[发明专利]汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识方法及装置

说明书

本发明公开了一种汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识方法及装置，该方法充分考虑了在路面附着系数发生变化时的算法估计值收敛时间的问题，不将遗忘因子设定成固定值，而是通过设计一个指示路面附着系数变化的指示器，让遗忘因子随路面附着系数的变化而变化，该方法能够及时并高精度地估计路面附着系数的变化，并有效提高了在路面附着系数发生变化时的辨识收敛速度，进而保障了智能汽车在危险工况下的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识方法及装置。

背景技术

智能汽车在复杂交通状况下需要实时量化车辆的稳定运行边界，并将其实时传递给智能决策算法，对线控底盘驱动、转向、制动控制量进行明确界定，以保证智能驾驶安全稳定运行。而车辆的稳定运行边界的确定很大程度上依赖于路面附着系数的辨识结果，作为一种衡量路面与轮胎相互作用特性的参数，其精准、快速的辨识对于智能汽车安全稳定运行至关重要。

现存的路面附着系数辨识方法一般分为两类，一类为基于试验的辨识方法，例如基于声音传感器、高精度的视觉或者位置传感器，对路面附着系数进行观测，但是昂贵的设备提高了整车制造的成本，且实际使用时，辨识效果受环境的影响较大，鲁棒性较差；第二类为基于模型的方法，由于其仅仅依赖于商品车辆已有的传感器，不需要加入额外的购置传感器的成本，因此被广泛的运用于车辆的路面附着系数辨识中。

但由于车辆动力学特性的复杂性、外界噪声干扰以及行驶工况的不确定性，导致现有基于模型的算法很难对路面附着系数进行精准快速的辨识，特别是在路面附着系数发生较大变化时，现有算法很难快速的将之前路面的附着系数辨识结果收敛到新的路面附着系数辨识结果之上，进而导致智能汽车相关执行器控制量的稳定边界的获得的滞后，使得相关执行器在危险情况下无法及时的保障车辆安全稳定运行。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识方法，该方法能够及时并高精度地估计路面附着系数的变化，并有效提高了在路面附着系数发生变化时的辨识收敛速度，进而保障了智能汽车在危险工况下的安全稳定运行。

本发明的另一个目的在于提出一种汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识方法，包括：

建立路面附着系数与轮胎动力学特性相互关联的轮胎模型，根据所述轮胎模型求解车轮的纵向受力和车轮的垂向载荷；

根据所述车轮的纵向受力和所述车轮的垂向载荷求解路面利用附着系数参考值，并通过置信参量对所述路面利用附着系数参考值进行修正得到路面峰值附着系数参考值；

建立反映路面峰值附着系数变化情况的指示器，通过模糊推理建立所述指示器的值与遗忘因子间的映射，将模糊推理后的输出值进行滤波，滤波后的值为所述遗忘因子的取值，根据所述遗忘因子，利用递归最小二乘法对所述路面峰值附着系数进行辨识；

将所述遗忘因子的值与遗忘因子阈值进行比较，根据比较结果输出所述路面峰值附着系数。

本发明实施例的汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识方法，充分的考虑了在路面附着系数发生变化时的算法估计值收敛时间的问题，不将遗忘因子设定成固定值，而是通过设计一个指示路面附着系数变化的指示器，让遗忘因子随路面附着系数的变化而变化，因此相比于其他现有路面附着系数估计算法，该方法能够及时并高精度地估计路面附着系数的变化，并有效提高了在路面附着系数发生变化时的辨识收敛速度，进而保障了智能汽车在危险工况下的安全稳定运行。

另外，根据本发明上述实施例的汽车底盘动力学域控制器的路面附着系数辨识方法还可以具有以下附加的技术特征：