一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法、装置和介质与流程

1.本发明公开了一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法、装置和介质，属于汽车底盘控制技术领域。


背景技术：

2.汽车稳定性控制系统的研究可以提高汽车的安全性能，特别是在转向工况、高速行驶、路面低附着系数情况下的稳定性和安全性，对减少交通事故和事故伤亡数有重要意义。
3.传统横向稳定杆可以提高侧倾角刚度，减少车身倾角，改善车辆的稳定性。主动横向稳定杆是在被动稳定杆模型的基础上集成电子控制系统的主动执行系统，使其实时根据车身的侧倾状态来产生抗侧倾力矩，建立理想的车身侧倾角以及设计主动横向稳定杆控制器是有效提高车辆操纵稳定性的关键环节。目前主动稳定杆无法实时调整所需的反侧倾力矩值，抑制车身侧倾效果不佳。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明提出一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法、装置和介质，从而解决目前主动稳定杆无法实时调整所需的反侧倾力矩值，抑制车身侧倾效果不佳的问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法，包括：
7.当接收到输出反向抗侧倾力矩请求时，分别获取侧向加速度和车身侧倾角；
8.根据所述侧向加速度、车身侧倾角和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到所需侧倾力矩。
9.优选的是，所述根据所述侧向加速度、车身侧倾角和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到所需输出侧倾力矩，包括：
10.根据所述侧向加速度和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到车辆理想侧倾角；
11.根据所述车辆理想侧倾角和车身侧倾角确定所需输出侧倾力矩。
12.优选的是，所述车辆理想侧倾角拟合曲线模型的数学关系表达式(1)为：
[0013][0014]
其中：φ
ref
为车辆理想侧倾角，a、b、c和d均为运算系数，ay为侧向加速度。
[0015]
优选的是，所述根据所述车辆理想侧倾角和车身侧倾角确定所需输出侧倾力矩，包括：
[0016]
所述车辆理想侧倾角和车身侧倾角根据公式(2)确定所需输出侧倾力矩：
[0017][0018]
其中：k
p
为积分系数，ki为比例系数，kd为微分系数，e(t)为理想侧倾角与实际侧倾角的偏差的变化率，为(t)为偏差率的累加和。
[0019]
根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制装置，包括：
[0020]
获取模块，用于当接收到输出反向抗侧倾力矩请求时，分别获取侧向加速度和车身侧倾角；
[0021]
输出模块，用于根据所述侧向加速度、车身侧倾角和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到所需侧倾力矩。
[0022]
优选的是，所述输出模块，用于：
[0023]
根据所述侧向加速度和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到车辆理想侧倾角；
[0024]
根据所述车辆理想侧倾角和车身侧倾角确定所需输出侧倾力矩。
[0025]
优选的是，所述输出模块，用于：
[0026]
所述车辆理想侧倾角和车身侧倾角根据公式(2)确定所需输出侧倾力矩：
[0027][0028]
其中：k
p
为积分系数，ki为比例系数，kd为微分系数，e(t)为理想侧倾角与实际侧倾角的偏差的变化率，为(t)为偏差率的累加和。
[0029]
根据本发明实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术实施例第一方面所述的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法。
[0030]
根据本发明实施例的第四方面，提供一种车辆，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本技术实施例第一方面所述一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法。
[0031]
根据本发明实施例的第五方面，提供一种终端，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本技术实施例第一方面所述一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法。
[0032]
本发明的有益效果在于：
[0033]
本发明提供一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法、装置和介质，结合现有侧向加速度估计的理想侧倾角为控制目标，通过实际侧倾角与理想侧倾角作为比较量，结合模糊pid控制理论获得整车抗侧倾力矩值输出给悬架系统，实现稳定性控制。
[0034]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
[0035]
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法的流程图；
[0036]
图2是根据一示例性实施例示出的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法的车辆理想侧倾角拟合曲线图；
[0037]
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制装置的结构示意框图；
[0038]
图4是根据一示例性实施例示出的一种车辆结构示意框图。
[0039]
图5是根据一示例性实施例示出的一种终端结构示意框图。
具体实施方式
[0040]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0042]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0043]
本发明实施例提供了一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法，该方法由终端实现，终端至少包括cpu等。
[0044]
实施例一
[0045]
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法的流程图，该方法用于终端中，该方法包括以下步骤：
[0046]
步骤101，当接收到输出反向抗侧倾力矩请求时，分别获取侧向加速度和车身侧倾角，具体内容如下：
[0047]
汽车行驶的过程中，为了行驶安全性、稳定性和舒适性需要较小的侧倾角，但是为了驾驶乘坐体验需要具有一定的侧倾角，经过大量的主观评测总结出：轿车转弯过程中当侧向加速度为0.4g时，车身侧倾角应控制在2～4
