[发明专利]一种用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法

说明书

本发明涉及一种用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法，包括以下步骤：获取风速，风阻，车速，垂向、纵向和横向加速度，坡度，轮胎角加速度，转向机转向角，驱动力、制动力和轮胎垂向载荷；将上述参数均输入轮胎动力学模型，获取轮胎瞬时纵向力、横向力和回正力矩；求解并校准轮胎路面特性参数；获取目标的横向和纵向加速度，将上述参数输入整车动力学模型，获取并处理制动力扭矩和驱动力扭矩；进而获取目标驱动力扭矩和目标制动力扭矩、目标轮胎滑移率，驱动和制动系统控制器分别驱动车辆执行相应的命令动作。与现有技术相比，本发明充分考虑整车阻尼、振动、底盘结构、风阻等因素，提高自动驾驶的控制执行方法的可靠性、时效性和精确性。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法。

背景技术

目前，自动驾驶技术分为感知定位、决策规划和控制执行三大技术模块。其中，感知定位技术模块用以获取自动驾驶的环境信息，获取的方式主要通过雷达和摄像头等传感器，决策规划技术模块用以依据感知定位技术模块提供的定位和环境数据，进行路径的规划等决策，控制执行技术模块用以驱动车辆执行相应的命令动作。

现有技术中的自动驾驶的控制执行方法存在以下缺陷：

(1)现有技术中的用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法对于轮胎横向和纵向摩擦系数以及附着力系数均为近似估计，无法自适应计算轮胎横纵向，对于复杂路况的适应度较差，严重限制了自动驾驶汽车的使用范围。

(2)现有技术中的用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法与整车控制系统是分开的，控制执行方法需单独调用整车的控制系统，导致控制执行方法的执行时间过长。同时，整车控制系统有独立的功能安全要求，对于整体控制的可靠性有较大威胁。

(3)现有技术中的用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法的建模均为一维刚形体建模，难以考虑整车的悬架阻尼、整车垂向振动、整车翻转运动、整车风阻等因素，导致现有控制执行方法的控制精度不足，增大控制执行方法控制发散的风险，对于扩大自动驾驶汽车的使用范围极为不利。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法，该发明充分考虑整车阻尼、振动、底盘结构、风阻等因素，提高自动驾驶的控制执行方法的可靠性、时效性和精确性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种用于自动驾驶车辆整车控制的执行方法，包括以下步骤：

S1：获取风速和风阻，自动驾驶车辆的车速、垂向加速度、纵向加速度、横向加速度和车相对于地平线的坡度，以及自动驾驶车辆的每个轮胎的轮胎角加速度、转向机转向角、驱动力和制动力；

S2：获取轮胎垂向载荷分布计算表，将S1获取的垂向加速度、纵向加速度和坡度输入轮胎垂向载荷分布计算表，获取自动驾驶车辆所有轮胎的轮胎垂向载荷；

S3：将S1获取的车速、纵向加速度、风阻、横向加速度、轮胎角加速度、转向机转向角、驱动力和制动力以及S2获取的轮胎垂向载荷均输入轮胎动力学模型中，获取自动驾驶车辆每个轮胎的轮胎瞬时纵向力、轮胎瞬时横向力和回正力矩；

S4：根据S3求取的轮胎瞬时纵向力、轮胎瞬时横向力和回正力矩获取轮胎路面特性参数，获取并根据自动驾驶车辆行驶的路况以及路面状态，对轮胎路面特性参数进行综合校准，进而获取最优的轮胎路面特征参数；

S5：获取目标的横向加速度和目标的纵向加速度，将S1获取的车速、垂向加速度、纵向加速度和坡度、S2获取的轮胎垂向载荷、S4获取的最终的轮胎路面特征参数以及目标的横向加速度和目标的纵向加速度输入整车动力学模型，获取制动力扭矩和驱动力扭矩；