道路摩擦估計系統(tǒng)與方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及道路摩擦估計系統(tǒng)與方法。一種道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)與方法使用附接至車輛輪胎的輪胎負載估計傳感器。從傳感器數(shù)據(jù)估計對于每個輪胎的輪胎負載和滑移角。從車輛CAN總線傳感器獲得車輛加速度和橫擺率操作參數(shù)，并且動態(tài)觀測器模型計算輪胎中的每個輪胎上的側(cè)向和縱向力估計。從對于每個輪胎的側(cè)向和縱向力估計計算每個輪胎上的單獨的車輪力估計。從每個輪胎上的動態(tài)滑移角估計和輪胎中的每個輪胎上的單獨的車輪力估計進行基于模型的摩擦估計。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)大體上涉及用于在車輛操作期間收集測量的輪胎參數(shù)數(shù)據(jù)的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種用于基于這樣的測量估計道路摩擦估計的系統(tǒng)和方法。
技術(shù)介紹
可由在車輛操作期間測量諸如壓力和溫度的輪胎參數(shù)的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)監(jiān)測車輛安裝的輪胎。來自配備TPMS輪胎的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)用于基于測量的輪胎參數(shù)確定輪胎的狀態(tài)，并提醒駕駛員注意可能需要補救維護的諸如低的輪胎壓力或泄露的狀況。每個輪胎內(nèi)的傳感器在輪胎制造的預(yù)固化階段或者在后固化裝配中安裝至輪胎。諸如包括道路摩擦系數(shù)的路面的狀況的其他因素是對于車輛操作和安全的重要考慮。因此，還希望測量道路摩擦，并將道路摩擦信息傳送至車輛操作者和/或諸如制動和穩(wěn)定的車輛系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術(shù)的方面，提供一種用于計算道路摩擦系數(shù)估計的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)與方法。在具有多個支撐輪胎的車輛中，附接輪胎負載估計傳感器，用于估計多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)負載估計。利用負載估計傳感器數(shù)據(jù)進行輪胎滑移角計算，由此，進行多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)滑移角估計。從車輛CAN總線傳感器獲得車輛加速度和橫擺率操作參數(shù)，并且動態(tài)觀測器模型計算多個輪胎中的每個輪胎上的側(cè)向和縱向力估計。從多個輪胎中的每個輪胎上的估計的動態(tài)負載來估計負載轉(zhuǎn)移比；并且從多個輪胎中的每個輪胎上的側(cè)向和縱向力估計來計算多個輪胎中的每個輪胎上的單獨的車輪力估計。從多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)滑移角估計和多個輪胎中的每個輪胎上的單獨的車輪力估計進行基于模型的摩擦估計。在另一方面中，基于滑移角和輪胎負載的輪胎傳感器獲得的變量和多個輪胎中的每個輪胎上的力的觀測器導(dǎo)出的估計來實時進行摩擦估計。在又一方面中，動態(tài)觀測器模型包括單軌跡的三自由度模型；根據(jù)四輪車輛模型進行道路摩擦系數(shù)估計；并且利用刷-輪胎模型進行道路摩擦系數(shù)估計。本專利技術(shù)還提供如下方案：1.?一種用于計算道路摩擦系數(shù)估計的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，包括：支撐車輛的至少一個前輪胎和至少一個后輪胎；輪胎負載估計裝置，其用于估計前輪胎負載估計和后輪胎負載估計；輪胎滑移角估計裝置，其用于估計前輪胎滑移角估計和后輪胎滑移角估計；基于車輛的傳感器裝置，其用于測量車輛操作參數(shù)；觀測器模型，其用于基于所述車輛操作參數(shù)計算估計的總的前輪胎力估計和估計的總的后輪胎力估計；負載轉(zhuǎn)移比計算裝置，其用于從所述前輪胎負載估計和所述后輪胎負載估計計算估計的負載轉(zhuǎn)移比；單獨的車輪力估計裝置，其用于基于所述前輪胎和所述后輪胎上的估計的總力計算單獨的車輪力估計；基于模型的摩擦估計裝置，其用于基于所述前輪胎滑移角估計、所述后輪胎滑移角估計和所述單獨的車輪力估計計算估計的路面摩擦系數(shù)。2.?根據(jù)方案1所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，由所述基于車輛的傳感器裝置測量的所述車輛操作參數(shù)取自組：車輛橫擺率、車輛加速度。3.?