[发明专利]一种基于安全边界的ESP与EPS协调控制方法与系统

说明书

本发明涉及汽车辅助驾驶领域，特别涉及一种基于安全边界的ESP与EPS协调控制方法与系统。协调控制方法包括以下步骤：S1、获取路面附着系数、车辆参数；S2、根据路面附着系数与车辆参数构建安全边界；S3、构建EPS与ESP协调控制模型。本发明的有益效果在于，本发明通过获取路面附着系数以及车辆参数构建安全边界，基于安全边界构建EPS系统与ESP系统的协调控制模型，可以针对不同路面与车辆行驶状态协调ESP系统输出的横摆力矩与EPS系统输出转向力矩协助驾驶员对车辆做出调整，从而提高车辆的稳定性。

技术领域

本发明涉及汽车辅助驾驶领域，特别涉及一种基于安全边界的ESP与EPS协调控制方法与系统。

背景技术

ESP车身电子稳定系统，是对旨在提升车辆的操控表现的同时、有效地防止汽车达到其动态极限时失控的系统或程序的通称。电子稳定程序能提升车辆的安全性和操控性。EPS就是英文Electrical Power Steering的缩写，也就是“电子助力转向系统”的意思。

EPS系统一般由机械转向系统加上转矩传感器、车速传感器、电子控制单元、减速器、电动机等组成，它在传统机械转向系统的基础上，根据方向盘上的转矩信号和汽车的行驶车速信号，利用电子控制装置使电动机产生相应大小和方向的辅助动力，协助驾驶员进行转向操作。

目前对于车辆的稳定性控制主要是通过单独的转向力矩或者横摆力矩控制来提高车辆的稳定性。这种单独的车辆稳定性控制手段能达到一定效果，但是结果还不够理想。而集成转向力矩和横摆力矩控制的车辆稳定性控制手段具有更加优异的效果。但是如何协调转向力矩和横摆力矩的输出是目前稳定性控制亟待解决的一个问题。

发明内容

为了解决问题转向力矩和横摆力矩输出的协调控制，本发明提供了一种基于安全边界的ESP与EPS协调控制方法与系统，具体方案如下：

一种基于安全边界的ESP与EPS协调控制方法包括以下步骤：

S1、获取路面附着系数、车辆参数；

S2、根据路面附着系数与车辆参数构建安全边界；

S3、构建EPS与ESP协调控制模型。

具体地说，步骤S1中所述的车辆参数包括重心到后轴的距离、重心到前轴的距离、后轴侧偏角最大值、前轴侧偏角饱和值、整车质量、前轮侧偏刚度、后轮侧偏刚度中的一种或多种。

具体地说，步骤S2具体为：

根据路面附着系数计算横摆角速度最大值

根据重心侧偏角上限与后轴侧偏角的关系；

式中L为重心到后轴的距离；为后轴侧偏角的最大值；V为车速，g为重力加速度；μ为路面附着系数；

当前轮转角增大到临界值

由δ_m决定的横摆角速度和重心侧偏角，记为B点，根据前后轴侧偏角的关系；

式中l为重心到前轴的距离；为前轴侧偏角的饱和值；

以横坐标为重心侧偏角ε，纵坐标为横摆角速度ω建立坐标系；A点坐标为P点坐标为获取A、B关于原点的对称点C、D；

以点A、E、F、C、G、H所形成区域作为安全边界；

E点的坐标为：

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