绝对车轮滚动半径的估计和竖向压缩值的估计制造技术

公开了用于估计车辆的车轮的绝对车轮滚动半径和/或竖向压缩值的方法、装置和计算机程序产品，其中，车辆的横摆率、第一车轮和第二车轮的轮速以及可选的所述车辆的横向角速度被测量并且被用作所述估计的基础。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】绝对车轮滚动半径的估计和竖向压缩值的估计
本专利技术总体上涉及估计车辆的车轮的车轮滚动半径以及估计车辆的车轮的竖向压缩值。
技术介绍
出于舒适和安全的目的，汽车包括各种监控和稳定系统，这些系统检测并潜在地控制从发动机到轮胎状况的当前驾驶特性。轮胎或车轮状况(诸如压力监测、松动车轮检测或轮胎刚度确定)是特别令人注意的，因为轮胎和车轮形成与道路的主要接触点并且受到剧烈的摩损力。滚动半径估计已成为监测轮胎或车轮状况的有价值工具。特别地，相对滚动半径估计旨在识别与标称值或参考值的偏差。相反，绝对滚动半径估计旨在识别滚动半径的实际绝对值。例如，从US6,834,222中已知一种用于轮胎不平衡检测的系统，其中基于车辆速度估计相对滚动半径。车辆速度是由车轮角速度传感器通过滚动半径确定的。然而，如果不知道绝对车轮滚动半径，则这种确定是很容易出错并且受到系统确定误差的影响。此外，这种方法需要精确了解相对半径估计的标称值或参考值。在其它方法中，由GPS信号确定的车辆速度可以用作滚动半径估计的基础。如果存在GPS设备，则可以实施该方法，但并非所有车辆都有GPS设备。此外，轮胎刚度是轮胎状况的变量，其对于轮胎压力监测和车轮分类都有影响。轮胎状况的数据处理中的常见问题是这些变量的相互作用。例如，滚动半径变化取决于轮胎压力和轮胎刚度二者。因此，与滚动半径估计同时或独立地估计压缩常数是非常有意义的。因此，本专利技术的目的是提供用于估计或确定车辆的车轮的参数的改进的解决方案，特别是用于估计或确定车辆的车轮的绝对车轮滚动半径以及估计或确定车辆的车轮的竖向压缩值的改进的解决方案。
技术实现思路
公开了方法、装置以及计算机程序产品。在第一方面，公开了一种估计车辆的车轮的绝对车轮滚动半径的方法。该方法包括测量至少两个横摆率信号，每个横摆率信号指示所述车辆的横摆率。所述方法包括：测量至少两个第一车轮速度信号，每个第一车轮速度信号指示所述车辆的第一车轮的角速度；以及测量至少两个第二车轮速度信号，每个第二车轮速度信号指示所述车辆的第二车轮的角速度。基于测量的所述横摆率信号、测量的所述第一车轮速度信号以及测量的所述第二车轮速度信号，确定所述第一车轮的第一绝对车轮滚动半径和所述第二车轮的第二绝对车轮滚动半径。在一些示例中，第一车轮和第二车轮可以为后轮。这种布置可以称为后部布置。例如，第一车轮可以为左后轮，第二车轮可以为右后轮，反之亦可。可替选地，第一车轮和第二车轮可以为前轮(称为前部布置)或者可以为前述布置的组合，例如，第一车轮可以为前轮并且第二车轮可以为后轮，反之亦可。例如，如果第一车轮和第二车轮位于车辆的同一侧，则该布置可以称为(左或右)侧布置。可替选地，如果第一车轮和第二车轮位于车辆的相对侧，则该布置可以称为对角布置。此外，各个车轮可以是从动轮或非从动车轮。各个车轮可以是转向轮或非转向车轮。在整个说明书中，将概括地描述所述方法，并且所述方法可以应用于车轮布置以及从动或非从动车轮和转向或非转向车轮的任一组合。然而，对于一些布置(例如，前部布置、对角布置、从动轮布置、转向轮布置等)，考虑特定的布置，可以优选特定的实施方式。出于示例的目的，在本说明书中，除非另有说明，否则第一车轮可以被称为(后)左轮并且第二车轮可以被称为(后)右轮。在一些示例中，所述确定可以基于测量的信号之间的特定关系。例如，所述关系可以表示为：其中，表示横摆率，rl表示第一绝对车轮滚动半径，rr表示第二绝对车轮滚动半径，ωι表示第一车轮速度，ωr表示第二车轮速度，B表示车轴宽度以及K表示偏移常数。通常，如上所述，根据第一方面的估计绝对车轮滚动半径的方法包括针对每种信号的至少两个测量，即包括测量至少两个横摆率信号、至少两个第一车轮速度信号以及至少两个第二车轮速度信号。然而，在一些实施方式中，可以执行更多测量。在使用测量信号之间的特定关系的情况下，针对各个信号的测量数量可以取决于关系中未知数的数量。例如，如果第一绝对车轮滚动半径、第二绝对车轮滚动半径和偏移常数是未知的，则可以执行至少三次测量。车轴宽度B可以对应于连接第一车轮和第二车轮的车轴的宽度。例如，在后部布置的情况下(诸如第一车轮为第一后轮(例如，左后轮)并且第二车轮为第二后轮(例如，右后轮))，则车轴宽度可以为后车轴的宽度。在前部布置的情况下，车轴宽度可以为前车轴的宽度。在一些示例中，车轴宽度可以为车轴的实际宽度或有效车轴宽度。有效车轴宽度可以例如定义为描述第一车轮和第二车轮的取向的方向矢量之间的正交距离。在非转向轮的情况下，有效车轴宽度可以与实际的或物理的车轴宽度相同。在转向轮的情况下，有效车轴宽度可以对应于实际车轴宽度与转向角的余弦的乘积。