根據(jù)方案2所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，每個輪胎包括帖附至所述輪胎的相應(yīng)相對的第一輪胎側(cè)壁和第二輪胎側(cè)壁的第一感測裝置和第二感測裝置，以可操作地測量所述相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的輪胎應(yīng)變，并操作地產(chǎn)生指示所述輪胎應(yīng)變的測量的應(yīng)變信號。4.?根據(jù)方案3所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，用于計算所述前輪胎滑移角估計和所述后輪胎滑移角估計的所述輪胎滑移角估計裝置計算來自每個輪胎的所述第一應(yīng)變感測裝置和所述第二應(yīng)變感測裝置的所述側(cè)壁應(yīng)變信號的比較。5.?根據(jù)方案4所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，來自所述第一應(yīng)變感測裝置和所述第二應(yīng)變感測裝置的所述側(cè)壁應(yīng)變信號分別包括具有可操作地表示相應(yīng)的第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的偏轉(zhuǎn)的形式的信號。6.?一種用于計算道路摩擦系數(shù)估計的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，包括：車輛，其具有多個支撐輪胎；輪胎負載估計裝置，其用于估計所述多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)負載估計；輪胎滑移角估計裝置，其用于估計所述多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)滑移角估計；車輛CAN總線傳感器裝置，其用于測量車輛加速度和橫擺率操作參數(shù)；動態(tài)觀測器模型，其用于計算所述多個輪胎中的每個輪胎上的側(cè)向和縱向力估計；負載轉(zhuǎn)移比計算裝置，其用于從所述多個輪胎中的每個輪胎上的所估計的動態(tài)負載計算估計的負載轉(zhuǎn)移比；單獨的車輪力估計裝置，其用于從所述多個輪胎中的每個輪胎上的所述側(cè)向和縱向力估計計算所述多個輪胎中的每個輪胎上的單獨的車輪力估計；以及基于模型的摩擦估計裝置，其用于基于所述多個輪胎中的每個輪胎上的所述動態(tài)滑移角估計和所述多個輪胎中的每個輪胎上的所述單獨的車輪力估計計算估計的路面摩擦系數(shù)。7.?根據(jù)方案6所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述摩擦估計裝置基于輪胎傳感器獲得的滑移角和輪胎負載的變量和觀測器導(dǎo)出的在所述多個輪胎中的每個輪胎上的力的估計而實時操作。8.?根據(jù)方案6所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)觀測器模型包括單軌跡的三自由度模型。9.?根據(jù)方案6所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述單獨的車輪力估計裝置包括四輪車輛模型。10.?根據(jù)方案6所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述基于模型的摩擦估計裝置包括刷輪胎模型。11.?根據(jù)方案10所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述摩擦估計裝置基于輪胎傳感器獲得的滑移角和輪胎負載的變量和觀測器導(dǎo)出的在所述多個輪胎中的每個輪胎上的力的估計而實時操作。12.?根據(jù)方案11所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)觀測器模型包括單軌跡的三自由度模型。13.?根據(jù)方案12所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述單獨的車輪力估計裝置包括四輪車輛模型。14.?根據(jù)方案13所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，所述基于模型的摩擦估計裝置包括刷輪胎模型。15.?一種估計道路摩擦系數(shù)的方法，其特征在于，包括：為支撐車輛的多個輪胎中的每個輪胎配備用于估計所述多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)負載估計的動態(tài)負載估計傳感器；為所述多個輪胎中的每個輪胎配備用于估計所述多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)滑移角估計的輪胎滑移角估計裝置；利用車輛CAN總線傳感器裝置測量車輛加速度和橫擺率操作參數(shù)；利用動態(tài)觀測器模型計算所述多個輪胎中的每個輪胎上的側(cè)向和縱向力估計；從所述多個輪胎中的每個輪胎上的所估計的動態(tài)負載計算估計的負載轉(zhuǎn)移比；從所述多個輪胎中的每個輪胎上的所述側(cè)向和縱向力估計計算所述多個輪胎中的每個輪胎上的單獨的車輪力估計；以及基于所述多個輪胎中的每個輪胎上的所述動態(tài)滑移角估計和所述多個輪胎中的每個輪胎上的所述單獨的車輪力估計計算估計的路面摩擦系數(shù)。