[发明专利]轮胎刚度估算和道路摩擦估算的方法和装置

说明书

本发明利用滑动相关值来计算摩擦相关值和轮胎刚度相关值，并且反馈估算出的轮胎刚度相关值或计算出的摩擦相关值作为进一步计算的基础。特别地，本发明涉及实现所提及的目的的方法、装置和计算机程序产品。

技术领域

本发明的内容总体涉及估算轮胎和路面之间的摩擦的领域，以及涉及估算轮式车辆中轮胎性能的领域。特别地，本发明的内容涉及用于估算轮胎刚度或道路摩擦的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术

例如从结冰的道路到延伸的干的或潮湿的道路，道路摩擦可以突然地变化。这些变化对驾驶员以及他(或她)的安全和舒适性造成重大的挑战。从技术的角度来看，道路摩擦的可靠量化对实施车辆控制系统是至关重要的，所述车辆控制系统例如防抱死制动系统(Anti-lock Braking System，ABS)。例如，如果需要进行ABS制动，则可以利用可用的摩擦势能的知识来优化制动距离。附加地或者替选地，摩擦可以被各种系统中的一个或多个系统使用，所述各种系统包括自动驾驶系统、自适应巡航控制系统、湿滑道路检测系统和连接驾驶系统。

估算或计算道路摩擦的已知的方法包括基于滑动、声音、轮胎胎面变形、道路粗糙度以及润滑剂检测的方法。特别地，基于滑动的方法通常考虑估算出的轮胎刚度，这可以有助于提高估算精度。

US专利申请2015/0284006 A1公开了基于模型的刚度和实际刚度之间的对比分析，并且直接在开环中推断摩擦相关因子。

然而，开环方法通常依赖于轮胎识别(例如从RFID标签识别)来确定刚度。轮胎特性可以在轮胎的整个寿命中变化，或者甚至在操作过程中以各种方式变化，该变化例如是由类型(冬天、夏天、超高性能轮胎)、储存条件(温度、压力)、操作条件(温度、压力、磨损、负载)或使用年限等的变化引起的。开环方法通常不能够可靠地校准或者不能够在操作过程中学习轮胎特性。此外，开环方法通常不会输出测量的不确定性，即，测量的估算有多可靠。

发明内容

发明目的

为了克服已知方法的缺点，特别是上述提及的方法的缺点，本发明的目的在于提供用于在闭环中估算道路摩擦和轮胎刚度中的至少一者的解决方案。

发明概述

公开了用于确定车辆的车轮的摩擦势能和轮胎刚度中的至少一者的方法、计算机程序产品和装置。

总体上，本发明利用了滑动相关值。滑动相关值包括以下中的一者或多者：滑动、牵引力对滑动的曲线的斜率、以及所述斜率的倒数。在下文中，显示标准化牵引力对滑动的任何曲线都被称为“滑动曲线”。

滑动相关值由至少一个包含在车辆中的车辆传感器提供，所述车辆传感器例如车轮速度传感器、绝对速度传感器、雷达、光学传感器或红外传感器、GPS、加速计、角度速度传感器、方向盘转角传感器或单个车轮转角传感器。特别地，滑动相关值可以以时间序列的形式被提供。

通常，滑动可以被定义为车轮的转动速度和车辆的纵向速度之间的标准化差值。在前轮驱动车辆或后轮驱动车辆中，非驱动车轮可以作为速度参考。此外，技术人员已知用模型来确定全轮驱动(all-wheel-drive)车辆的滑动。本发明的方法不局限于从特定的方法或模型中获取的滑动值。

总体上，根据本发明的方法包括计算第一摩擦相关值；估算第二轮胎刚度相关值；以及反馈第二轮胎刚度相关值。

基于第一滑动相关值和第一轮胎刚度相关值计算第一摩擦相关值。