车辆侧向速度估算方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种车辆侧向速度估算方法及装置，根据车辆的轮胎侧偏角确定融合权重，融合权重中包括基于轮胎模型的动力学方法对应的第一权重和基于传感器的运动学方法对应的第二权重，利用基于轮胎模型的动力学方法和/或基于传感器的运动学方法，根据融合权重和车辆的运动参数对车辆的侧向速度进行估算，得到侧向速度的最终估算结果。根据本申请实施例，实现了基于轮胎模型的动力学方法和基于传感器的运动学方法的融合，解决了只采用基于轮胎模型的动力学方法进行估算时，在车辆载荷变化较大和联合工况下，因轮胎模型及中间估算量的误差，导致结果不准的问题，实现了更精确的侧向速度估算。侧向速度估算。侧向速度估算。

【技术实现步骤摘要】
车辆侧向速度估算方法及装置


[0001]本申请属于汽车电子
，尤其涉及一种车辆侧向速度估算方法及装置。

技术介绍

[0002]随着汽车行业的发展，汽车稳定性控制系统不断普及，此类系统主要用于识别车辆的稳定性状态，并通过控制发动机扭矩和特定车轮的制动压力来防止汽车发生制动抱死、驱动打滑、侧滑甩尾等一系列危险工况。在车辆的稳定性识别过程中，主要通过横摆角速度和侧向速度来判断汽车是否发生侧滑，其中横摆角速度可由传感器直接测量，而侧向速度则需要对诸多车辆传感器信号进行融合估算。
[0003]目前的汽车稳定性控制系统中，主要采用基于轮胎模型的动力学方法对侧向速度进行估算，或采用基于传感器的运动学方法对侧向速度进行估算。但是第一种方法的估算精度十分依赖轮胎模型，若轮胎模型存在误差将会导致估算结果不准，而第二种方法的估算精度则十分依赖传感器的精度，由于传感器的误差，可能会导致估算结果不准。
[0004]由此可见，现有的车辆侧向速度估算方法主要存在估算结果不够准确的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种车辆侧向速度估算方法、装置、设备、存储介质及程序，通过融合方式，采用基于轮胎模型的运动学和基于传感器的动力学方法，共同给出侧向速度的估算结果，解决了只基于轮胎模型的运动学方法进行估算所存在的，在车辆载荷变化较大和联合工况下，因轮胎模型及中间估算量的误差，导致估算结果不准的问题，实现了更精确的侧向速度估算。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种车辆侧向速度估算方法，包括：
[0007]获取车辆的运动参数，运动参数包括轮胎转角、侧向加速度、纵向加速度、横摆角速度和/或纵向车速，
[0008]确定车辆的轮胎侧偏角，
[0009]根据轮胎侧偏角确定融合权重，融合权重包括第一方法对应的第一权重和第二方法对应的第二权重，第一方法为基于轮胎模型的动力学方法，第二方法为基于传感器的运动学方法，第一权重与轮胎侧偏角负相关，第二权重与轮胎侧偏角正相关，
[0010]利用第一方法和/或第二方法，根据融合权重和运动参数对车辆的侧向速度进行估算，得到侧向速度的最终估算结果。
[0011]作为一种可能的实现方式，车辆的轮胎侧偏角包括车辆中多个车轮的轮胎侧偏角，根据轮胎侧偏角确定融合权重，包括：
[0012]在多个轮胎侧偏角均小于第一角度阈值的情况下，确定第一权重为1，且确定第二权重为0，
[0013]在多个轮胎侧偏角中的最大值大于或等于第一角度阈值，且多个轮胎侧偏角中的第二大值大于第二角度阈值的情况下，确定第一权重为0，且确定第二权重为1，
[0014]在多个轮胎侧偏角中的最大值大于或等于第一角度阈值，且多个轮胎侧偏角中的第二大值小于或等于第二角度阈值的情况下，将第二大值与第二角度阈值的比值确定为第二权重，以及将1与第二权重的差值确定为第一权重。
[0015]作为一种可能的实现方式，利用第一方法和/或第二方法，根据融合权重和运动参数对车辆的侧向速度进行估算，得到侧向速度的最终估算结果，包括：