16.?根據(jù)方案14所述的估計道路摩擦系數(shù)的方法，其特征在于，還包括使所述路面摩擦系數(shù)估計裝置實時基于輪胎傳感器獲得的所述滑移角和所述輪胎負載的變量和觀測器導(dǎo)出的在所述多本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于計算道路摩擦系數(shù)估計的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，包括：支撐車輛的至少一個前輪胎和至少一個后輪胎；輪胎負載估計裝置，其用于估計前輪胎負載估計和后輪胎負載估計；輪胎滑移角估計裝置，其用于估計前輪胎滑移角估計和后輪胎滑移角估計；基于車輛的傳感器裝置，其用于測量車輛操作參數(shù)；觀測器模型，其用于基于所述車輛操作參數(shù)計算估計的總的前輪胎力估計和估計的總的后輪胎力估計；負載轉(zhuǎn)移比計算裝置，其用于從所述前輪胎負載估計和所述后輪胎負載估計計算估計的負載轉(zhuǎn)移比；單獨的車輪力估計裝置，其用于基于所述前輪胎和所述后輪胎上的估計的總力計算單獨的車輪力估計；基于模型的摩擦估計裝置，其用于基于所述前輪胎滑移角估計、所述后輪胎滑移角估計和所述單獨的車輪力估計計算估計的路面摩擦系數(shù)。

【技術(shù)特征摘要】
2013.10.24 US 14/0617931.?一種用于計算道路摩擦系數(shù)估計的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，包括：
支撐車輛的至少一個前輪胎和至少一個后輪胎；
輪胎負載估計裝置，其用于估計前輪胎負載估計和后輪胎負載估計；
輪胎滑移角估計裝置，其用于估計前輪胎滑移角估計和后輪胎滑移角估計；
基于車輛的傳感器裝置，其用于測量車輛操作參數(shù)；
觀測器模型，其用于基于所述車輛操作參數(shù)計算估計的總的前輪胎力估計和估計的總的后輪胎力估計；
負載轉(zhuǎn)移比計算裝置，其用于從所述前輪胎負載估計和所述后輪胎負載估計計算估計的負載轉(zhuǎn)移比；
單獨的車輪力估計裝置，其用于基于所述前輪胎和所述后輪胎上的估計的總力計算單獨的車輪力估計；
基于模型的摩擦估計裝置，其用于基于所述前輪胎滑移角估計、所述后輪胎滑移角估計和所述單獨的車輪力估計計算估計的路面摩擦系數(shù)。
2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，由所述基于車輛的傳感器裝置測量的所述車輛操作參數(shù)取自組：車輛橫擺率、車輛加速度。
3.?根據(jù)權(quán)利要求2所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，每個輪胎包括帖附至所述輪胎的相應(yīng)相對的第一輪胎側(cè)壁和第二輪胎側(cè)壁的第一感測裝置和第二感測裝置，以可操作地測量所述相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的輪胎應(yīng)變，并操作地產(chǎn)生指示所述輪胎應(yīng)變的測量的應(yīng)變信號。
4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，用于計算所述前輪胎滑移角估計和所述后輪胎滑移角估計的所述輪胎滑移角估計裝置計算來自每個輪胎的所述第一應(yīng)變感測裝置和所述第二應(yīng)變感測裝置的所述側(cè)壁應(yīng)變信號的比較。
5.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，來自所述第一應(yīng)變感測裝置和所述第二應(yīng)變感測裝置的所述側(cè)壁應(yīng)變信號分別包括具有可操作地表示相應(yīng)的第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的偏轉(zhuǎn)的形式的信號。
6.?一種用于計算道路摩擦系數(shù)估計的道路摩擦系數(shù)估計系統(tǒng)，其特征在于，包括：
車輛，其具有多個支撐輪胎；
輪胎負載估計裝置，其用于估計所述多個輪胎中的每個輪胎上的動態(tài)負載估計；
輪胎滑移角...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：KB辛赫，
申請(專利權(quán))人：固特異輪胎和橡膠公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US