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原文传递基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统

专利名称：	基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统
摘要：	本发明涉及基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，至少具备：电子助力转向模块，用于接收来自电子制动控制模块的扭矩请求指令，并输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预的信号指令；以及电子制动控制模块，用于根据驾驶员通过制动踏板施加的液压力、通过轮速传感器输入的车轮工作状态、以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态，以及根据驾驶员施加的制动背压计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角，并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值并发送给所述电子助力转向模块。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上汽通用汽车有限公司
发明人：	夏天;乐美祺;赵向东;朱玙熹;杨洪福
专利状态：	有效
申请日期：	2017-10-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201710998912.6
公开号：	CN109693663A
代理机构：	中国专利代理(香港)有限公司
代理人：	臧霁晨;付曼
分类号：	B60W30/02(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	201206 上海市浦东新区申江路1500号
主权项：	1.一种基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，具备：车身惯量传感器，用于测量车辆的实际侧向加速度和横摆角速度并提供给下述的电子制动控制模块；方向盘，用于向驾驶员传递系统的干预意图并接收来自下述电子助力转向模块的信号指令；电子助力转向模块，用于接收来自下述电子制动控制模块的扭矩请求指令，并经过规定计算并输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预的信号指令；以及电子制动控制模块，用于根据驾驶员通过制动踏板施加的液压力、通过轮速传感器输入的车轮工作状态、以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态，以及根据驾驶员施加的制动背压计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角，并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值并发送给所述电子助力转向模块。 2.如权利要求1所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子助力转向模块具备：电控单元，用于接收来自所述电子制动控制模块的扭矩请求指令，并经过与自身计算出的扭矩经过比较和仲裁、然后输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预；方向盘传感器，向所述电子制动控制模块输出方向盘转角信号；以及电机助力单元，通过传动系统控制转向轮的角度及向方向盘提供力反馈。 3.如权利要求2所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子制动控制模块具备：压力传感器，用于探测驾驶员通过制动踏板施加的液压力；电控单元，用于通过所述轮速传感器输入的轮速信号得到车轮的工作状态，以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态，以及通过压力传感器得到的驾驶员施加的制动背压，计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差，以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角，并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值，并发送给电子助力转向系统；以及电机和线性电磁阀，通过电机运行偏心带动液压泵以及对应液压回路的电磁阀的开闭来实现车辆制动轮缸液压压力的精确调节，并对车辆质心产生纠偏力矩效应和转向力矩主动干预协同控制车辆的稳定性。 4.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子制动控制模块在判断车辆失稳状态下，通过主动干预转向系统力矩使转向轮达到目标位置，以实现稳定性控制；在干预的同时，转向力矩的干预通过方向盘传递给驾驶员，使其感受到引导作用，当距离目标位置偏差大时，转向力矩干预增大，导向目标位置的引导作用增强；当距离目标位置偏差减小时，转向力矩干预减小，引导作用减弱；在干预时，当驾驶员的手力方向与系统转向扭矩干预方向同向时即朝向目标位置，系统提供助力引导方向盘转向目标位置，当驾驶员手力方向与转向系统扭矩干预方向反向时即背离目标位置，系统提供阻尼和反向助力；当驾驶员脱把时，系统通过力矩控制将转向轮和方向盘控制到目标位置。 5.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子制动控制模块接收所述轮速传感器的轮速信号，用于判断轮速、参考车速、轮加减速以及单轮的滑移率，所述电子制动控制模块接收所述车身惯量传感器的侧向加速度信号和横摆角速度信号，用于判断车辆的运动状态，所述电子制动控制模块接收来自所涉及电子助力转向系统的方向盘转角信号，或者来自于独立的方向盘转角传感器信号，用于计算当前方向盘位置以及通过转向比来计算转向轮的当前转角，所述电子制动控制模块接收来自所述电子助力转向系统的方向盘转角信号，或者来自于独立的方向盘转角传感器信号，用于计算驾驶员期望的车辆横摆角速度，所述电子制动控制模块接收轮速信号和侧向加速度信号，用于计算车辆的纵向加速度和侧向加速度，并计算四个车轮瞬时的动态载荷。 6.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子制动控制模块存储“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图，并结合计算的车轮的动态载荷及当前转向轮的侧偏角得到当前转向轮的纵向力、侧向力以及合力，以及合力对车辆质心产生的横摆力矩；所述电子制动控制模块根据车辆的实际横摆角速度与通过方向盘转角得到的驾驶员期望的横摆角速度比较得到偏差横摆角速度，并计算消除横摆角速度所需要的纠偏力矩，并通过查找“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图，及结合实时计算的轮胎瞬时动态载荷，得到产生纠偏力矩所需要的目标转向轮转角。 7.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子制动控制模块计算目标转向轮转角和当前转向轮转角的差值，并计算得到消除转角的差值所需要的转向力矩，所述电子制动控制模块将转向力矩请求发给所述电子助力转向模块实现转向干预，所述电子制动控制模块的在稳定性控制中仅针对过度转向的工况，这是考虑到不足转向工况下，增加转向轮的角度并不会增加车轮的侧偏力以产生额外的侧偏力矩。 8.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子制动控制模块给出扭矩控制的输出值在一个安全的范围内以避免输出值过高产生风险。 9.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统，其特征在于，所述电子助力转向模块接收所述电子制动控制模块给出的扭矩控制请求，并与自身的扭矩控制计算进行比较、仲裁和结合，并输出一个最终扭矩值。 10.如权利要求1~3任意一项所述的通过主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统，其特征在于，所述电子制动控制模块通过一个PID控制器对横摆角速率偏差进行动态消除，以避免在消除车辆横摆时产生的波动。
所属类别：	发明专利