[0016]利用基于轮胎模型的动力学方法，根据运动参数对车辆的侧向速度进行估算，得到侧向速度的第一估算结果，
[0017]利用基于传感器的运动学方法，根据运动参数对车辆的侧向速度进行估算，得到侧向速度的第二估算结果，
[0018]根据融合权重对第一估算结果和第二估算结果进行融合处理，得到侧向速度的最终估算结果。
[0019]作为一种可能的实现方式，利用基于轮胎模型的动力学方法，根据运动参数对车辆的侧向速度进行估算，得到车辆的第一侧向速度估算结果，包括：
[0020]将运动参数中的观测量侧向加速度、横摆角速度和纵向车速确定为第一观测量，
[0021]将运动参数中的轮胎转角和纵向加速度确定为第一控制量，
[0022]将第一观测量和第一控制量输入预设的动力学观测器，得到动力学观测器输出的与运动参数对应的第一观测结果，动力学观测器基于车辆动力学模型、轮胎模型和扩展卡尔曼滤波器构建，动力学观测器输出的观测结果包括纵向速度、侧向速度和横摆角速度，
[0023]将第一观测结果中的侧向速度确定为车辆的第一侧向速度估算结果。
[0024]作为一种可能的实现方式，动力学观测器包括基于车辆动力学模型建立的第一状态转移方程和基于车辆动力学模型和轮胎模型建立的运第一观测方程，将第一观测量和第一控制量输入预设的动力学观测器，得到动力学观测器输出的与运动参数对应的第一观测结果，包括：
[0025]动力学观测器根据第一控制量、第一状态转移方程和前次输出的观测结果，预测第一参数变化量，其中，第一参数变化量包括纵向速度变化量、侧向速度变化量和横摆角速度变化量，
[0026]动力学观测器根据前次输出的观测结果和预测得到的第一参数变化量，预测与输入的运动参数对应的第一观测结果，
[0027]动力学观测器根据第一观测方程和第一观测量对第一观测结果进行修正，得到第二观测结果，
[0028]动力学观测器将第二观测结果确定为与运动参数对应的观测结果进行输出。
[0029]作为一种可能的实现方式，利用基于传感器的运动学方法，根据运动参数对车辆的侧向速度进行估算之前，方法还包括：
[0030]确定侧向加速度对应的目标传感器零点漂移，
[0031]利用基于传感器的运动学方法，根据运动参数对车辆的侧向速度进行估算，包括：
[0032]利用基于传感器的运动学方法，根据运动参数和目标传感器零点漂移，对车辆的侧向速度进行估算，得到车辆的第二侧向速度估算结果。
[0033]作为一种可能的实现方式，确定侧向加速度对应的目标传感器零点漂移，包括：
[0034]在第一权重为1的情况下，利用动力学观测器根据预测得到的侧向速度变化量和
前次输出的观测结果中的纵向速度和横摆角速度，确定侧向加速度估算值，将第一观测量中的侧向加速度与侧向加速度估算值的差值，作为侧向加速度对应的传感器零点偏移，将传感器零点偏移确定为侧向加速度对应的目标传感器零点漂移，
[0035]在第一权重不为1的情况下，将动力学观测器在第一权重为1的情况下最后一次计算得到的侧向加速度的传感器零点漂移，确定为侧向加速度的目标传感器零点漂移。
[0036]作为一种可能的实现方式，利用基于传感器的运动学方法，根据运动参数和目标传感器零点漂移，对车辆的侧向速度进行估算，得到车辆的第二侧向速度估算结果，包括：
[0037]将运动参数中的纵向车速确定为第二观测量，
[0038]将运动参数中的侧向加速度、纵向加速度和横摆角速度确定为第二控制量，
[0039]将目标传感器零点漂移、第二观测量和第二控制量输入预设的运动学观测器，得到运动学观测器输出的与运动参数对应的第二观测结果，运动学观测器基于车辆运动学模型和扩展卡尔曼滤波器构建，运动学观测器输出的观测结果包括纵向速度和侧向速度，
