一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105818811A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610305765.5(22)申请日2016.05.10(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人袁朝春范兴根(51)Int.Cl.B60W30/045(2012.01)B60W30/10(2006.01)B62D5/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D101/00(2006.01)B62D137/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法(57)摘要本发明公开了一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法，包括：1利用轮速传感器获得纵向车速vx，利用方向盘转角传感器获得前轮转角δ参数；2通过二自由度车辆动力学模型计算出期望角速度3通过路面附着极限计算出保证车辆稳定的最大横摆角速度4比较与的大小，判断驾驶员是否存在错误操作；若出现错误操作，则进行协调控制，若无错误操作，则EPS和ESP各自正常工作；5在驾驶员出现错误操作时，对助力力矩进行调整；通过修正EPS电机提供的助力力矩，辅助驾驶员操作，避免或削弱由于驾驶员打方向盘过度产生的前轴侧滑。CN105818811ACN105818811A权利要求书1/2页1.一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，利用轮速传感器获得纵向车速vx，利用方向盘转角传感器获得前轮转角δ参数；步骤2，通过二自由度车辆动力学模型计算出期望角速度式中，L为轴距，K为稳定性因数,vx为纵向车速，δ为前轮转角。步骤3，通过路面附着极限计算出保证车辆稳定的最大横摆角速度式中，μL和μR分别为两侧车轮与地面间的附着系数；步骤4，比较与的大小，判断驾驶员是否存在错误操作；若出现错误操作，则进行协调控制，若无错误操作，则EPS和ESP各自正常工作；当相对于较小时，即时，为大量实验拟定的协调控制门限值，说明此时车轮的侧偏力仍存在较大裕量，驾驶员未出现错误操作，可继续增大方向盘转角，EPS系统可以进行正常助力；当逐渐增大，接近时，即时，说明车轮的侧偏力正趋于饱和，此时驾驶员若继续增大方向盘转角，就会存在车辆失稳的危险，所以此时驾驶员继续增大方向盘转角就是进行错误操作，应阻止驾驶员这一行为的发生，因此应适当减小助力力矩，增大驾驶员方向盘操作的力矩梯度，使驾驶员不易继续进行转向操作。步骤5，在车辆识别出驾驶员进行错误操作时，应对助力力矩进行调整；调整方式是通过修正EPS电机提供的助力力矩，辅助驾驶员操作，避免或削弱由于驾驶员打方向盘过度产生的前轴侧滑。2.根据权利要求1所述的一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法，其特征在于，所述步骤2中的稳定性因数K由下式计算：式中，m为车辆质量，k1，k2分别为前、后轴的侧偏刚度,a、b分别表示汽车质心到前后轴的距离。3.根据权利要求1所述的一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法，其特征在于，所述步骤4还包括：根据比较的与的大小，判断驾驶员误操作程度，对比与计算助力力矩协调控制权重系数，所述协调控制权重系数k1分段函数如下：2CN105818811A权利要求书2/2页式中，与为紧急转向协调控制门限。4.根据权利要求1所述的一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法，其特征在于，步骤5中所述修正EPS电机提供后的助力力矩为：ΔTa-1＝(1-k1)·Tn；式中，ΔTa-1为修正助力力矩，Tn表示表示EPS单独作用时的原有助力力矩。3CN105818811A说明书1/5页一种车辆紧急转向避撞时ESP与EPS联合控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种汽车紧急转向避撞时ESP和EPS联合控制策略和方法，改善汽车紧急转向时的操纵稳定性，属于行驶安全技术领域。背景技术[0002]随着汽车保有量的增加，现在高速公路上的安全隐患越来越多，常发生由于汽车追尾、失稳、回转而导致一连串的交通事故。为了改善汽车的主动安全性能，汽车电子稳定程序(ESP)发展越来越成熟。在汽车前方遭遇障碍物，驾驶员进行转向后，汽车常会发生失稳、回转，ESP的作用是利用动力系统干预及制动系统干预，帮助车辆克服偏离理想轨迹的倾向，为车辆提供更好的安全性。但是当驾驶员面临遇到障碍物突然转向的情况时，由于紧张、恐惧等原因，对于方向盘角度和车身姿态状况的情况已失去准确地判断，很有可能胡乱的在打方向盘，这时汽车的转向系统与ESP的横摆力矩控制车身产生冲突，使车身无法回到最理想的位置。[0003]电动助力转向系统(EPS)作为未来主要的转向系统，逐渐成为汽车的标配，但是E