[发明专利]一种基于驱制动协同控制的车辆操纵极限扩展方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于驱制动协同控制的车辆操纵极限扩展方法和系统。该方法包括：根据当前车辆状态与期望车辆状态偏差计算期望附加横摆力偶矩；根据附加横摆力偶矩和附加纵向力及其期望值分配不同车轮所需要提供的纵向力；利用车轮的滑移率修正车轮所需提供的纵向力；根据修正后的车轮所需提供的纵向力协调制动系统在车轮上的制动压力与发动机输出扭矩，产生作用在车轮上的纵向力。该方法使驱动轮充分利用了驱动力和路面附着力，提高了在一定附着条件下的附加横摆力偶矩上限值，扩展了车辆横摆姿态的调节范围。该方法使只装备传统驱动系统的车辆能够在驱动轴的不同车轮上实现不同的驱动/制动力，使得车辆的纵向力可控，进而能够调节车辆速度。

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种基于驱制动协同控制的车辆操纵极限扩展方法和系统。

背景技术

电子稳定控制系统(ESC)是现有的汽车主动安全系统的重要组成部分，其重要功能之一为横摆稳定性控制(anti-yaw control，AYC)。

现有的横摆稳定性控制系统中，其通过传感器直接测得或进一步计算整车的状态，如横摆角速度和质心侧偏角，进而计算车辆的转向过度或转向不足状态。当车辆出现转向不足状态时，通过内侧车轮进行制动产生附加横摆力偶矩，进而修正车辆运动姿态；当车辆出现转向过度状态时，通过外侧车轮进行制动产生附加横摆力偶矩，进而修正车辆运动姿态。但由于路面附着的限制，附加横摆力偶矩存在一定上限，即调节范围是有限的，在极端工况下即使施加了最大附加横摆力偶矩，车辆仍可能失稳；且由于只对车轮施加制动，该方法的使用必然导致车辆速度的下降，无法保持车辆速度或使车辆加速。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的一方面涉及一种基于驱制动协同控制的车辆操纵极限扩展方法，包括：

根据当前车辆状态与期望车辆状态偏差计算期望附加横摆力偶矩；

根据附加横摆力偶矩和附加纵向力及其期望值分配不同车轮所需要提供的纵向力；

利用车轮的滑移率修正所述车轮所需提供的纵向力；

根据修正后的所述车轮所需提供的纵向力协调制动系统在车轮上的制动压力与发动机输出扭矩，产生作用在车轮上的纵向力。

优选地，所述期望附加横摆力偶矩按照如下公式计算：

其中

e_β＝β-β^d，

e_r＝r-r^d，

其中，e_β为车身侧偏角偏差，e_r为横摆角速度偏差，β为当前车身侧偏角，β^d为期望车身侧偏角，r为当前横摆角速度，r^d为期望横摆角速度，k_p,k_i,k_d为PID控制器的参数。

优选地，所述根据附加横摆力偶矩和附加纵向力及其期望值分配不同车轮所需要提供的纵向力，包括：

分配左右侧车轮的纵向力F_l、F_r，使附加横摆力偶矩M、附加纵向力F_x与期望值的偏差最小：

F_x＝F_l+F_r