详情

原文传递用于估计转向力矩的方法和装置

专利名称：	用于估计转向力矩的方法和装置
摘要：	用于估计转向力矩的方法和装置。一种用于估计具体用于车辆的横向控制的转向力矩的方法，该方法包括以下步骤：检测关于当前车辆状态和/或当前车辆环境的至少一个信号；基于所述至少一个检测信号，通过转向控制单元来确定期望转向角；基于轮胎动力学模型来估计车辆横向力，以所确定转向角作为输入因子；基于横向动力学模型来估计车辆横向力；基于通过横向动力学模型估计的横向力值来校正通过轮胎动力学模型估计的横向力值；基于校正后的横向力值来估计回正力矩；以及根据所估计的回正力矩来估计转向力矩。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	巴巴多斯;BB
申请人：	APTIV技术有限公司
发明人：	C·伍特舒翁
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201811547466.8
公开号：	CN109941342A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	师玮;黄纶伟
分类号：	B62D6/00(2006.01);B;B62;B62D;B62D6
申请人地址：	巴巴多斯圣迈克尔
主权项：	1.一种估计转向力矩(28)的方法，所述转向力矩具体用于车辆(34)的横向控制，所述方法包括以下步骤： -检测关于当前车辆状态和/或当前车辆环境的至少一个信号； -基于所述至少一个检测信号，由转向控制单元(42)确定期望转向角(δ)； -基于轮胎动力学模型来估计车辆横向力，以所确定的转向角(δ)作为输入因子； -基于横向动力学模型来估计车辆横向力； -基于通过所述横向动力学模型估计的横向力值，校正通过所述轮胎动力学模型估计的横向力值； -基于校正后的横向力值来估计回正力矩(32)；以及 -根据所估计的回正力矩(32)来估计转向力矩(28)。 2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括估计轮胎滑移角(αF、αR)的步骤，其中，所确定的转向角(δ)提供用于所述轮胎滑移角估计的输入因子，和/或其中，基于所述轮胎动力学模型来估计车辆横向力的步骤包括所估计的轮胎滑移角(αF、αR)作为输入因子。 3.根据权利要求2所述的方法，其中，估计所述滑移角(αF、αR)的步骤基于滑移角模型来进行，所述估计优选地基于下式：并且其中， αF表示前轴的轮胎滑移角， αR表示后轴的轮胎滑移角， β表示车身相对于行进方向的角， δw表示转向角， lF表示车辆重心与前轴之间的距离， lR表示车辆重心与后轴之间的距离，表示偏航率， vx表示车辆纵向速度，并且 k表示离散时间序列。 4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述轮胎动力学模型是Pacejka模型，所述轮胎动力学模型优选地基于下式：并且其中，表示前轴的轮胎横向力，表示后轴的轮胎横向力， αF表示前轴的轮胎滑移角， αR表示后轴的轮胎滑移角， k表示离散时间序列，并且 B、C、D及E表示拟合系数，优选地是离线获得的拟合系数。 5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括估计偏航加速度的步骤，其中，基于所述横向动力学模型来估计车辆横向力的步骤包括所估计的偏航加速度作为输入因子。 6.根据权利要求5所述的方法，其中，估计所述偏航加速度的步骤是基于后向Euler法进行的，所述估计优选地基于下式进行：其中，表示偏航加速度，表示偏航率， Ts表示采样周期或分辨率，并且 k表示离散时间序列。 7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于所述横向动力学模型来估计车辆横向力的步骤与通过所述转向控制单元(42)确定的所述期望转向角(δ)无关地进行。 8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述横向动力学模型是单轨模型，所述横向动力学模型优选地基于下式： May(k)＝FyF(k)+FyR(k) 并且其中， M表示车辆质量， ay表示车辆横向加速度， FyF表示前轴的轮胎横向力， FyR表示后轴的轮胎横向力， Iz表示车辆转动惯性矩，表示偏航加速度，并且 k表示离散时间序列。 9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，校正横向力值的步骤通过观测器来进行，具体为通过线性观察器进行。 10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，校正横向力值的步骤包括以下步骤：检测通过所述轮胎动力学模型估计的横向力值与通过所述横向动力学模型估计的横向力值之间的误差值，并且将所述误差值乘以观测器增益(L)以接收校正值，其中，所述校正值被作为用于在后续采样时间中校正通过所述轮胎动力学模型估计的横向力值的基础。 11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括估计轮胎拖距(tp)的步骤，其中，估计所述回正力矩(32)的步骤包括所估计的轮胎拖距(tp)作为输入因子。 12.根据权利要求11所述的方法，其中，估计所述轮胎拖距(tp)的步骤基于轮胎拖距模型来进行，所述估计优选地基于下式：其中， tp表示轮胎拖距， TSAT表示回正力矩， Fy表示校正后的横向力，并且 a表示所述轮胎与道路之间的接触表面沿着纵向方向的长度。 13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述转向力矩(28)基于转向模型(94)根据所述回正力矩(32)得到，所述转向模型表示车辆(34)的所述轮胎(14)与所述方向盘(12)之间的机械或机电系统(92)，和/或其中，所述转向模型包括一阶滞后系统。 14.一种用于车辆(34)的横向控制的方法，所述车辆具体为客车或卡车，所述方法包括以下步骤：根据前述权利要求中任一项来估计转向力矩(28)，并将所估计的转向力矩(28)施加于所述车辆(34)的转向柱(18)。 15.一种估计转向力矩(28)的装置，所述转向力矩具体用于车辆(34)的横向控制，所述装置包括： -用于检测关于当前车辆状态和/或当前车辆环境的至少一个信号的检测装置(36、38、40)； -用于基于所述至少一个检测信号来确定期望转向角(δ)的控制单元(42)； -用于基于轮胎动力学模型来估计车辆横向力的估计单元(58)，所述估计单元以所确定的转向角(δ)作为输入因子； -用于基于横向动力学模型来估计车辆横向力的估计单元(62)； -用于基于通过所述横向动力学模型估计的横向力值来校正通过所述轮胎动力学模型估计的横向力值的校正单元； -用于基于校正后的横向力值来估计回正力矩(32)的估计单元(50)；以及 -用于根据所估计的回正力矩(32)来估计转向力矩(28)的估计单元(52)。
所属类别：	发明专利