车辆的操纵稳定区域的确定方法与车辆技术

本申请提供了一种车辆的操纵稳定区域的确定方法与车辆，该方法包括：根据车辆的侧向速度变化率和车辆的横摆角速度变化率确定车辆的目标前轮转角；获取目标前轮转角对应的目标车速和目标前轮转角对应的目标道路附着系数；依据目标前轮转角、目标前轮转角对应的目标车速、目标前轮转角对应的目标道路附着系数，确定车辆的操纵稳定区域，从而解决了现有的方案确定车辆的操纵稳定区域不能直观地通过控制参数表示的问题。过控制参数表示的问题。过控制参数表示的问题。

【技术实现步骤摘要】
车辆的操纵稳定区域的确定方法与车辆


[0001]本申请涉及车辆，具体而言，涉及一种车辆的操纵稳定区域的确定方法、计算机可读存储介质、处理器与车辆。

技术介绍

[0002]驾驶员对车辆的操纵，主要体现在两个方面：一方面是驾驶员通过油门或者制动踏板来控制车速，使车辆能够按照期望的速度行驶；另一方面是驾驶员通过控制转向盘来调整前轮转角，使车辆能够按照驾驶员的意图进行转向运动。驾驶员对车辆的操纵状态，是可以在驾车过程中直观感受到的，即车速信息可通过仪表盘获取、前轮转角的大小可根据转动转向盘的幅度进行主观判断而获得，但即便是能够直观的获得对车辆的操纵状态，要在各种复杂行驶条件下使车辆都保持稳定行驶，对绝大多数驾驶员来说仍然是一项难以完成的任务。
[0003]目前，在车辆操纵稳定性分析及稳定性控制器的设计方面，应用最为广泛的是由相平面方法所求得的，由质心侧偏角速度
‑
质心侧偏角或横摆角速度
‑
质心侧偏角所表示的状态稳定区域，其表征的是车辆在给定行驶条件下，受到外界干扰而偏离稳定状态后，依旧能够保持稳定行驶的能力，但是现有的方案确定的车辆的操纵稳定区域不能直观地通过控制参数表示。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种车辆的操纵稳定区域的确定方法、计算机可读存储介质、处理器与车辆，以解决现有技术中确定车辆的操纵稳定区域不能直观地通过控制参数表示的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种车辆的操纵稳定区域的确定方法，包括：根据车辆的侧向速度变化率和车辆的横摆角速度变化率确定车辆的目标前轮转角；获取目标前轮转角对应的目标车速和目标前轮转角对应的目标道路附着系数；依据目标前轮转角、目标前轮转角对应的目标车速、目标前轮转角对应的目标道路附着系数，确定车辆的操纵稳定区域。
[0006]可选地，在根据车辆的侧向速度变化率和车辆的横摆角速度变化率确定车辆的目标前轮转角之前，该方法还包括：根据第一公式：确定侧向速度变化率，其中，为侧向速度变化率，为预设时间范围的终止时刻对应的侧向速度，为预设时间范围的终止前一时刻对应的侧向速度，Δt为预定时间间隔；根据第二公式：确定横摆角速度变化率，其中，k
ω
为横摆角速度变化率，ω
n
为预设时间范围的终止时刻对应的横摆角速度，ω
n
‑1为预设时间范围的终止前一时刻对应的横摆角速度，Δt为预定时间间隔。
[0007]可选地，根据车辆的侧向速度变化率和车辆的横摆角速度变化率确定目标前轮转角，包括：在多个预设时间范围内获取多个侧向速度变化率和多个横摆角速度变化率；在当前次确定的侧向速度变化率不在第一预定范围内且当前次确定的横摆角速度变化率不在第二预定范围内的情况下，将上一次确定的前轮转角确定为目标前轮转角。
[0008]可选地，确定侧向速度以及横摆角速度的步骤包括：根据第三公式：和第四公式：确定侧向速度和横摆角速度，其中，v
y
为侧向速度，ω为横摆角速度，m为车辆的整车质量，δ
f
为前轮转角，v
x
为车辆的车速，F
sf
为车辆的前轮胎侧偏力，F
sr
为车辆的后轮胎侧偏力，I
z
为车辆的横摆惯量，l
f
为车辆的质心至前轴的距离，l
r
为车辆的质心至后轴的距离。
[0009]可选地，确定前轮胎侧偏力以及后轮胎侧偏力的步骤包括：根据第五公式：F
sf
＝Dsin(Carctan(Bα
f
‑
E(Bα
f
‑
arctanBα
f
)))，确定前轮胎侧偏力，其中，F
sf
为前轮胎侧偏力，B为车辆的轮胎的刚度因子，C为车辆的轮胎的形状因子，D为车辆的轮胎的峰值因子，E为车辆的轮胎的曲率因子，α
f
为前轮胎侧偏角；根据第六公式：F
sr
＝Dsin(Carctan(Bα
r
‑
E(Bα
r
‑
arctanBα
r
)))，确定后轮胎侧偏力，其中，F
sr
为后轮胎侧偏力，B为刚度因子，C为形状因子，D为峰值因子，E为曲率因子，α
r
为后轮胎侧偏角。
[0010]可选地，确定前轮胎侧偏角以及后轮胎侧偏角的步骤包括：根据第七公式：确定前轮胎侧偏角，其中，α
f
为前轮胎侧偏角，δ
f
为前轮转角，v
y
为侧向速度，ω为横摆角速度，v
x
为车速，l
f
为质心至前轴的距离；根据第八公式：确定后轮胎侧偏角，其中，α
r
为后轮胎侧偏角，v
y
为侧向速度，ω为横摆角速度，v
x
为车速，l
r
为质心至后轴的距离。
