[发明专利]一种分布式独立驱动汽车纵向车速估计方法

说明书

本发明中公开了一种分布式独立驱动汽车纵向车速估计方法，包括以下步骤：1)采用传感器采集车辆的状态参数；2)根据车辆状态参数建立车轮稳定性判断模式，对各车轮的稳定性进行判断；3)根据车轮稳定性情况建立纵向车速估算模式；4)根据对车轮稳定性的判断结果，选择相应的纵向车速估算模式得到汽车纵向车速。本发明适用于四轮独立驱动汽车纵向车速的估计，通过对车轮稳定性进行判断，建立适用于不同车轮稳定性情况下的车速估算模式，实现对纵向车速的准确估算。

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种分布式独立驱动汽车纵向车速估计方法。

背景技术

随着用户对于汽车动力性能、经济性能以及乘车舒适性的要求不断提高，及汽车工业及技术的不断发展；目前分布式驱动汽车越来越受到各大汽车企业的重视，已经实现量产的分布式驱动汽车所占比例越来越高，对于SUV(Sport/suburban Utility Vehicle/运动型多用途汽车)、越野甚至特种作业车，驱动轮独立驱动功能显得尤为重要。同时，出于对能源及环境问题的考虑，从国家政策到车企发展方向，电动汽车都受到极大的重视，因此各种轮边驱动、轮毂驱动电动汽车相继被研发出来并投入市场，而这些驱动方式均属于独立驱动方式。

分布式独立驱动方式可以实现对单个车轮或者部分车轮的独立控制，可以根据不同的行车环境，或者乘客的乘车要求较为准确的实时调整驱动轮数量以及驱动力矩，从而提高整车的动力性能、经济性能以及安全性和乘车舒适性。但是分布式独立驱动汽车的动力控制系统要复杂的多，其中或多或少的集成了ABS控制、动力分配控制、坡道起步控制、驱动防滑控制、电子差速控制以及稳定性控制等。这些控制算法都需要以获取较为精确的实时车速为控制前提，但是由于分布式独立驱动汽车的非驱动轮随时变化，或者在全驱动的情况下，实时车速很难以传统的基于非驱动轮速计算车速的方法获取准确车速，因此获取较为准确的实时车速对于分布式独立驱动汽车的控制就显得非常重要。

从现有相关文献、专利以及实际应用的情况来看，分布式独立驱动汽车的车速估计技术较为多样，实现难易程度、成本、可靠性、准确性也各有优缺，能够兼顾多种技术要求的方案比较少。这些方法总体上可以分为三类：第一类为通过纵向加速积分对车速进行估算；这种方法的优点是全工况适应，不用考虑加速或者制动工况；其问题在于，首先加速度信号会存在噪声干扰，长时间积分其累计误差会很大，其次在变化的工况下积分初始值较难确定，同时没有考虑侧向加速度以及横摆角速度对车辆纵向车速的影响。第二类为基于整车模型的车辆状态观察器；该类方法有较高的精度，但其高精度是基于较为准确的整车模型，包括非线性车辆模型，车轮模型等，因此该类方法的通用性较差，要针对于不同的车辆进行建模。第三类为基于卡尔曼滤波器空间方程的车速估计；这种方法采用了加速度传感器，横摆角速度传感器等多传感器融合方法，有较高的估计精度，但是其基于线性状态方程。

中国发明专利申请CN1987483A中公开了一种四轮驱动汽车的车速回归方法，首先根据轮速传感器测得的轮速、电机实际输出力矩以及车轮垂直载荷的大小，计算出各个车轮的利用附着系数；利用附着系数，以及各个车轮轮速的差异估算各个车轮的滑移率，从而估算出车速。采用该方法可估算出准确的车速信息，使得滑移率的估算更加接近真实值；但其中要获取车辆实时车轮垂直载荷的大小往往比较困难，如果通过构建车辆模型来获取这些参数，则模型的准确性将对最终车速估计的准确度有着重要的影响，适用性、通用性较差。