用于自动驾驶机动车辆的汽车电子横向动力学控制系统的制作方法

文档序号:26952238发布日期:2021-10-16 02:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种自主机动车辆的汽车电子横向动力学控制系统(1),该控制系统包括:

横向行驶路径规划器(4),其被设计为规划所述自主机动车辆的并由所述自主机动车辆的参考曲率(ρ
ref
)限定的横向行驶路径;

汽车电子行驶稳定性控制系统(2),其被设计为控制汽车制动系统向所述自主机动车辆施加横摆扭矩以防止自主机动车辆的行驶不稳定状况:和

汽车电子转向控制系统(3),其被设计为控制汽车转向系统向所述自主机动车辆施加转向角度或转向扭矩以使所述自主机动车辆遵循由所述横向行驶路径规划器(4)规划的所述横向行驶路径;其特征在于,所述汽车电子横向动力学控制系统(1)被设计为使所述汽车电子转向控制系统(3)的干预考虑到所述汽车电子行驶稳定性控制系统(2)的干预。2.根据权利要求1所述的汽车电子横向动力学控制系统(1),所述汽车电子横向动力学控制系统(1)被进一步设计为根据测得的汽车量或基于测得的汽车量而计算出的汽车量,来计算将由所述汽车转向系统施加到所述自主机动车辆以使其遵循由所述横向行驶路径规划器(4)规划的行驶路径的转向角度或转向扭矩并指示:

所述自主机动车辆的并由所述自主机动车辆的道路曲率(ρ)和航向(∈)以及横向位置(y
l
)限定的当前行驶路径,以及

所述自主机动车辆的并由横摆率横向加速度(a
y
)、纵向速度(v
x
)和转向角度(δ
sw
)限定的当前动态状态。3.根据权利要求2所述的汽车电子横向动力学控制系统(1),所述汽车电子横向动力学控制系统(1)被进一步设计为进行如下计算:

基于限定所述自主机动车辆的所述当前横向行驶路径和所述当前动态状态的汽车量,计算所述自主机动车辆的规划横向行驶路径;和

基于限定所述自主机动车辆的所述规划横向行驶路径的汽车量,计算将由所述汽车转向系统施加到所述自主机动车辆上以使其遵循所述规划横向行驶路径的转向角度或转向扭矩4.根据权利要求3所述的汽车电子横向动力学控制系统(1),所述汽车电子横向动力学控制系统(1)被进一步设计为使得由所述汽车电子行驶稳定性控制系统(2)计算横摆扭矩并且在不同的汽车系统中计算转向角度或转向扭矩5.根据权利要求3所述的汽车电子横向动力学控制系统(1),所述汽车电子横向动力学控制系统(1)被进一步设计为使得由所述汽车电子行驶稳定性控制系统(2)计算转向角度或转向扭矩和横摆扭矩6.根据权利要求3至5中任一项所述的汽车电子横向动力学控制系统(1),所述汽车电子横向动力学控制系统(1)被进一步设计为进行如下计算:

基于所述规划横向行驶路径的所述参考曲率(ρ
ref
)和所述自主机动车辆的纵向速度
(v
x
)来计算参考横摆率和

还基于所述参考横摆率计算将由所述汽车转向系统施加到所述自主机动车辆上以使其遵循的所述规划横向行驶路径的转向角度或扭矩7.根据权利要求3所述的汽车电子横向动力学控制系统(1),其被进一步设计为进行如下计算:

通过状态观测器(61)计算观测到的汽车量,所述观测到的汽车量包括所述自主机动车辆的观测到的航向观测到的横向位置观测到的横摆率和观测到的横向速度所述观测到的汽车量或者通过过滤如下的各个量进行计算或者基于如下的各个量进行估计:测得的航向(∈)、所述自主机动车辆前方的道路曲率(ρ)、所述自主机动车辆的横向位置(y
l
)横摆率所述自主机动车辆的纵向速度(v
x
)、和将由所述汽车转向系统施加到所述自主机动车辆以使其遵循所述规划横向行驶路径的转向角度或扭矩其中的测得的航向(∈)、所述自主机动车辆前方的道路曲率(ρ)、所述自主机动车辆的横向位置(y
l
)限定所述自主机动车辆的当前行驶路径;

基于参考横摆率和所述自主机动车辆的观测到的横摆率计算横摆率误差

基于参考航向(∈
ref
)和观测到的自主机动车辆的航向来计算航向误差(∈
err
);

基于参考横向位置和观测到的自主机动车辆的横向位置来计算横向位置误差

通过状态反馈控制器(65),基于所述横摆率误差、所述航向误差和所述横向位置误差并且基于观测到的自主机动车辆横向速度来计算对转向角度的闭环贡献

通过开环状态控制器(66),基于所述规划横向行驶路径的参考曲率(ρ
ref
)和自主机动车辆的纵向速度(v
x
)来计算对参考转向角的开环贡献和

基于对参考转向角的闭环和开环贡献来计算所述参考转向角8.根据权利要求7所述的汽车电子横向动力学控制系统(1),其中,所述状态观测器(61)和/或所述状态反馈控制器(65)是时变的。9.一种自主机动车辆,其包括根据前述权利要求中任一项所述的汽车电子横向动力学
控制系统(1)。10.一种可加载到自主机动车辆的汽车电子横向动力学控制系统(1)的一个或多个汽车电子控制单元中的软件,所述软件被设计为在运行时使所述自主机动车辆的汽车电子横向动力学控制系统(1)变成如权利要求1至8中任一项所述的配置。

技术总结
一种自主机动车辆的汽车电子横向动力学控制系统(1),包括:横向行驶路径规划器(4),其被设计为规划自主机动车辆的并由自主机动车辆的参考曲率(ρ


技术研发人员:恩里科
受保护的技术使用者:C.R.F.财团股份公司
技术研发日:2019.12.27
技术公布日:2021/10/15
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