用于实时确定轮胎法向力的系统和方法技术方案

一种装置包括多个轮胎，可操作地连接到所述多个轮胎的悬架系统，可操作地连接到所述悬架系统并被配置为提供悬架数据(S)的至少一个悬架传感器，以及控制器，其可操作地连接到所述至少一个悬架传感器并且具有用于执行用于至少部分基于悬架数据(S)确定多个轮胎中一个或多个轮胎的各自轮胎法向力(Fzi(t)，i＝1…n)(各自轮胎法向力可操作以调节轮式装置的操作)的方法的处理器。由处理器执行指令使得控制器基于多个预定义参数来确定变换矩阵(Ts)。控制器被配置为通过以下等式获得各自轮胎法向力(Fzi(t)，i＝1…n)：

【技术实现步骤摘要】
用于实时确定轮胎法向力的系统和方法引言本专利技术总体上涉及车辆系统和操作。更具体地说，本专利技术涉及用于确定一个或多个车辆轮胎与车辆在其上行驶的表面之间的轮胎法向力的系统和方法。此外，本专利技术涉及确定车辆中的轮胎法向力，而不使用或借助于任何轮胎传感器。轮胎法向力在具有轮胎的车辆的动力学中起重要作用。例如，在操纵过程中施加于车辆的各种力通过其轮胎传递。因此，为了改善车辆控制系统的性能，需要在任何时刻，在道路状况变化(例如，天气、道路材料等)的情况下，了解轮胎在轮胎与道路之间传递力的能力。考虑到车辆制造业对自动车辆控制系统越来越感兴趣，为了保持安全，需要理解环境偏离理想的可能性变化，这一点尤其如此。因此，需要对当前道路状况的轮胎法向力进行估计和/或肯定确定以能够更好地了解环境条件，并且能够使车辆的性能针对变化的道路或其它行驶表面条件进行更好地优化。因此，期望提供改进的系统和方法以实时确定车辆轮胎与车辆在其上行驶的表面之间的轮胎法向力。另外，希望在进行这种确定中避免使用任何轮胎或车轮传感器。此外，结合附图和本介绍部分，从随后的具体实施方式和所附权利要求中，本专利技术的其它期望特征和特性将变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：多个轮胎；可操作地连接到所述多个轮胎的悬架系统；至少一个悬架传感器，其可操作地连接到所述悬架系统并且被配置为提供悬架数据(S)；至少一个惯性测量单元(IMU)，其被配置为检测并提供被定义为以下的加速度矩阵(u)：u＝[ax ay aψ]T，以及控制器，其可操作地连接到所述至少一个悬架传感器并且具有处理器和有形的非暂时性存储器，在其上记录有用于执行用于至少部分基于所述悬架数据(S)确定所述多个轮胎中一个或多个轮胎的各自轮胎法向力(Fzi(t)，i＝1...n)的方法的指令，所述各自轮胎法向力可操作以调节所述轮式装置的操作；其中由所述处理器执行所述指令使得所述控制器基于多个预定...

【技术特征摘要】
2017.06.15 US 15/6238461.一种装置，包括：多个轮胎；可操作地连接到所述多个轮胎的悬架系统；至少一个悬架传感器，其可操作地连接到所述悬架系统并且被配置为提供悬架数据(S)；至少一个惯性测量单元(IMU)，其被配置为检测并提供被定义为以下的加速度矩阵(u)：u＝[axayaψ]T，以及控制器，其可操作地连接到所述至少一个悬架传感器并且具有处理器和有形的非暂时性存储器，在其上记录有用于执行用于至少部分基于所述悬架数据(S)确定所述多个轮胎中一个或多个轮胎的各自轮胎法向力(Fzi(t)，i＝1...n)的方法的指令，所述各自轮胎法向力可操作以调节所述轮式装置的操作；其中由所述处理器执行所述指令使得所述控制器基于多个预定义参数来确定变换矩阵(Ts)；其中所述悬架数据(S)包括所述多个轮胎中每一个轮胎的各自实时悬架力(Si(t)，i＝1...n)；其中所述控制器被配置为通过将所述悬架数据(S)与变换矩阵(Ts)和考虑悬架顺应性影响的悬架顺应性矩阵(τs)的和相乘，并加上表征水平动力学通过簧下惯性力的影响的水平动力学矩阵(Tu)与IMU加速度矩阵(u)(检测到的加速度的矩阵列)的乘积以使来获得所述各自轮胎法向力(Fzi(t)，i＝1...n)；其中所述多个轮胎包括两个横向间隔的轮胎，使得所述两个横向间隔的轮胎在前轴和后轴中的一个上；其中所述多个预定义参数包括：从所述装置的所述前轴到所述装置的重心的第一距离(a)；从所述装置的所述后轴到所述装置的所述重心的第二距离(b)；在所述两个横向间隔的轮胎的各自第一与第二中心线之间的轨道宽度(2d)；所述装置的横摇惯性矩(Ixx)；所述装置的俯仰惯性矩(Iyy)；所述装置的簧上质量(M)；以及所述多个轮胎中每一个的各自质量(mi)；其中所述第一轮胎具有第一质量(m1)并且所述变换矩阵(Ts)包括具有至少部分基于第一质量(m1)、第一距离(a)、第二距离(b)、轨道宽度(2d)、横摇惯性矩(Ixx)，俯仰惯性矩(Iyy)和簧上质量(M)的第一、第二、第三和第四系数(T11，T12，T13，T14)的第一行。2.如权利要求1所述的装置，其中：所述第二轮胎具有第二质量(m2)；以及所述变换矩阵(Ts)包括具有至少部分基于第二质量(m2)、第一距离(a)、第二距离(b)、轨道宽度(2d)、横摇惯性矩(Ixx)、俯仰惯性矩(Iyy)和簧上质量(M)的第五、第六、第七和第八系数(T21，T22，T23，T24)的第二行。3.如权利要求1所述的装置，其中：所述多个轮胎包括具有第三质量(m3)的第三轮胎；以及所述变换矩阵(Ts)包括具有至少部分基于第三质量(m3)、第一距离(a)、第二距离(b)、轨道宽度(2d)、横摇惯性矩(Ixx)、俯仰惯性矩(Iyy)和簧上质量(M)的第九、第十、第十一和第十二系数(T31，T32，T33，T34)的第三行。4.如权利要求1所述的装置，其中：所述多个轮胎包括具有第四质量(m4)的第四轮胎；以及所述变换矩阵(T)包括具有至少部分基于第四质量(m4)、第一距离(a)、第二距离(b)、轨道宽度(2d)、横摇惯性矩(Ixx)、俯仰惯性矩(Iyy)和簧上质量(M)的第十三、第十四、第十五和第十六系数(T41，T42，T43，T44)的第四行。5.如权利要求1所述的装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：SK·陈，V·派力普查克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US