[发明专利]估计转向力矩的方法和装置、用于车辆的横向控制的方法

权利要求书

1.一种估计转向力矩(28)的方法，所述转向力矩用于车辆(34)的横向控制，所述方法包括以下步骤：

检测关于当前车辆状态或当前车辆环境的至少一个信号；

基于所检测的所述至少一个信号，由转向控制单元(42)确定期望的转向角(δ)；

基于轮胎动力学模型来估计第一车辆横向力值，以所期望的转向角(δ)作为输入因子，所述轮胎动力学模型是车辆的轮胎滑移角(α_F、α_R)和当前车辆环境的道路状况的函数；

基于横向动力学模型来估计第二车辆横向力值，所述横向动力学模型是所述车辆的质量、所述车辆的横向加速度、所述车辆的偏航加速度和所述车辆的转动惯性矩的函数；

基于所述第二车辆横向力值，校正所述第一车辆横向力值；

基于校正后的第一车辆横向力值来估计回正力矩(32)；

根据所估计的回正力矩(32)来估计转向力矩(28)；以及

将所估计的转向力矩(28)施加于所述车辆的转向系统，

其中，校正所述第一车辆横向力值的步骤包括以下步骤：

检测所述第一车辆横向力值与所述第二车辆横向力值之间的误差值，并且将所述误差值乘以观测器增益(L)以接收校正值，其中，所述校正值被作为用于在后续采样时间中校正所述第一车辆横向力值的基础。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括估计所述轮胎滑移角(α_F、α_R)的步骤，其中，所期望的转向角(δ)提供用于所述轮胎滑移角估计的输入因子，其中，基于所述轮胎动力学模型来估计所述第一车辆横向力值的步骤包括所述轮胎滑移角(α_F、α_R)作为输入因子。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，估计所述轮胎滑移角(α_F、α_R)的步骤基于滑移角模型来进行，所述估计基于下式：

并且

其中，

α_F表示所述车辆的前轴的轮胎滑移角，

α_R表示所述车辆的后轴的轮胎滑移角，

β表示所述车辆相对于所述车辆的行进方向的角，

δ_w表示期望的转向角，

l_F表示车辆重心与前轴之间的距离，

l_R表示车辆重心与后轴之间的距离，

表示偏航率，

v_x表示车辆纵向速度，并且

k表示离散时间序列。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轮胎动力学模型是Pacejka模型，所述轮胎动力学模型基于下式：

并且

其中，

表示所述车辆的前轴的轮胎横向力，

表示所述车辆的后轴的轮胎横向力，

α_F表示所述前轴的轮胎滑移角，

α_R表示所述后轴的轮胎滑移角，

k表示离散时间序列，并且

β、C、D及E表示基于当前车辆环境的道路状况并且离线获得的拟合系数。

5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括估计所述偏航加速度的步骤，其中，基于所述横向动力学模型来估计所述第二车辆横向力值的步骤包括所述偏航加速度作为输入因子。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，估计所述偏航加速度的步骤是基于后向Euler法进行的，所述估计基于下式进行：

其中，

表示偏航加速度，

表示偏航率，

T_s表示采样周期或分辨率，并且

k表示离散时间序列。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述横向动力学模型来估计所述第二车辆横向力值的步骤与所述期望的转向角(δ)无关地进行。