[發(fā)明專利]一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法與系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110637555.7
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113184046A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧明宇;孫茜;孫燕;肖文妮;李茹婷;唐志華
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽三聯(lián)學(xué)院
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 合肥市長遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 劉勇

1.一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取路面附著系數(shù)、車輛參數(shù)；

S2、根據(jù)路面附著系數(shù)與車輛參數(shù)構(gòu)建安全邊界；

S3、構(gòu)建EPS與ESP協(xié)調(diào)控制模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，步驟S1中所述的車輛參數(shù)包括重心到后軸的距離、重心到前軸的距離、后軸側(cè)偏角最大值、前軸側(cè)偏角飽和值、整車質(zhì)量、前輪側(cè)偏剛度、后輪側(cè)偏剛度中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，步驟S2具體為：

根據(jù)路面附著系數(shù)計(jì)算橫擺角速度最大值

根據(jù)重心側(cè)偏角上限與后軸側(cè)偏角的關(guān)系；

式中L為重心到后軸的距離；為后軸側(cè)偏角的最大值；V為車速，g為重力加速度；μ為路面附著系數(shù)；

當(dāng)前輪轉(zhuǎn)角增大到臨界值

由δ_m決定的橫擺角速度和重心側(cè)偏角，記為B點(diǎn)，根據(jù)前后軸側(cè)偏角的關(guān)系；

式中l(wèi)為重心到前軸的距離；為前軸側(cè)偏角的飽和值；

以橫坐標(biāo)為重心側(cè)偏角ε，縱坐標(biāo)為橫擺角速度ω建立坐標(biāo)系；A點(diǎn)坐標(biāo)為P點(diǎn)坐標(biāo)為獲取A、B關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)C、D；

以點(diǎn)A、E、F、C、G、H所形成區(qū)域作為安全邊界；

E點(diǎn)的坐標(biāo)為：

[β_E＝ε_A+τ_E(ε_B-β_A),ω_E＝τ_E(ω_B-ω_A)+ω_A]；

F點(diǎn)的坐標(biāo)為：

式中τ_E、τ_F取值范圍為0.4到0.6之間；

G為E關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)；H為F關(guān)于原點(diǎn)的對稱點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，步驟S3具體為：

構(gòu)建EPS與ESP協(xié)調(diào)控制模型：

設(shè)置安全邊界函數(shù)：S＝(ω-ω_s)-k(ε-ε_s)；

式中k為安全邊界AH、AE、EF的斜率；(ε，ω)為當(dāng)前車輛狀態(tài)；(ε_s，ω_s)在安全邊界上且距離點(diǎn)(ε，ω)的距離最小；

引入EPS系統(tǒng)權(quán)重影響決策因子M1和ESP系統(tǒng)權(quán)重影響決策因子M2，所述點(diǎn)(ε，ω)距離安全邊界的距離越小M1越小M2越大；

獲取EPS系統(tǒng)電動機(jī)開始提供電動機(jī)助力時的方向盤轉(zhuǎn)角W₀和期望橫擺角速度ω_E；

當(dāng)S0，WW₀，ωω_E時，輸出M1＝1、M2＝0；

當(dāng)S0，WW₀，ω≥ω_E時，輸出解調(diào)后的M1、M2；

當(dāng)S0時，輸出M1＝0、M2＝1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述期望橫擺角速度ω_E的計(jì)算方法包括：

式中V_X為縱向車速；δ為前輪轉(zhuǎn)角；K為穩(wěn)定系數(shù)；

式中M為整車質(zhì)量；K_q為前輪側(cè)偏剛度；K_h為后輪側(cè)偏剛度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述輸出解調(diào)后的M1、M2中的解調(diào)具體為，基于NSGA2算法獲取M1、M2全程最優(yōu)解。