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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明提供一种基于双重稳定包络的车辆稳定性集成控制方法，通过车辆状态软约束和执行器稳定硬约束，构建双重稳定包络控制框架，将车辆失稳工况映射到执行器稳定极限值作为执行器硬约束，结合考虑车轮姿态动态更新和稳定边界修正函数的车辆状态软约束确定双重稳定包络范围，进而均衡车辆稳定性能和控制器计算量。本发明提出车轮姿态动态更新方法和稳定边界修正函数，根据行驶工况、驾驶员和主动安全系统控制输入对车辆稳定边界实时调整，提高车辆稳定边界描述的准确性；根据车辆稳定边界推导执行器稳定极限值公式，将车辆失稳工况映射到执行器稳定极限值以确定执行器稳定包络范围，从控制输入角度避免车辆失稳，最大限度地扩大车辆稳定边界。

主权项：1.一种基于双重稳定包络的车辆稳定性集成控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，根据驾驶员和主动安全系统控制输入，利用悬架KC特性试验数据建立车轮外倾角与轮跳、轮胎纵向力的关系，结合主动转向控制引起的车身侧倾角和主动驱制动控制产生的轮胎纵向力，获取主动转向控制和主动驱制动控制对车轮外倾角的影响；根据侧倾侧偏复合工况下轮胎峰值侧向力与车轮外倾角的试验数据，获得不同路面附着系数下轮胎侧向有效附着系数与车轮外倾角的相关函数，设计车轮姿态变化对车辆稳定域边界的修正系数；结合相平面和操纵图分析车辆状态轨迹鞍点与前后轴轮胎峰值侧偏角、峰值侧向力的动力学关系，针对轮胎侧偏特性建立半经验车辆稳定边界修正函数，准确描述车辆稳定边界对应的前后轴轮胎侧偏角和侧向力；形成考虑车轮姿态动态更新和稳定边界修正函数的车辆状态稳定包络初步范围；步骤二，根据主动安全系统的动力学作用机理和相平面控制效果，通过相平面分析主动安全系统集成控制输入类型、数值大小对车辆状态稳定平衡点、鞍点位置的影响规律，将各个主动安全系统控制输入转化为轮胎等效纵向力和车轮等效转向角，得到进一步完善的稳定边界修正函数，并结合步骤一的车辆状态稳定包络初步范围，以形成车辆状态稳定包络最终范围；提出不同车辆状态稳定边界交点重合时车辆失稳，根据车辆稳定边界公式建立执行器稳定极限值公式，将车辆失稳工况映射到执行器稳定极限值以确定执行器稳定包络范围；步骤三，将车辆状态稳定包络范围作为稳定性控制软约束，将执行器稳定包络范围作为稳定性控制硬约束，结合车辆状态稳定性控制软约束与执行器稳定性控制硬约束形成状态+执行器双重稳定包络控制框架，并根据行驶工况、驾驶员和主动安全系统控制输入实时更新双重稳定包络范围，动态调整车辆稳定性控制约束；步骤四，根据双重稳定包络控制框架，结合控制策略和控制对象，形成基于双重稳定包络的车辆稳定性集成控制方法，车辆状态稳定性控制软约束允许车辆短暂超出车辆状态稳定包络范围以提高轨迹跟踪能力，执行器稳定性控制硬约束严格避免控制输入超出执行器稳定包络范围以避免车辆失稳。

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