[发明专利]一种基于汽车驾驶稳定区域的车辆操纵稳定性联合控制方法

权利要求书

1.一种基于汽车驾驶稳定区域的车辆操纵稳定性联合控制方法，其特征在于，步骤如下：

步骤S1：利用车载传感器实时采集汽车的运动状态，计算期望状态及车轮驱动力矩T_d，所述的运动状态包括纵向速度v_x、横摆角速度ω和转向盘转角δ_w，计算驾驶员期望状态，即期望横摆角速度ω_des，同时从汽车ECU获取发动机输出扭矩T_de，计算传递至前、后轴驱动车轮的扭矩，同轴上的左右车轮各分配一半的扭矩，T_dfl，T_dfr，T_drl，T_drr分别表示左前、右前、左后和右后的车轮驱动力矩T_d；

S1.1、利用车载传感器采集汽车运动状态信息；

S1.2、利用传感器实时采集的转向盘转角δ_w，计算前轮转角式中，i为转向盘至前轴转向车轮的传动比；

S1.3、利用采集的纵向速度v_x和计算得到的前轮转角δ_f，计算驾驶员的期望横摆角速度其中L＝a+b，式中，T_e为时间常数，s为拉普拉斯算子，k₁₀，k₂₀为无驱动力矩时前、后轴的等效侧偏刚度，a，b为质心至前、后轴的距离，m为整车质量，ω_des(s)，δ_f(s)为分别表示对ω_des，δ_f的拉普拉斯变换；

S1.4、利用汽车ECU获取的发动机输出扭矩T_de，计算前、后轴驱动车轮的车轮驱动力矩T_d，

式中，i_t为前后轴驱动力矩分配系数，i_gf，i_gr为发动机至前、后轴驱动车轮的总传动比，fl，fr，rl，rr分别表示前左、前右，后左和后右；

步骤S2：从汽车ECU里加载由车轮驱动力矩T_d和前轮转角δ_f组成的分岔参数集，即驾驶稳定区域；

步骤S3：利用步骤S1计算得到的车轮驱动力矩T_d和前轮转角δ_f与步骤S2加载分岔参数集来判断是否需要控制器介入；

S3.1、若超出驾驶稳定区域，则控制器介入；

S3.2、若未超出驾驶稳定区域，则不介入；

步骤S4：利用步骤S1中的期望横摆角速度ω_dex，计算前馈控制器和反馈控制器输出的直接横摆力矩ΔM_z；

S4.1、利用期望横摆角速度ω_des和前轮转角δ_f计算前馈控制器输出的前馈直接横摆力矩ΔM_zff：

式中，a₁，a₂，a₃，b₁，b₂，b₃为待计算系数；

S4.2、利用采集的横摆角速度ω和期望横摆角速度ω_des，计算反馈控制器输出的反馈直接横摆力矩ΔM_zfb：

ΔM_zfb＝h_r(ω-ω_des) (2)

式中，h_r为负常数；

S4.3、利用上述前馈控制器和反馈控制器输出的直接横摆力矩ΔM_z，构成前馈加反馈联合控制器的控制率：ΔM_z＝ΔM_zff+ΔM_zfb；

步骤S5：利用期望横摆角速度ω_des和前轮转角δ_f和实时采集到的横摆角速度ω判断汽车转向状态；

步骤S6：利用步骤S5判断出的转向状态确定对哪一个车轮制动，最后利用车辆结构参数、前轮转角δ_f以及控制器输出的直接横摆力矩ΔM_z计算四个车轮的所需制动力矩的大小，即：T_bfl，T_bfr，T_brl，T_brr。