[发明专利]一种汽车质心侧偏角估计方法、计算机设备和存储介质

说明书

本发明提供一种汽车质心侧偏角估计方法、计算机设备和存储介质。所述方法基于利用车辆模型，计算轮胎载荷、轮胎侧偏刚度和轮胎侧偏角等参数,根据车辆状态设置Q_w，稳态时无需进行参数估计，Q_w设置为0，能有效避免算法发散；非稳态时将Q_w重置，激活模型参数估计,采用双扩展卡尔曼滤波器(DEKF)对车辆状态和模型参数进行估计，相比单扩展卡尔曼滤波器，通过矩阵降维有效降低了运算量.本发明会适时、适度降低路面附着系数的估计值，无论实际路面附着系数高还是低，系统始终处于可观性较好的状态，路面附着系数的估计值可以有效跟随实际值降低，保证了车辆模型的准确性，使得质心侧偏角可以根据车辆模型的输出得到准确估计。

技术领域

本发明涉及汽车电子控制领域，特别是涉及一种汽车质心侧偏角估计方法、计算机设备和存储介质。

背景技术

质心侧偏角是反映车辆动态操纵稳定性的重要状态变量，是汽车稳定性控制系统、后轮主动转向控制系统等底盘电子控制系统所需的重要输入。

由于质心侧偏角的直接测量需要GPS或光学设备等成本高、量产可行性低的传感设备，因此底盘电子控制系统大多采用车辆已有传感器信号对质心侧偏角进行间接测量，即实时估计。

目前国内外车辆质心侧偏角估计方法主要有：

1、基于运动学模型的估计方法，即直接积分侧向加速度信号得到车辆质心侧偏角，该方法对路面附着系数的变化鲁棒，但由于累积误差的存在，不能长时间稳定准确地进行估计；

2、基于车辆动力学模型估计方法，由于采用了动力学模型而非直接积分，能够长时间稳定工作，但估计精度受限于动力学模型中的参数准确性，当路面附着系数快速变化时估计结果不准确。

对车辆模型参数进行实时估计的基于车辆动力学模型的质心侧偏角估计方法，没有考虑到在某些情况下系统可观性差，此时无法对路面附着系数等模型参数进行准确估计，导致质心侧偏角估计结果不准确。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种汽车质心侧偏角估计方法、计算机设备和存储介质，使得质心侧偏角可以根据车辆模型的输出得到准确估计。

本发明的一方面，提供一种汽车质心侧偏角估计方法，包括如下步骤：

步骤S1,根据方向盘转速判断车辆是否处于稳态,方向盘转速的绝对值在连续几个步长中都小于设定的阈值时，认为车辆处于稳态，否则认为车辆处于非稳态；

步骤S2,根据稳态判定的结果，设置卡尔曼滤波器参数估计协方差矩阵Qw；

步骤S3,判断是否满足路面附着系数估计值主动调节条件,计算轮胎模型的工作区域,轮胎模型工作在线性区，则满足路面附着系数估计值主动调节的条件，否则不满足路面附着系数估计值主动调节的条件；

步骤S4,满足路面附着系数估计值主动调节条件，进行路面附着系数估计值的主动调节,降低路面附着系数的估计值；

步骤S5,进行变量时间更新,包括状态变量时间更新和参数变量时间更新；

步骤S6,进行变量测量更新,包括状态变量测量更新和参数变量测量更新，并得到质心侧偏角的当前估计值和路面附着系数的当前估计值。

其中，所述步骤S2具体为：

如果车辆处于稳态，赋值卡尔曼滤波器协方差矩阵Q_w＝0，关闭参数变量测量更新；如果车辆处于非稳态，赋值Q_w为非零矩阵，激活参数变量测量更新。

其中，所述步骤S3具体为：