[发明专利]车辆稳定性控制系统及方法

权利要求书

1.一种车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述系统包括：

稳定性约束模块，用于根据目标时间段内的预测环境信息确定车辆后轮的控制层约束数据和执行层约束数据；

反馈控制模块，用于根据控制层约束数据和/或执行层约束数据，确定后轮转向反馈控制数据；

前馈控制模块，用于根据车辆的行驶信息确定后轮转向前馈控制数据；

后轮转角确定模块，用于根据后轮转向反馈控制数据和后轮转向前馈控制数据确定后轮的第一转角数据，以及根据车辆的行驶信息确定的第二转角数据，确定目标转角数据；

执行控制模块，用于基于目标转角数据，控制车辆后轮的转向操作；

其中，所述系统还包括：

第二转角数据确定模块，用于根据车速和转向盘转角的二维插值表确定转角比例曲线，并根据所述行驶信息和所述转角比例曲线，确定第二转角数据；

其中，所述后轮转角确定模块包括：

第一转角数据确定单元，用于将后轮转向反馈控制数据和后轮转向前馈控制数据进行叠加，确定后轮的第一转角数据；

加权计算单元，用于将所述第一转角数据和所述第二转角数据进行加权求和，确定目标转角数据；

其中，预测环境信息包括地图信息、天气信息、地形信息、轨迹信息以及路面信息；控制层约束数据包括行驶路径偏差约束数据、横摆角速度偏差约束数据以及质心侧偏角偏差约束数据；执行层约束数据包括后轮转角限位约束数据以及后轮转角变化率约束数据；车辆的行驶信息包括转向盘转角、加速踏板开度和制动踏板开度；第一转角数据通过将后轮转向反馈控制数据和后轮转向前馈控制数据进行加权求和得到；根据行驶信息得到后轮的第二转角数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述稳定性约束模块包括：

控制层约束数据确定单元，用于确定行驶路径偏差约束数据、横摆角速度偏差约束数据、质心侧偏角偏差约束数据中的至少一项；

执行层约束数据确定单元，用于确定后轮转角限位约束和/或后轮转角变化率约束。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

环境信息输入模块，用于获取环境信息并向所述车辆稳定性控制系统输入所述环境信息，所述环境信息包括地图信息、天气信息、地形信息和轨迹信息中的至少一项；

环境信息决策模块，用于接收环境信息输入模块输入的环境信息，并根据所述环境信息确定在目标时间段内的预测环境信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

行驶信息输入模块，用于获取车辆的行驶信息，并向所述前馈控制模块输入所述行驶信息。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述执行控制模块，包括：

实际转角确定单元，用于确定车辆后轮的实际转角数据；

差值计算单元，用于计算实际转角数据与目标转角数据之间的差值，并根据所述差值控制车辆后轮的转向操作。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，实际转角确定单元，包括：

后轮转向电机位置传感器，用于确定第一齿条位置数据；

后轮转向总成布置线位置传感器，用于确定第二齿条位置数据；

实际转角计算子单元，用于根据所述第一齿条位置数据和所述第二齿条位置数据，确定齿条实际位置数据，并根据线角比参数以及齿条实际位置数据，确定实际转角数据。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

状态反馈模块，用于采集车辆在响应于执行控制模块的控制之后的行驶信息，并将所述行驶信息反馈给所述前馈控制模块和所述反馈控制模块。

8.一种车辆稳定性控制方法，其特征在于，所述方法包括：

稳定性约束模块根据目标时间段内的预测环境信息确定车辆后轮的控制层约束数据和执行层约束数据；

反馈控制模块根据控制层约束数据和/或执行层约束数据，确定后轮转向反馈控制数据；

前馈控制模块根据车辆的行驶信息确定后轮转向前馈控制数据；

后轮转角确定模块根据后轮转向反馈控制数据和后轮转向前馈控制数据确定后轮的第一转角数据，以及根据车辆的行驶信息确定的第二转角数据，确定目标转角数据；

执行控制模块基于目标转角数据，控制车辆后轮的转向操作；

所述第二转角数据是根据车速和转向盘转角的二维插值表确定转角比例曲线，并根据所述行驶信息和所述转角比例曲线确定的；

所述后轮转角确定模块根据后轮转向反馈控制数据和后轮转向前馈控制数据进行叠加确定后轮的第一转角数据，以及根据车辆的行驶信息确定的第二转角数据，确定目标转角数据，包括：

将后轮反馈控制数据和后轮转向前馈控制数据进行叠加，确定后轮的第一转角数据；

将所述第一转角数据和所述第二转角数据进行加权求和，确定目标转角数据；

其中，预测环境信息包括地图信息、天气信息、地形信息、轨迹信息以及路面信息；控制层约束数据包括行驶路径偏差约束数据、横摆角速度偏差约束数据以及质心侧偏角偏差约束数据；执行层约束数据包括后轮转角限位约束数据以及后轮转角变化率约束数据；车辆的行驶信息包括转向盘转角、加速踏板开度和制动踏板开度；第一转角数据通过将后轮转向反馈控制数据和后轮转向前馈控制数据进行加权求和得到；根据行驶信息得到后轮的第二转角数据。