[发明专利]一种车辆状态参数的动态估计方法

说明书

本发明公开了一种车辆状态参数的动态估计方法，包括以下步骤：在设定的采样周期内采集由车辆CAN总线提供的轮速信息和驱动装置的输出扭矩信息，并对采集的信息进行预处理；基于采集的轮速信息和输出扭矩信息来估计车辆的整车动态质量；基于估计的整车动态质量来估计道路坡度。本发明的车辆状态参数的动态估计方法整个以车载CAN总线信息为信息来源，无需加速度计或GPS等，降低硬件成本。信号来源于CAN总线，对车辆工况状态、外部干扰不敏感，系统环境适应性好，估计效果好，具有良好的可用性。

技术领域

本发明涉及一种车辆状态参数的动态估计方法，具体涉及一种以电机作为动力源的电动汽车的状态参数的动态估计方法。

背景技术

准确的整车状态参数(整车质量信息及道路坡度信息)对于提高广泛应用于车辆控制系统中的一些智能子系统的控制效果有重要意义。这些智能子系统可以是：上坡辅助系统、主动紧急制动系统、ESP系统等。整车状态参数还可用于对路面附着系数的估计、估计剩余行驶里程等方面。

专利文献1(申请号：201210071906.3)公开了一种车载道路坡度的检测方法及装置，其利用车载车速传感器实时检测车速信息，通过卡尔曼滤波器估计车速Vk；通过数字微分计算车辆加速度a＝Vk/dt；利用车载加速度传感器实时检测车辆加速度a_senser；MCU运算单元计算道路坡度θ＝arcsin{(a-a_senser)/g}；MCU单元通过CAN总线输出道路坡道值。

专利文献2(申请号：200510100119.7)公开了一种汽车质量估计方法，其根据GPS信号估计坡度，获得陀螺仪及加速度信号，结合坡度模块信号计算车辆速度及加速度。质量中心模块根据坡度模块和速度、加速度模块信息估算整车质量。

然而，上述专利文献1和2公开的方法在估计车辆状态参数时依赖车载加速度计或车载GPS，需要付出较高的硬件成本。当路况复杂时，信号噪声对估计结果影响较大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种车辆状态参数估计方法，该方法不会提高车辆硬件成本(如加速度传感器)，对车辆状态变化有良好的适应性，

具有较高的估计精度。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的实施例提供一种车辆状态参数的动态估计方法，包括以下步骤：

S1：在设定的采样周期内采集由车辆CAN总线网络提供的轮速信息和驱动装置的输出扭矩信息，并对采集的信息进行预处理；

S2：基于采集的轮速信息和输出扭矩信息，通过下述公式(1)来估计车辆的整车动态质量：

其中，λ为常数，其取值范围：0<λ<1；k为采样次数；P(k-1)为协方差矩阵，其初值设为P(0)＝10^-4*I，I为单位矩阵；表示第k次采样时估计的整车动态质量，表示第k-1次采样时估计的整车动态质量，ΔF_x(k)表示第k次采样和第k-1次采样时的纵向驱动力之差，表示第k次采样和第k-1次采样时的加速度值之差，

S3：基于步骤S2中估计的整车动态质量，通过下述公式(2)来估计道路坡度：

其中，m_d(k-1)表示第k-1次采样时采集的整车动态质量估计值，和分别表示第k次和第k-1次采样时的车速估计值，v_x(k-1)表示第k-1次采样时的车速采样值，F_d(k-1)表示第k-1次采样时的驱动力采样值，和分别表示第k次和第k-1次采样时的道路坡度值，k₁、k₂为常数。

可选地，步骤S2具体包括：