[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)

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• 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）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: 合肥市長遠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 劉勇

本發(fā)明涉及汽車輔助駕駛領(lǐng)域，特別涉及一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法與系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制方法包括以下步驟：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。本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過獲取路面附著系數(shù)以及車輛參數(shù)構(gòu)建安全邊界，基于安全邊界構(gòu)建EPS系統(tǒng)與ESP系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制模型，可以針對不同路面與車輛行駛狀態(tài)協(xié)調(diào)ESP系統(tǒng)輸出的橫擺力矩與EPS系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)向力矩協(xié)助駕駛員對車輛做出調(diào)整，從而提高車輛的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車輔助駕駛領(lǐng)域，特別涉及一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，是對旨在提升車輛的操控表現(xiàn)的同時、有效地防止汽車達到其動態(tài)極限時失控的系統(tǒng)或程序的通稱。電子穩(wěn)定程序能提升車輛的安全性和操控性。EPS就是英文Electrical Power Steering的縮寫，也就是“電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”的意思。

EPS系統(tǒng)一般由機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)加上轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電子控制單元、減速器、電動機等組成，它在傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)方向盤上的轉(zhuǎn)矩信號和汽車的行駛車速信號，利用電子控制裝置使電動機產(chǎn)生相應(yīng)大小和方向的輔助動力，協(xié)助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作。

目前對于車輛的穩(wěn)定性控制主要是通過單獨的轉(zhuǎn)向力矩或者橫擺力矩控制來提高車輛的穩(wěn)定性。這種單獨的車輛穩(wěn)定性控制手段能達到一定效果，但是結(jié)果還不夠理想。而集成轉(zhuǎn)向力矩和橫擺力矩控制的車輛穩(wěn)定性控制手段具有更加優(yōu)異的效果。但是如何協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向力矩和橫擺力矩的輸出是目前穩(wěn)定性控制亟待解決的一個問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決問題轉(zhuǎn)向力矩和橫擺力矩輸出的協(xié)調(diào)控制，本發(fā)明提供了一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法與系統(tǒng)，具體方案如下：

一種基于安全邊界的ESP與EPS協(xié)調(diào)控制方法包括以下步驟：

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。

具體地說，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。

具體地說，步驟S2具體為：

根據(jù)路面附著系數(shù)計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，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點坐標(biāo)為P點坐標(biāo)為獲取A、B關(guān)于原點的對稱點C、D；

以點A、E、F、C、G、H所形成區(qū)域作為安全邊界；

E點的坐標(biāo)為：

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