[發(fā)明專利]路面摩擦系數(shù)的估測方法、裝置及車輛

有效

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• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN111216732B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約瑟夫.艾哈邁德.古奈姆;孫玉;牛小鋒;徐波;張英富;王彬彬;孔凡茂;陳建宏;戴彥收;郭君昌;王海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: B60W40/068
• 分類號: B60W40/068
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，提供一種路面摩擦系數(shù)的估測方法、裝置及車輛。所述估測方法包括：確定多個用于計算路面摩擦系數(shù)的分類器集合，其中分類器集合是根據(jù)車輛運行數(shù)據(jù)及車輛側(cè)向控制相關(guān)數(shù)據(jù)確定的，且所述車輛側(cè)向控制相關(guān)數(shù)據(jù)包括車輛的輪胎滑移角、輪胎側(cè)向力、基于EPS系統(tǒng)估計的第一自回正扭矩SAT、基于輪胎側(cè)向動力學(xué)模型估計的第二SAT以及第一SAT的均值和方差的導(dǎo)數(shù)；根據(jù)駕駛員對車輛進行側(cè)向操作而產(chǎn)生的輪胎滑移角、輪胎側(cè)向力及轉(zhuǎn)向速率，選擇對應(yīng)的分類器集合來計算路面摩擦系數(shù)；以及確定所計算出的最大路面摩擦系數(shù)為最終路面摩擦系數(shù)。本發(fā)明利用多集分類器，可在駕駛員進行不同程度的側(cè)向操作時，準(zhǔn)確檢測出路面最大摩擦系數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種路面摩擦系數(shù)的估測方法、裝置及車輛。

背景技術(shù)

車輛駕駛中，駕駛員可能會遇到不同的路面，例如瀝青路面、碎石路面，干燥路面、潮濕路面、冰面、雪面等等。這些以及其他類型的一些路面各具有不同的路面摩擦系數(shù)，且這些不同的路面摩擦系數(shù)會影響輪胎抓地力和車輛穩(wěn)定性。

出于安全原因，車輛要求能夠以允許其在任何時間快速響應(yīng)各種路面狀況的方式操作，這是至關(guān)重要的，特別是當(dāng)車輛例如在轉(zhuǎn)彎期間、車道變換期間或避障期間側(cè)向移動時。對此，解決該問題的一種方法是利用瞬時路面摩擦的估計值。因此，希望知道車輛運行期間的路面摩擦系數(shù)。例如，車輛的控制系統(tǒng)可以使用關(guān)于路面摩擦系數(shù)的信息來控制一個或多個車輛部件，以幫助駕駛員以安全的方式操作車輛。

但是，目前還沒有可以直接測量路面摩擦系數(shù)的方法，只能且必須使用車輛上的可用傳感器信息來估計路面摩擦系數(shù)。但這種估計路面摩擦系數(shù)的方法是不可靠的，因為它們對諸如轉(zhuǎn)向行為等不同的車輛動態(tài)行為較為敏感，這種敏感表現(xiàn)為即使在相同類型的路面上，估計的摩擦系數(shù)也會有很大的變化，比如對于干燥路面，受轉(zhuǎn)向行為等不同的車輛動態(tài)行為的影響，利用車輛上的可用傳感器所估計的路面摩擦系數(shù)很可能為0.4～1之間的多個不等值。因此，這種方法的可靠性和魯棒性都較差。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中估計路面摩擦系數(shù)的方法需要更大的驅(qū)動激勵(轉(zhuǎn)向)以產(chǎn)生大的輪胎滑移角，然后才可以估計在小的和大的輪胎滑移角處的路面的最大側(cè)向摩擦系數(shù)。而在實際中，需要駕駛員采取激烈的側(cè)向操作才能產(chǎn)生大的驅(qū)動激勵，若駕駛員的操作趨向溫和，估測的摩擦系數(shù)即失真，這明顯給駕駛員帶來了更高的駕駛要求，且影響駕駛員的駕駛體驗。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種可靠性和魯棒性更高的路面摩擦系數(shù)估測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中需要駕駛員采用激烈側(cè)向操作才能測量路面摩擦系數(shù)的技術(shù)問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種路面摩擦系數(shù)的估測方法，所述估測方法包括：確定多個用于計算路面摩擦系數(shù)的分類器集合，其中所述分類器集合是根據(jù)車輛運行數(shù)據(jù)及車輛側(cè)向控制相關(guān)數(shù)據(jù)來確定的，且所述車輛運行數(shù)據(jù)包括車輛的車速、側(cè)向加速度及轉(zhuǎn)向速率，所述車輛側(cè)向控制相關(guān)數(shù)據(jù)包括車輛的輪胎滑移角、輪胎側(cè)向力、基于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)估計的第一自回正扭矩SAT、基于輪胎側(cè)向動力學(xué)模型估計的第二SAT以及在采樣時間內(nèi)的所述第一SAT的均值及方差的導(dǎo)數(shù)，其中每一分類器集合中包括不同于其他分類器集合的用于計算路面摩擦系數(shù)的參數(shù)及計算模型，其中所述參數(shù)是所述車輛運行數(shù)據(jù)所包括的數(shù)據(jù)和/或所述車輛側(cè)向控制相關(guān)數(shù)據(jù)所包括的數(shù)據(jù)的部分；根據(jù)駕駛員對車輛進行側(cè)向操作而產(chǎn)生的所述輪胎滑移角、所述輪胎側(cè)向力及所述轉(zhuǎn)向速率，選擇對應(yīng)的分類器集合來計算路面摩擦系數(shù)，其中每一分類器集合被預(yù)配置為與一組包括所述輪胎滑移角、所述輪胎側(cè)向力及所述轉(zhuǎn)向速率的選擇條件相匹配；以及確定所計算出的最大路面摩擦系數(shù)為最終的路面摩擦系數(shù)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的路面摩擦系數(shù)估測方法利用多集分類器，可在駕駛員進行不同程度的側(cè)向操作時，準(zhǔn)確檢測出路面最大摩擦系數(shù)，進而實現(xiàn)更佳的整車側(cè)向運動控制。