基于摩擦系数估计的牵引力控制制造技术

本公开公开了一种用于基于摩擦系数估计的牵引力控制的方法和设备。示例性车辆包括用于测量道路表面质量的多个传感器和防抱死制动系统模块。防抱死制动系统模块(a)基于道路表面的质量估计不同道路表面类型的置信度值，(b)基于置信度值估计道路与车辆轮胎之间的摩擦系数以及(c)通过基于摩擦系数改变目标滑移率来调整牵引力控制系统。

Traction Control Based on Friction Coefficient Estimation

The present disclosure discloses a method and apparatus for traction control based on friction coefficient estimation. Examples of vehicles include multiple sensors for measuring road surface quality and anti-lock braking system modules. The ABS module (a) estimates the confidence value of different road surface types based on the quality of road surface, (b) estimates the friction coefficient between road and vehicle tyres based on the confidence value, and (c) adjusts the traction control system by changing the target slip rate based on the friction coefficient.

【技术实现步骤摘要】
基于摩擦系数估计的牵引力控制
本公开总体涉及车辆中的牵引力控制系统，并且更具体地，涉及基于摩擦系数估计的牵引力控制。
技术介绍
稳定性和牵引力控制系统检测驱动轮上的牵引力损失。这通常是由发动机扭矩和节气门输入与道路状况不匹配引起的。稳定性和牵引力控制系统对该车轮施加制动，因此它不会比其他车轮更快地旋转。然而，当稳定性和牵引力控制系统没有考虑到它所行驶的环境时，系统会对滑动作出反应，而不是主动地管理和预测牵引力的损失。
技术实现思路
所附权利要求限定了本申请。本公开总结了实施例的各方面并且不应该用于限制权利要求。根据本文描述的技术构思了其他实施方式，如对于本领域普通技术人员在研究以下附图和详细描述时将显而易见的，并且这些实施方式旨在落入本申请的范围内。公开了用于基于摩擦系数估计的牵引力控制的方法和设备。示例性车辆包括用于测量道路表面质量的多个传感器和防抱死制动系统模块。防抱死制动系统模块(a)基于道路表面的质量估计不同道路表面类型的置信度值，(b)基于置信度值估计道路与车辆轮胎之间的摩擦系数，以及(c)通过基于摩擦系数改变目标滑移来调整牵引力控制系统。一种方法包括利用第一传感器和不同于第一传感器的第二传感器测量车辆前方道路表面的质量。该方法还包括(a)基于由第一传感器测量的道路表面的质量产生不同道路表面类型的第一置信度值，以及(b)基于由第二传感器测量的道路表面的质量产生不同道路表面类型的第二置信度值。另外，该方法包括基于第一置信度值和第二置信度值的总和来估计道路和车辆轮胎之间的摩擦系数。该方法包括利用防抱死制动系统基于摩擦系数控制施加到车辆车轮的扭矩。根据本专利技术，提供一种车辆，包含：多个传感器，该多个传感器用于测量道路表面质量；防抱死制动系统模块，用于：根据道路表面质量估计不同道路表面类型的置信度值；基于置信度值估计道路表面与车辆轮胎之间的摩擦系数；以及通过基于摩擦系数改变目标滑移率来控制车辆的车轮。根据本专利技术的一个实施例，其中置信度值中的每个表示道路表面与不同道路表面类型中的特定一个相对应的可能性。根据本专利技术的一个实施例，其中多个传感器包括摄像机。根据本专利技术的一个实施例，其中防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计不同道路表面类型的置信度值：捕获车辆前方道路表面的图像；以及将图像与不同道路表面类型的参考图像进行比较。根据本专利技术的一个实施例，其中防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计不同道路表面类型的置信度值：捕获车辆前方道路表面的一系列图像；以及分析一系列图像中的光度值和光度值的变化，以确定不同道路表面类型的置信度值。根据本专利技术的一个实施例，其中多个传感器包括超声波传感器。根据本专利技术的一个实施例，其中防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计不同道路表面类型的置信度值：在车辆前方广播波信号；以及分析离开道路表面的波信号的反射和折射模式，以确定不同道路表面类型的置信度值。根据本专利技术的一个实施例，其中多个传感器包括悬架振动传感器或加速度计中的至少一个。根据本专利技术的一个实施例，其中防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计不同道路表面类型的置信度值：将多个滤波器应用于由多个传感器中的至少一个产生的信号，滤波器代表不同道路表面类型中的不同类型；以及基于表示不同道路表面类型中的不同类型的滤波器衰减信号的量来生成置信度值。根据本专利技术的一个实施例，其中防抱死制动系统模块基于从远程天气服务器接收的环境数据信息将加权系数应用于置信度值。根据本专利技术，提供一种方法，包含：用第一传感器和不同于第一传感器的第二传感器测量车辆前方道路表面的质量；利用车辆中的处理器基于由第一传感器测量的道路表面的质量生成对不同道路表面类型的第一置信度值；利用车辆中的处理器基于由第二传感器测量的道路表面的质量生成对不同道路表面类型的第二置信度值；基于第一置信度值和第二置信度值的总和估计道路和车辆轮胎之间的摩擦系数；以及利用防抱死制动系统基于摩擦系数控制施加到车辆的车轮的扭矩。根据本专利技术的一个实施例，其中第一传感器是摄像机并且第二传感器是悬架振动传感器或加速度计中的一个。根据本专利技术的一个实施例，其中产生第一置信度值包括：捕获车辆前方道路表面的图像；以及将图像与不同道路表面类型的参考图像进行比较。根据本专利技术的一个实施例，其中生成第一置信度值包括：捕获车辆前方道路表面的一系列图像；以及分析一系列图像内的光度值和光度值的变化，以确定不同道路表面类型的置信度值。根据本专利技术的一个实施例，其中产生第一置信度值包括：将多个滤波器应用于由多个传感器中的至少一个产生的信号，滤波器代表不同道路表面类型中的不同类型；以及基于表示不同道路表面类型中的不同类型的滤波器衰减信号的量来生成置信度值。附图说明为了更好地理解本专利技术，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制并且可以省略相关元件，或者在某些情况下可能夸大了比例，以便强调和清楚地说明本文所述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以不同地设置。此外，在附图中，相同的附图标记在若干视图中表示相应的部件；图1示出了根据本公开的教导操作的车辆；图2是图1的车辆的牵引力控制系统的摩擦估计器的框图；图3是图1的车辆的电子部件的框图；图4是基于估计的摩擦来控制牵引力控制系统的方法的流程图，该方法可以由图3的电子部件实现。具体实施方式虽然本专利技术可以以各种形式体现，但是在附图中示出并且在下文中将描述一些示例性和非限制性实施例，应理解本公开被认为是本专利技术的示例。并且不旨在将本专利技术限制于所示的特定实施例。如本文所使用的，基于牵引力控制的系统是指控制由车辆的车轮施加到道路表面的力的任何车辆系统。基于牵引力控制的系统的示例包括牵引力控制系统、电子稳定性系统、侧倾稳定性系统等。车辆轮胎与道路表面之间的摩擦系数由轮胎的特性(例如，轮胎抓地力、轮胎/道路界面的表面积等)和道路表面的特征确定。例如，轮胎与结冰道路或湿滑道路之间的摩擦系数低于干沥青上的摩擦系数。如下所述，利用估计的摩擦系数，基于牵引力控制的系统调整滑移率目标以响应于摩擦环境的变化来控制车轮在道路上的力。例如，当道路表面是结冰的时，牵引力控制系统可以比当道路表面被砾石覆盖时不同地控制车轮的扭矩。滑移率是车辆速度与车轮旋转速度的比率。例如，当车辆速度和车轮旋转速度相等时，滑移率为0％，并且当车辆速度为零并且车轮旋转速度大于零时，滑移率为100％。100％的滑移率意味着尽管车轮旋转，车辆仍未移动。不同的表面具有使车辆在表面上安全地移动的不同理想滑移量(例如，基于摩擦系数)。例如，如果没有至少一些滑移率，车辆可能会卡在沙子中。传统上，例如，牵引力控制系统用于消除所有滑移率，而不知道摩擦系数是什么。在这种情况下，车辆不会在沙子中移动。本公开的基于牵引力控制的系统基于摩擦系数设定目标滑移率。基于牵引力控制的系统使用一种或多种方法基于车辆的当前轨迹来估计车辆的轮胎与车辆当前行驶或预计要行驶的地面之间的系数。当使用多种方法时，将每种方法的结果乘以置信度因子，以产生可能的道路状况的置信度估计。在估计车辆路径中的摩擦系数时，更高的置信度估计被赋予更多权重。一种方法涉及分析来自传感器的信号(例如，测量悬架振荡、道路噪声、轮胎压力等)以确定该信号是否是车辆在特定道路表面上行驶的特征。利用这种方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，包含：多个传感器，所述多个传感器用于测量道路表面质量；防抱死制动系统模块，所述防抱死制动系统模块用于：根据所述道路表面质量估计不同道路表面类型的置信度值；基于所述置信度值估计所述道路表面与车辆轮胎之间的摩擦系数；以及通过基于所述摩擦系数改变目标滑移率来控制所述车辆的车轮。