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆侧向速度估算方法，其特征在于，包括：获取车辆的运动参数，所述运动参数包括轮胎转角、侧向加速度、纵向加速度、横摆角速度和/或纵向车速，确定所述车辆的轮胎侧偏角，根据所述轮胎侧偏角确定融合权重，所述融合权重包括第一方法对应的第一权重和第二方法对应的第二权重，所述第一方法为基于轮胎模型的动力学方法，所述第二方法为基于传感器的运动学方法，所述第一权重与所述轮胎侧偏角负相关，所述第二权重与所述轮胎侧偏角正相关，利用所述第一方法和/或所述第二方法，根据所述融合权重和所述运动参数对所述车辆的侧向速度进行估算，得到所述侧向速度的最终估算结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆的轮胎侧偏角包括所述车辆中多个车轮的轮胎侧偏角，所述根据所述轮胎侧偏角确定融合权重，包括：在多个所述轮胎侧偏角均小于第一角度阈值的情况下，确定所述第一权重为1，且确定所述第二权重为0，在多个所述轮胎侧偏角中的最大值大于或等于所述第一角度阈值，且多个所述轮胎侧偏角中的第二大值大于第二角度阈值的情况下，确定所述第一权重为0，且确定所述第二权重为1，在多个所述轮胎侧偏角中的最大值大于或等于所述第一角度阈值，且多个所述轮胎侧偏角中的第二大值小于或等于所述第二角度阈值的情况下，将所述第二大值与所述第二角度阈值的比值确定为所述第二权重，以及将1与所述第二权重的差值确定为所述第一权重。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一方法和/或所述第二方法，根据所述融合权重和所述运动参数对所述车辆的侧向速度进行估算，得到所述侧向速度的最终估算结果，包括：利用基于轮胎模型的动力学方法，根据所述运动参数对所述车辆的侧向速度进行估算，得到所述侧向速度的第一估算结果，利用基于传感器的运动学方法，根据所述运动参数对所述车辆的侧向速度进行估算，得到所述侧向速度的第二估算结果，根据所述融合权重对所述第一估算结果和所述第二估算结果进行融合处理，得到所述侧向速度的最终估算结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用基于轮胎模型的动力学方法，根据所述运动参数对所述车辆的侧向速度进行估算，得到所述车辆的第一侧向速度估算结果，包括：将所述运动参数中的侧向加速度、横摆角速度和纵向车速确定为第一观测量，将所述运动参数中的轮胎转角和纵向加速度确定为第一控制量，将所述第一观测量和所述第一控制量输入预设的动力学观测器，得到所述动力学观测器输出的与所述运动参数对应的第一观测结果，所述动力学观测器基于车辆动力学模型、轮胎模型和扩展卡尔曼滤波器构建，所述动力学观测器输出的观测结果包括纵向速度、侧向速度和横摆角速度，将所述第一观测结果中的侧向速度确定为所述车辆的第一侧向速度估算结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动力学观测器包括基于所述车辆动力学模型建立的第一状态转移方程和基于所述车辆动力学模型和所述轮胎模型建立的运第一观测方程，所述将所述第一观测量和所述第一控制量输入预设的动力学观测器，得到所述动力学观测器输出的与所述运动参数对应的第一观测结果，包括：所述动力学观测器根据所述第一控制量、所述第一状态转移方程和前次输出的观测结果，预测第一参数变化量，其中，所述第一参数变化量包括纵向速度变化量、侧向速度变化量和横摆角速度变化量，所述动力学观测器根据前次输出的观测结果和预测得到的所述第一参数变化量，预测与输入的所述运动参数对应的第一观测结果，所述动力学观测器根据所述第一观测方程和所述第一观测量对所述第一观测结果进行修正，得到第二观测结果，所述动力学观测器将所述第二观测结果确定为与所述运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，王鹏，陈曦，李烨，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：