[发明专利]用于估算作用在转向轮上的纵向力差值的方法

说明书

一种用于估算作用在车辆(1)的转向轮轴(102)的车轮(104、105)上的纵向力差值ΔF_x的方法，该方法包括：从车辆(1)获得与所施加的转向扭矩M_steer有关的数据，所施加的转向扭矩M_steer与所述转向轮轴车轮(104、105)相关联；获得与所述转向轮轴车轮(104、105)相关联的主销偏距值r_s；以及，基于所获得的数据和主销偏距r_s来估算纵向力差值ΔF_x，该纵向力差值与所施加的转向扭矩M_steer成正比并且与主销偏距r_s成反比。

技术领域

本公开涉及用于估算作用在车辆转向轮轴的车轮上的纵向力差值的方法、控制单元以及车辆。还公开了在车辆中使用的多个应用，这些应用至少部分地基于所估算出的力差值。

本发明可以应用于重型车辆，例如卡车和建筑设备。尽管将主要参照诸如半挂车的货物运输车辆来描述本发明，但本发明不限于这种特定类型的车辆，而是也可以用在其它类型的车辆中。

背景技术

正在引入先进的车辆运动控制系统，以例如支持自动驾驶功能并提高车辆安全性。这些车辆控制系统从多个传感器获得与当前车辆状态有关的数据，并且基于该数据执行车辆运动控制。

车辆通常会经受作用在车辆的车轮上的纵向力和横向力。作用在车辆转向轮轴的车轮上的纵向力对于车辆运动控制系统来说值得特别注意，因为它们会影响车辆转向特性。

为了改进车辆状态估计和运动控制，希望估算这些纵向力，尤其是作用在轮轴上的一对转向轮上的纵向力之间的差值。然而，这种估算并不直接。

US 2003/0221898公开了一种用于确定作用在一对转向轮上的纵向力的方法。来自制动压力传感器和车轮速度传感器的信号被用于执行计算。计算结果用于确定补偿所述力差值所需的转向扭矩。

然而，需要改进的方法来确定作用在转向轮上的纵向力差值。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于估算作用在车辆的转向轮轴车轮上的纵向力差值ΔF_x的方法。该方法包括：从车辆获得与所施加的转向扭矩M_steer有关的数据，所施加的转向扭矩M_steer与所述转向轮轴车轮相关联。该方法还包括：获得与转向轮轴车轮相关联的主销偏距值r_s，以及基于所获得的数据和主销偏距r_s来估算纵向力差值ΔF_x，该纵向力差值ΔF_x与所施加的转向扭矩M_steer成正比并且与主销偏距r_s成反比。

因此，提供了对作用在车辆的转向轮轴车轮上的纵向力差值的简单而准确的估算。例如，可以简单地根据ΔF_x＝M_steer/r_s或者使用涉及M_steer和r_s的更高级的表达式来估算该纵向力差值。该方法不需要先进的和/或昂贵的传感器或强大的数据处理资源，这是一个优点。该方法还能够基于所估算出的力差值来实现多种应用，这将在下文中描述。