[发明专利]一种乘用车质心高度实时估算方法

摘要

本发明属于车辆安全驾驶技术领域，具体涉及一种乘用车质心高度的实时估算用装置及估算方法的专利申请。该装置包括加速度传感器、侧倾角测量装置和ECU处理控制单元；其中侧倾角测量装置由MEMS陀螺仪和三轴加速度计组成；各子装置分别通过车载通讯总线与ECU处理控制单元连接。该方法利用MEMS陀螺仪和三轴加速度计联合检测侧倾角值，加速度传感器获得横向加速度，通过递推最小二乘法，进而实时估算出质心高度。本申请具有较好的实用性，可广泛用于各类乘用车，同时可根据车辆的实际状况（车辆出行情况、或者乘坐人员变化等），实时估算车辆质心变化情况，从而为提高行驶安全控制系统的准确性，为提高驾驶安全性奠定良好基础。

主权项

1.一种乘用车质心高度实时估算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）将乘用车质心高度实时估算装置与汽车连接；所述乘用车质心高度实时估算装置包括加速度传感器、侧倾角测量装置和ECU处理控制单元；其中侧倾角测量装置由MEMS陀螺仪和三轴加速度计组成；加速度传感器、MEMS陀螺仪和三轴加速度计分别通过车载通讯总线与ECU处理控制单元连接；（2）采集如下数据信息：根据加速度传感器信号，获得横向加速度值；根据MEMS 陀螺仪与三轴加速度计信号，通过滤波融合，获得整车相对于地面侧倾轴的侧倾角值；（3）根据步骤（2）中所采集数据信息，逐步计算获得乘用车质心高度的实时数据，具体为：首先，建立车辆侧倾运动的微分方程，式中；为整车质量相对于地面侧倾轴转动惯量，为整车相对于质心转动惯量；为整车相对于地面侧倾轴的侧倾角；为质心相对地面的高度；在稳态（=0）且较小时，可近似等于0；；进一步地，车辆侧倾运动微分方程简化为：；其次，设计乘用车质心高度辨识估算式如下：；最后，设计质心高度计算公式如下，，由系统辨识校正的时刻参数，换算出质心高度；式中，表示采样时刻；为质心相对地面高度；为车辆标定测量的质心高度；是汽车质量，是整车侧倾角刚度，与随适用车辆而改变；是横向加速度 ；是整车相对于地面侧倾轴的侧倾角；是重力加速度；是时刻待辨识的参数；和是时刻整车相对于地面侧倾轴的侧倾角；是时刻汽车横向加速度，是时刻质量与时刻横向加速度的乘积；是时刻辨识增益，是时刻辨识校正得到的参数，是时刻辨识校正得到的参数；是时刻的对称矩阵，是时刻的对称矩阵；为1×1矩阵，为1×2矩阵；取1000，。