[发明专利]车辆电子稳定性控制系统稳定性控制判据的制定方法

摘要

一种车辆电子稳定性控制系统稳定性控制判据的制定方法，属于车辆系统动力学与控制领域。步骤包括建立稳定性控制判据所需的理论模型，配置纵向加速度传感器，通过ESC系统传感器进行参数采集，在ESC系统每一个采样周期，如果计算得到的系统关键平衡点具有稳定焦点或者结点特性，则认定车辆在该采样周期动力学系统方程稳定，ESC系统将跟踪现有判据的判定结论；如果计算得到车辆动力学模型(1)的关键平衡点为鞍点特性，则认定该采样周期车辆动力学系统方程不稳定，车辆处于即将发生后轴滑移的危险工况，触发ESC系统对车辆实施稳定性控制。优点在于，克服ESC系统现有判据判定上述特定工况存在的局限性，为稳定性控制争取时间，进一步改善车辆的主动安全性。

主权项

一种车辆电子稳定性控制系统稳定性控制判据的制定方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：建立稳定性控制判据所需的理论模型，模型包括三个组成部分：(1)在纵向加速度以及两类工况条件下均适用的，以纵向车速、质心侧偏角、横摆角速度为状态变量；或者以纵向车速、侧向车速、横摆角速度为状态变量；或者以质心车速、质心侧偏角、横摆角速度为状态变量支配车辆平面运动的三自由度单轨车辆动力学模型，或者三自由度四轮车辆动力学模型；(2)车轴载荷计算模型或者车轮载荷计算模型；(3)非线性轮胎力学模型；步骤2：配置纵向加速度传感器；根据试验标定获得与纵向加速度具体数值相关的前后车轴切向力，或者车轮切向力，建立查表数据供稳定性控制系统调用；步骤3：通过ESC系统传感器进行参数采集，该理论模型跟踪参数有前轮转向输入δV、纵向车速vx、路面附着系数μ；同时，通过纵向加速度传感器采集纵向加速度参数；同时，根据纵向加速度数值，通过查表数据库调用与之对应的前后车轴切向力，或者车轮切向力；步骤4：在ESC系统每一个采样周期，将步骤3采集得到的参数数值代入步骤1模型(1)至(3)中，计算车辆动力学模型(1)的系统关键平衡点特性；步骤5：如果计算得到的系统关键平衡点具有稳定焦点或者结点特性，则认定车辆在该采样周期动力学系统方程稳定，ESC系统将跟踪现有判据的判定结论；如果计算得到车辆动力学模型(1)的关键平衡点为鞍点特性，则认定该采样周期车辆动力学系统方程不稳定，车辆处于即将发生后轴滑移的危险工况，触发ESC系统对车辆实施稳定性控制；支配车辆平面运动的动力学系统方程理论稳定性变化超前于车辆实际稳定性变化并存在量化的时域差异关系，控制判据理论模型如下：车辆动力学模型：式中：vx为车辆纵向车速；m为整车质量；β为质心侧偏角；为横摆角速度；FxV为前轴切向力；FxH为后轴切向力；FyV为前轴侧向力；FyH为后轴侧向力；δV为前轮转向角；Jz为横摆转动惯量；lV以及lH分别为车辆质心到前轴和到后轴的距离；const为常数；车轴载荷计算模型，考虑纵向加速度引起的车轴间载荷变换：式中：FzV为前轴载荷；FzH为后轴载荷；h为质心高度；l为车辆轴距；g为重力加速度；非线性轮胎力学模型：式中：i为车轴下标，可以为车辆前轴V或者后轴H；αi为相应车轴等效侧偏角；μ为路面附着系数；Ci以及Bi分别为对应车轴所用形状因子及刚度因子；以上所有变量及参数的符号标识符合汽车动力学标识习惯，或采用本领域技术人员公知的其它符号标识方法。