°
的范围；客车和货车转弯过程中侧向加速度为0.4g时，车身侧倾角应控制在6
°
以内的范围。
[0048]
为了降低车身的侧倾角以达到提高车辆的侧倾刚度来改善车身的侧倾稳定性，根据侧向加速度和车身侧倾角同时兼顾乘坐舒适性以及理想的侧倾反馈以便驾驶员实时对车身的姿态进行判断。
[0049]
步骤102，根据所述侧向加速度、车身侧倾角和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到所需侧倾力矩，具体内容如下：
[0050]
根据侧向加速度和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到车辆理想侧倾角，通过试验及车辆动力学研究，总结出了车辆理想侧倾角拟合曲线模型的数学关系表达式(1)为：
[0051][0052]
其中：φ
ref
为车辆理想侧倾角，a、b、c和d均为运算系数，ay为侧向加速度，当a＝0.2233、b＝0.3742、c＝-0.2233、d＝-0.3742时，车辆理想侧倾角拟合曲线如图2所示。
[0053]
车辆理想侧倾角和车身侧倾角根据公式(2)确定所需输出侧倾力矩：
[0054][0055]
其中：k
p
为积分系数，ki为比例系数，kd为微分系数，e(t)为理想侧倾角与实际侧倾角的偏差的变化率，为(t)为偏差率的累加和。e为理想侧倾角与实际侧倾角的偏差，该偏差的理想值为0，即理想侧倾角与实际侧倾角相等，此时对应的主动抗侧倾力矩为manti，控制器的参数k
p
、ki、kd将由模糊控制器根据侧倾角的偏差e(t)和偏差的变化率e(t)进行自整定。
[0056]
实施例二
[0057]
在示例性实施例中，还提供了一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制装置，如图3所示，所述装置包括：
[0058]
获取模块210，用于当接收到输出反向抗侧倾力矩请求时，分别获取侧向加速度和车身侧倾角；
[0059]
输出模块220，用于根据所述侧向加速度、车身侧倾角和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到所需侧倾力矩。
[0060]
优选的是，所述输出模块220，用于：
[0061]
根据所述侧向加速度和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到车辆理想侧倾角；
[0062]
根据所述车辆理想侧倾角和车身侧倾角确定所需输出侧倾力矩。
[0063]
优选的是，所述输出模块220，用于：
[0064]
所述车辆理想侧倾角和车身侧倾角根据公式(2)确定所需输出侧倾力矩：
[0065][0066]
其中：k
p
为积分系数，ki为比例系数，kd为微分系数，e(t)为理想侧倾角与实际侧倾角的偏差的变化率，为(t)为偏差率的累加和。
[0067]
本发明结合现有侧向加速度估计的理想侧倾角为控制目标，通过实际侧倾角与理想侧倾角作为比较量，结合模糊pid控制理论获得整车抗侧倾力矩值输出给悬架系统，实现稳定性控制。因车辆传感器布置情况，无法获取路面激励，从主动横向稳定杆控制系统总体算法出发，实际车辆侧倾角采用车辆倾角传感器获取。
[0068]
实施例三
[0069]
在示例性实施例中，还提供了本技术实施例提供了一种车辆，该车辆中可集成本技术实施例提供的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制装置。图4为本技术实施例提供的一种车辆的结构示意图。如图4所示，车辆300可以包括：存储器301、处理器302及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器302执行所述计算机程序时实现如
本技术实施例所述的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法。
[0070]
本技术实施例提供的车辆，结合现有侧向加速度估计的理想侧倾角为控制目标，通过实际侧倾角与理想侧倾角作为比较量，结合模糊pid控制理论获得整车抗侧倾力矩值输出给悬架系统，实现稳定性控制。因车辆传感器布置情况，无法获取路面激励，从主动横向稳定杆控制系统总体算法出发，实际车辆侧倾角采用车辆倾角传感器获取。
[0071]
实施例四
[0072]
在示例性实施例中，还提供了本技术实施例提供了一种终端，如图5所示，该终端可以是上述实施例中的终端。该终端400可以是便携式移动终端，比如：智能手机、平板电脑。终端400还可能被称为用户设备、便携式终端等其他名称。
[0073]
通常，终端400包括有：处理器401和存储器402。
[0074]
处理器401可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器401可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器401还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
[0075]
存储器402可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是有形的和非暂态的。存储器402还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器402中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器401中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的计算机程序，以实现以下步骤：
[0076]
当接收到输出反向抗侧倾力矩请求时，分别获取侧向加速度和车身侧倾角；
[0077]
根据所述侧向加速度、车身侧倾角和车辆理想侧倾角拟合曲线模型得到所需侧倾力矩。
[0078]
实施例五
[0079]
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法。
[0080]
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程
序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0081]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0082]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0083]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0084]
实施例六
[0085]
在示例性实施例中，还提供了一种应用程序产品，包括一条或多条指令，该一条或多条指令可以由上述装置的处理器402执行，以完成上述一种基于主动稳定杆的车辆稳定性控制方法。
[0086]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。