[发明专利]一种后轮主动转向控制方法及其系统、控制设备

说明书

本发明涉及一种后轮主动转向控制方法及其系统、控制设备，所述方法包括：获取当前车辆速度和前轮转角，根据所述当前车辆速度、前轮转角以及预设第一车辆模型估算实车横摆角速度，并根据所述当前车辆速度、前轮转角以及预设第二车辆模型估算目标横摆角速度；以所述实车横摆角速度和目标横摆角速度的差值为输入、所述目标横摆角速度为控制目标进行PI控制并输出后轮转角；根据所述后轮转角生成用于控制驱动机构驱动车辆后轮按所述后轮转角转动的控制指令。本发明对车辆后轮主动转向控制方式进行改进，以提高车辆高速行驶稳定性。

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种后轮主动转向控制方法及其系统、控制设备。

背景技术

现有后轮主动转向对车身稳定性的控制，一般都可归结于两种控制算法，即后轮转角-前轮转角map图控制算法和横摆角速度反馈控制算法。

参阅图1，根据从后轮转角-方向盘转角map图控制算法的控制原理得知，只要车速和方向盘转角相同，后轮转角也一定相同。但是，该算法忽略了驾驶员转向输入的多样性，方向盘斜坡输入与方向盘阶跃输入，相同车速和方向盘转角下车辆的响应是不一样的。当驾驶员转向斜坡输入时，该算法可降低横摆角速度增益，提高车辆稳定性；当驾驶员转向阶跃输入时，由于该算法为简单的开环控制，很难对横摆角速度超调进行有效抑制，从而控制效果不够理想。

参阅图2-3，根据横摆角速度反馈控制算法的控制原理，其控制目标为稳态横摆角速度，即零赫兹(0Hz)处的横摆角速度。图3为横摆角速度增益频率响应特性的实际值与控制目标值的示意图。由图3可知，以稳态横摆增益作为控制目标的算法，能有效抑制横摆角速度超调，且整车响应随转向输入频率变化比较线性，但存在两个问题：一是稳态横摆增益偏小，以此为控制目标会导致车辆转向响应比较钝，尤其是快速转动方向盘时；二是随着频率增高，横摆角速度实际值与目标值相差过大，导致对横摆角速度跟踪较为困难。因此稳态横摆角速度的控制目标设置得不合理。

因此，现有用于提高车身稳定性的后轮主动转向控制方法还有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在提出一种后轮主动转向控制方法及其系统、控制设备，对现有车辆后轮主动转向控制方式进行改进，以提高车辆高速行驶稳定性。

第一方面，本发明实施例提出一种后轮主动转向控制方法，包括：

获取当前车辆速度，根据所述当前车辆速度、前轮转角以及预设第一车辆模型估算实车横摆角速度，并根据所述当前车辆速度、前轮转角以及预设第二车辆模型估算目标横摆角速度；其中，所述预设第二车辆模型的横摆角速度增益共振时的增幅比小于所述预设第一车辆模型的横摆增益角速度增益共振时的增幅比，和/或，所述预设第二车辆模型的横摆角速度增益共振频率大于预设第一车辆模型的横摆角速度增益共振频率；

以所述实车横摆角速度和目标横摆角速度的差值为输入、所述目标横摆角速度为控制目标进行PI控制并输出后轮转角；

根据所述后轮转角生成用于控制驱动机构驱动车辆后轮按所述后轮转角转动的控制指令。

优选地，根据所述当前车辆速度、前轮转角以及预设第二车辆模型估算目标横摆角速度具体包括：

根据所述当前车辆速度获取与其对应的前轴侧偏刚度、后轴侧偏刚度和转动惯量；其中所述预设第二车辆模型中的前轴侧偏刚度、后轴侧偏刚度和转动惯量为标定值；

根据所述当前车辆速度、前轮转角、前轴侧偏刚度、后轴侧偏刚度、转动惯量以及预设第二车辆模型计算目标横摆角速度。

优选地，所述预设第二车辆模型为：