[發明專利]用于估計輪胎法向力的方法

在審

• 申請號: 201980101490.5
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN114945809A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 馬茨·喬納森;里奧·萊恩;本特·雅各布森
• 申請（專利權）人: 沃爾沃卡車集團
• 主分類號: G01G19/02
• 分類號: G01G19/02;G01G19/08;B60T8/17;B60G17/0195;B60G17/018;B60W10/22;B60W40/13;B60T8/1755
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;高偉

一種用于確定作用在車輛(100)上的輪胎力(F_z)的輪胎法向力范圍(F_z,min,F_z,max)的方法，所述方法包括：獲得(S1)與所述車輛(100)的懸架系統相關聯的懸架數據(310)；獲得(S2)與所述車輛(100)相關聯的慣性測量單元IMU數據(320)；由基于懸架的估計器(330)基于所述懸架數據(310)估計(S3)第一輪胎法向力范圍(F_z1,min,F_z1,max)；由基于慣性力的估計器(340)基于所述IMU數據(320)估計(S4)第二輪胎法向力范圍(F_z2,min,F_z2,max)；以及，基于所述第一輪胎法向力范圍(F_z1,min,F_z2max)和所述第二輪胎法向力范圍(F_z2,min,F_z2,max)確定(S5)所述輪胎法向力范圍(F_z,min,F_z,max)。

技術領域

本公開涉及用于估計作用在車輛的輪胎上的法向力的方法、控制單元和車輛。這些方法例如在4級(L4)自動駕駛中得到應用。

本發明可應用于重型車輛，例如卡車和建筑設備等。盡管將主要針對諸如半掛車和卡車等的貨物運輸車輛來描述本發明，但本發明不限于這種特定類型的車輛，而是也可用在其它類型的車輛中，例如轎車。

背景技術

正在引入先進的車輛運動控制系統來支持例如自動駕駛功能，并且通過先進的駕駛員輔助系統(ADAS)來提高車輛安全性。這些車輛控制系統使用了描述車輛或車輛的部件響應于針對給定駕駛場景的控制信號預計如何表現的模型。

一個重要的參數是作用在車輛的輪胎上的法向力。輪胎法向力例如對車輛的加速能力具有顯著影響，因為它影響路面抓地力。當控制車輛運動時，輪胎法向力也對可實現的橫向力有影響。因此，希望估計在車輛運行期間作用在車輛上的輪胎法向力。

US 2018/0361812討論了用于實時確定輪胎法向力的系統和方法。

然而，需要更穩健的方法來確定作用在車輛的車輪上的法向力。

發明內容

本公開的目的是提供用于估計輪胎法向力的、改進的方法。該目的通過用于確定作用在車輛上的輪胎力F_z的輪胎法向力范圍F_z,min-F_z,max的方法來實現。該方法包括獲得與車輛的懸架系統相關聯的懸架數據、以及獲得與車輛100相關聯的慣性測量單元(IMU)數據。該方法包括：由基于懸架的估計器基于懸架數據310估計第一輪胎法向力范圍F_z1,min-F_z1,max；以及，由基于慣性力的估計器基于所述IMU數據估計第二輪胎法向力范圍F_z2,min-F_z2,max。然后，該方法基于第一輪胎法向力范圍和第二輪胎法向力范圍確定輪胎法向力范圍F_z,min-F_z,max。

這樣，提供了一種穩健的用于估計輪胎法向力的方法，因為該估計是基于對至少部分獨立的數據集進行操作的兩個單獨的估計器。優點在于提供了一系列輪胎法向力值，而不僅僅是單個值。利用所公開的方法，可以將輪胎法向力的穩健估計值例如提供給車輛控制器。

根據一些方面，所述范圍包括單個法向力值，即，F_z,min＝F_z,max。在這種情況下，該方法基于第一輪胎法向力范圍和第二輪胎法向力范圍確定所述輪胎法向力范圍F_z,min-F_z,max，作為一種選擇操作。然后，可以選擇最可靠地估計的法向力。

根據一些方面，懸架壓縮值是空氣彈簧壓力值、機電懸架壓縮值或與車輛的懸架系統相關聯的其它壓縮力值。