[0011]可选地，依据目标前轮转角、目标前轮转角对应的目标车速、目标前轮转角对应的目标道路附着系数，确定车辆的操纵稳定区域，包括：控制车速在第一预设范围内按照第一预定取值间隔逐渐增大，且控制目标道路附着系数保持不变的情况下，确定每一个车速对应的目标前轮转角；控制道路附着系数在第二预设范围内按照第二预定取值间隔逐渐增大，且控制车速保持不变的情况下，确定每一个道路附着系数对应的目标前轮转角；构建三维坐标系，其中，第一坐标轴表示目标前轮转角，第二坐标轴表示目标车速，第三坐标轴表示目标道路附着系数，三维坐标系中的点组成的点集用于表征操纵稳定区域。
[0012]为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，该程序执行上述任意一种车辆的操纵稳定区域的确定方法。
[0013]为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，该程序执行上述任意一种车辆的操纵稳定区域的确定方法。
[0014]为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种车辆，包括：一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行上述任意
一种车辆的操纵稳定区域的确定方法。
[0015]应用本申请的技术方案，通过根据车辆的侧向速度变化率和车辆的横摆角速度变化率确定车辆的目标前轮转角；获取目标前轮转角对应的目标车速和目标前轮转角对应的目标道路附着系数；依据目标前轮转角、目标前轮转角对应的目标车速、目标前轮转角对应的目标道路附着系数，确定车辆的操纵稳定区域，在本方案中，通过车辆的侧向速度的变化率和横摆角速度的变化率分别确定侧向速度变化率和横摆角速度变化率，进而确定车辆的目标前轮转角，依据目标前轮转角、目标前轮转角对应的目标车速、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的操纵稳定区域的确定方法，其特征在于，包括：根据所述车辆的侧向速度变化率和所述车辆的横摆角速度变化率确定所述车辆的目标前轮转角；获取所述目标前轮转角对应的目标车速和所述目标前轮转角对应的目标道路附着系数；依据所述目标前轮转角、所述目标前轮转角对应的目标车速、所述目标前轮转角对应的目标道路附着系数，确定所述车辆的操纵稳定区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述车辆的侧向速度变化率和所述车辆的横摆角速度变化率确定所述车辆的目标前轮转角之前，所述方法还包括：根据第一公式：确定所述侧向速度变化率，其中，为所述侧向速度变化率，为预设时间范围的终止时刻对应的侧向速度，为所述预设时间范围的终止前一时刻对应的侧向速度，Δt为预定时间间隔；根据第二公式：确定所述横摆角速度变化率，其中，k
ω
为所述横摆角速度变化率，ω
n
为所述预设时间范围的所述终止时刻对应的横摆角速度，ω
n
‑1为所述预设时间范围的所述终止前一时刻对应的横摆角速度，Δt为所述预定时间间隔。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述车辆的侧向速度变化率和所述车辆的横摆角速度变化率确定目标前轮转角，包括：在多个预设时间范围内获取多个所述侧向速度变化率和多个所述横摆角速度变化率；在当前次确定的所述侧向速度变化率不在第一预定范围内且所述当前次确定的所述横摆角速度变化率不在第二预定范围内的情况下，将上一次确定的前轮转角确定为所述目标前轮转角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述侧向速度以及所述横摆角速度的步骤包括：根据第三公式：和第四公式：确定所述侧向速度和所述横摆角速度，其中，v
y
为所述侧向速度，ω为所述横摆角速度，m为所述车辆的整车质量，δ
f
为所述前轮转角，v
x
为所述车辆的车速，F
sf
为所述车辆的前轮胎侧偏力，F
sr
为所述车辆的后轮胎侧偏力，I
z
为所述车辆的横摆惯量，l
f
为所述车辆的质心至前轴的距离，l
r
为所述车辆的质心至后轴的距离。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述前轮胎侧偏力以及所述后轮胎侧偏力的步骤包括：根据第五公式：F
sf
＝Dsin(Carctan(Bα
f
‑
E(Bα
f
‑
arctanBα
f
)))，确定所述前轮胎侧偏力，其中，F
sf
为所述前轮胎侧偏力，B为所述车辆的轮胎的刚度因子，C为所述车辆的轮胎的形状因子，D为所述车辆的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：白明慧，蒋永峰，郝文权，李论，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：