【技术特征摘要】
2017.08.11 US 15/675,2831.一种车辆，包含：多个传感器，所述多个传感器用于测量道路表面质量；防抱死制动系统模块，所述防抱死制动系统模块用于：根据所述道路表面质量估计不同道路表面类型的置信度值；基于所述置信度值估计所述道路表面与车辆轮胎之间的摩擦系数；以及通过基于所述摩擦系数改变目标滑移率来控制所述车辆的车轮。2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述置信度值中的每个表示所述道路表面与所述不同道路表面类型中的特定一个相对应的可能性。3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述多个传感器包括摄像机。4.根据权利要求3所述的车辆，其中所述防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计所述不同道路表面类型的所述置信度值：捕获所述车辆前方所述道路表面的图像；以及将所述图像与所述不同道路表面类型的参考图像进行比较。5.根据权利要求3所述的车辆，其中所述防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计所述不同道路表面类型的所述置信度值：捕获车辆前方道路表面的一系列图像；以及分析一系列图像中的光度值和所述光度值的变化，以确定不同道路表面类型的置信度值。6.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述多个传感器包括超声波传感器。7.根据权利要求6所述的车辆，其中所述防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计所述不同道路表面类型的所述置信度值：在所述车辆前方广播波信号；以及分析离开所述道路表面的所述波信号的反射和折射模式，以确定所述不同道路表面类型的所述置信度值。8.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述多个传感器包括悬架振动传感器或加速度计中的至少一个。9.根据权利要求8所述的车辆，其中所述防抱死制动系统模块实施以下步骤以估计所述不同道路表面类型的所述置信度...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·福克纳，伦纳德·埃贝尔·卡里尔，扎卡里·孔奇安，埃里克·迈克尔·拉沃伊，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US