[发明专利]用于确定地面与车辆轮胎之间摩擦的方法和系统

权利要求书

1.一种用于估算车辆轮胎与路面之间摩擦的方法，所述方法包括：

获得：

-前轮轴转矩，T_f(102)；

-后轮轴转矩，T_r(104)；

-车辆纵向加速度，a_x(106)；

-车辆纵倾率，Ω_y(108)；以及

-多个车轮旋转速度，ω^m_f/r(110)；

基于车辆的重心和纵向加速度确定前轮法向力F_zf和后轮法向力F_zr；

确定纵向轮胎刚度k_i；

基于车轮旋转速度和车辆纵向加速度联合地确定车辆纵向速度v_x，并且基于车辆纵倾率确定相对于水平面的车辆纵倾角θ_y；以及

基于前和后轮轴转矩、前轮法向力以及纵倾角与车辆纵向速度的联合估算来确定轮胎与路面之间的摩擦系数μ_i。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于根据如下的完全状态动力模型确定所述摩擦系数：

其中J_wf和J_wr分别是前轮惯性和后轮惯性，s_f和s_r分别是前轮滑移和后轮滑移，和分别是前轮旋转加速度和后轮旋转加速度，g(s_f；θ_f)是关于s_f和θ_f的函数，g(s_r；θ_r)是关于s_r和θ_r的函数，r_f和r_r分别是前轮有效半径和后轮有效半径，并且θ是包含模型参数的矢量，θ_i＝[k_i μ_i]。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述函数g通过刷子模型描述。

4.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，基于已知的车辆几何形状确定所述车辆的重心。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，从惯性测量单元IMU获得车辆纵向加速度和车辆纵倾率。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，确定轮轴转矩包括基于液压制动压力确定制动转矩和基于所述车辆的内燃发动机的质量流量和燃油流量确定发动机转矩。

7.车辆中的轮胎-道路摩擦确定系统，所述系统包括：

被配置为检测前和后轮轴转矩的轮轴转矩感测设备(302a-b)；

被配置为检测车辆纵向加速度的加速度传感器；

被配置为检测车辆的纵倾率的纵倾率传感器；

被配置为检测至少一个车轮的车轮旋转速度的至少一个旋转速度传感器(306a-d)；以及

电子控制单元(308)，所述电子控制单元被配置为获得：

-前轮轴转矩，T_f；

-后轮轴转矩，T_r；

-车辆纵向加速度，a_x；

-车辆纵倾率，Ω_y；以及

-车轮旋转速度，ω^m_f/r；

所述电子控制单元被进一步配置为：

基于车辆的重心和纵向加速度确定前轮法向力F_zf和后轮法向力F_zr；

确定纵向轮胎刚度k_i；

基于车轮旋转速度和车辆纵向加速度联合地确定车辆纵向速度v_x，并且基于车辆纵倾率确定相对于水平面的车辆纵倾角；以及

基于前和后轮轴转矩、前轮法向力以及纵倾角与车辆纵向速度的联合估算来确定轮胎与路面之间的摩擦系数μ_i。