车辆及其横向速度估计方法和估计装置、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆及其横向速度估计方法和估计装置、存储介质，所述方法包括：获取车辆所处路面信息和车辆的运行信息；根据路面信息、运行信息和非线性车辆模型，估计车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度；根据质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，确定车辆的横向速度。本发明专利技术的估计方法，能够提高在复杂工况下，确定车辆的横向速度的准确性，并且提高了计算效率。了计算效率。了计算效率。

【技术实现步骤摘要】
车辆及其横向速度估计方法和估计装置、存储介质


[0001]本专利技术涉及车辆
，尤其涉及一种车辆横向速度估计方法、一种计算机可读存储介质、一种车辆和一种车辆横向速度估计装置。

技术介绍

[0002]随着汽车智能化的快速发展，使得底盘电控系统越来越多，例如：线控转向、后轮转向、主动悬架、电子减振器、轮边电机驱动等。对于线控底盘来说，其控制的首要问题就是获得车辆当前的状态等重要参数，其准确度很大程度决定了车辆动力学控制的效果。
[0003]对于底盘域控制系统来说，执行控制单元不仅仅可以实现快速响应，同时又是车辆的信息单元，这打破了传统动力系统只能依靠惯性传感器和参考轮速进行车辆参数估计的基本方法。目前，传统动力系统的横向速度估计的方法，由于其获得信号的局限性，状态估计的精度不足，限制了相应工况下的车辆动力学控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种车辆横向速度估计方法，通过获取车辆所处路面信息和车辆的运行信息后，根据路面信息、运行信息和非线性车辆模型，估计车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，并根据质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，确定车辆的横向速度，能够提高在复杂工况下，确定车辆的横向速度的准确性，并且提高了计算效率。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种车辆。
[0007]本专利技术的第四个目的在于提出一种车辆横向速度估计装置。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种车辆横向速度估计方法，包括：获取车辆所处路面信息和车辆的运行信息；根据路面信息、运行信息和非线性车辆模型，估计车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度；根据质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，确定车辆的横向速度。
[0009]根据本专利技术实施例的车辆横向速度估计方法，首先获取车辆所处路面信息和车辆的运行信息，然后根据路面信息、运行信息和非线性车辆模型，估计车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，最后根据质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，确定车辆的横向速度，由此该方法能够提高在复杂工况下，确定车辆的横向速度的准确性，并且提高了计算效率。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的车辆横向速度估计方法，还可以具有如下的附加技术特征：
[0011]根据本专利技术的一个实施例，路面信息包括路面坡度，运行信息包括车辆的前轮转角和后轮转角。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，根据路面信息、运行信息和非线性车辆模型，估计车辆
的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，包括：确定非线性车辆模型对应的空间状态方程；根据路面信息、运行信息和空间状态方程，基于扩展卡尔曼滤波方式，估计车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，空间状态方程包括状态方程和量测方程，其中，状态方程通过以下公式进行表达：
[0014][0015][0016][0017][0018]其中，为质心侧偏角的微分，为车轮外倾角的微分，C
f
为前轴侧偏刚度，C
r
为后轴侧偏刚度，m为整车质量，v
x
为纵向速度，l
f
为质心到前轴的距离，l
r
为质心到后轴的距离，I
zz
为车辆绕z轴的横摆转动惯量，β为质心侧偏角，γ为车轮外倾角，δ
f
为前轮转角，δ
r
为后轮转角，g为重力加速度，Slope为路面坡度，为纵向速度的微分，为横摆角速度的微分，C1、C2、C3、C4、C5和C6为系数，ω为横摆角速度，a
x
为纵向加速度，a
y
为横向加速度。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，量测方程通过以下公式进行表达：
[0020][0021]其中，a
y
为横向加速度，γ为车轮外倾角，C
f
为前轴侧偏刚度，C
r
为后轴侧偏刚度，m为整车质量，l
f
为质心到前轴的距离，l
r
为质心到后轴的距离，β为质心侧偏角，δ
f
为前轮转角，δ
r
为后轮转角，g为重力加速度，Slope为路面坡度。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，车辆横向速度估计方法还包括：根据质心侧偏角确定轮胎侧偏角。
[0023]根据本专利技术的一个实施例，获取车辆所处路面信息，包括：获取车辆所处路面的图像信息；根据图像信息和设于车辆上的惯性传感器输出的倾斜角度，确定车辆所处路面信息，其中，路面信息包括路面坡度。
[0024]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述的车辆横向速度估计方法。
[0025]根据本专利技术实施例的计算机可读存储介质，通过执行时实现上述的车辆横向速度估计方法，能够提高在复杂工况下，确定车辆的横向速度的准确性，并且提高了计算效率。
[0026]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时，实现上述的车辆横向速度估计方法。
[0027]根据本专利技术实施例的车辆，通过执行上述的车辆横向速度估计方法，能够提高在复杂工况下，确定车辆的横向速度的准确性，并且提高了计算效率。
[0028]为达到上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种车辆横向速度估计装置，包括：获取模块，用于获取车辆所处路面信息和车辆的运行信息；估计模块，用于根据路面信息、运行信息和非线性车辆模型，估计车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度；计算模块，用于根据质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，确定车辆的横向速度。
[0029]根据本专利技术实施例的车辆横向速度估计装置，获取模块用于获取车辆所处路面信息和车辆的运行信息，估计模块用于根据路面信息、运行信息和非线性车辆模型，估计车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，计算模块用于根据质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，确定车辆的横向速度。由此，该装置能够提高在复杂工况下，确定车辆的横向速度的准确性，并且提高了计算效率。
[0030]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0031]图1为根据本专利技术实施例的车辆横向速度估计方法的流程图；
[0032]图2为根据本专利技术一个具体示例的车辆横向速度估计方法的流程图；
[0033]图3为根据本专利技术实施例的车辆的方框示意图；
[0034]图4为根据本专利技术实施例的车辆横向速度估计装置的方框示意图。
具体实施方式
[0035]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆横向速度估计方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述车辆所处路面信息和所述车辆的运行信息；根据所述路面信息、所述运行信息和非线性车辆模型，估计所述车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度；根据所述质心侧偏角、所述纵向速度和所述横摆角速度，确定所述车辆的横向速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路面信息包括路面坡度，所述运行信息包括所述车辆的前轮转角和后轮转角。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述路面信息、所述运行信息和非线性车辆模型，估计所述车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度，包括：确定所述非线性车辆模型对应的空间状态方程；根据所述路面信息、所述运行信息和所述空间状态方程，基于扩展卡尔曼滤波方式，估计所述车辆的质心侧偏角、纵向速度和横摆角速度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述空间状态方程包括状态方程和量测方程，其中，所述状态方程通过以下公式进行表达：程，其中，所述状态方程通过以下公式进行表达：程，其中，所述状态方程通过以下公式进行表达：程，其中，所述状态方程通过以下公式进行表达：其中，为质心侧偏角的微分，为车轮外倾角的微分，C
f
为前轴侧偏刚度，C
r
为后轴侧偏刚度，m为整车质量，v
x
为纵向速度，l
f
为质心到前轴的距离，l
r
为质心到后轴的距离，I
zz
为车辆绕z轴的横摆转动惯量，β为质心侧偏角，γ为车轮外倾角，δ
f
为前轮转角，δ
r
为后轮转角，g为重力加速度，Slope为路面坡度，为纵向速度的微分，为横摆角速度的微分，C1、C2、C3、C4、C5和C6为系数，ω为横摆角速度，a
x<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伦维，徐忠义，徐飞，李贵宇，马振强，
申请(专利权)人：吉利汽车研究院宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：