；a_y为汽车侧向加速度；β为质心侧偏角；ω为横摆角速度；δ为前轮转角；