偏移常数K可以用于捕获一个或多个信号中的偏移。例如，偏移常数可以用于捕获横摆率信号中的偏移。为了至少部分地补偿横摆率传感器在其测量中的潜在偏差，可以将偏移常数K设置为该偏差的值在一些示例中，例如，在测量误差可以忽略不计的情况下，可以将偏移常数设置为零，K＝0。在一些示例中，所述方法可以包括测量至少两个横向加速度信号，每个横向加速度信号指示所述车辆的横向加速度。所述确定可以基于车轮压缩值和测量的指示所述车辆的横向加速度的横向加速度信号。例如，可以使用车辆的加速计来测量横向加速度。特别地，如果测量了横向加速度信号，则所述方法可以基于以下关系的确定。其中，表示横摆率，rι表示第一绝对车轮滚动半径，rr表示第二绝对车轮滚动半径，ωl表示第一车轮速度，ωr表示第二车轮速度，B表示车轴宽度(例如，连接第一车轮和第二车轮的车轴的宽度)，αy表示所述车辆的横向加速度，C表示车轮竖向压缩值以及K表示偏移常数。竖向压缩值C也可以表示为竖向压缩比常数。通常，可以认为车轮的竖向压缩(即绝对滚动半径的减小量)与产生压缩的竖向力成比例。竖向压缩值可以暗示该比例。车辆的横向加速度(例如，在转弯期间)在车轮之间产生载荷差异。竖向压缩值C可以定义为横向加速度与绝对滚动半径的进一步变化之间的比例常数。特别地，C可以对应于其中，m为车辆的质量，H为重心的高度，B为车轴宽度，并且C为各个车轮的标称压缩常数。该标称压缩常数可以通过如下关系式给出：Δr＝C′×F其中，Δr表示绝对滚动半径的变化，并且F表示竖向力。竖向压缩值可以为预定的或者可以通过方法从另一源接收，或者可以通过方法本身进行估计。从另一源接收竖向压缩值的示例可以包括将相对滚动半径估计与车辆载荷测量相结合。在车辆中已知的载荷变化的情况下，相对滚动半径的变化的估计(对应于该载荷变化)允许估计竖向压缩值。竖向压缩值可以通过所述方法进行估计。例如，可以测量至少三个横摆率信号、可以测量至少三个第一车轮速度信号、可以测量至少三个第二车轮速度信号、以及可以测量至少三个横向加速度信号。然后，所述确定可以包括：基于测量的横摆率信号、测量的第一车轮速度信号和测量的第二车轮速度信号、以及测量的横向加速度信号，确定车轮压缩值，例如，根据下式确定车轮压缩值：其中，表示横摆率，rl表示第一绝对车轮滚动半径，rr表示第二绝对车轮滚动半径，ωl表示第一车轮速度，ωr表示第二车轮速度，B表示车轴宽度(特别是连接第一车轮和第二车轮的车轴的宽度)，αy表示所述车辆的横向加速度，C表示车轮压缩值以及K表示偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种估计车辆(10)的车轮的绝对车轮滚动半径的方法，包括以下步骤：‑测量至少两个横摆率信号，每个横摆率信号指示所述车辆的横摆率；‑测量至少两个第一车轮速度信号，每个第一车轮速度信号指示所述车辆的第一车轮(12)的角速度；‑测量至少两个第二车轮速度信号，每个第二车轮速度信号指示所述车辆的第二车轮(14)的角速度；‑基于测量的所述横摆率信号、测量的所述第一车轮速度信号以及测量的所述第二车轮速度信号，确定所述第一车轮的第一绝对车轮滚动半径和所述第二车轮的第二绝对车轮滚动半径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.06 DE 102016010750.21.一种估计车辆(10)的车轮的绝对车轮滚动半径的方法，包括以下步骤：-测量至少两个横摆率信号，每个横摆率信号指示所述车辆的横摆率；-测量至少两个第一车轮速度信号，每个第一车轮速度信号指示所述车辆的第一车轮(12)的角速度；-测量至少两个第二车轮速度信号，每个第二车轮速度信号指示所述车辆的第二车轮(14)的角速度；-基于测量的所述横摆率信号、测量的所述第一车轮速度信号以及测量的所述第二车轮速度信号，确定所述第一车轮的第一绝对车轮滚动半径和所述第二车轮的第二绝对车轮滚动半径。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定还基于根据下式的关系：其中，表示横摆率，rt表示第一绝对车轮滚动半径，rr表示第二绝对车轮滚动半径，ωl表示第一车轮速度，ωr表示第二车轮速度，B表示车轴宽度以及K表示偏移常数。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：-测量至少两个横向加速度信号，每个横向加速度信号指示所述车辆的横向加速度，以及其中，所述确定还基于车轮压缩值和测量的所述横向加速度信号。4.根据前一项权利要求所述的方法，其中，所述确定还基于根据下式的关系：其中，表示横摆率，rl表示第一绝对车轮滚动半径，rr表示第二绝对车轮滚动半径，ωl表示第一车轮速度，ωr表示第二车轮速度，B表示车轴宽度，αy表示所述车辆的横向加速度，C表示车轮压缩值以及K表示偏移常数。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述确定是在不使用所述车辆的车轮的标称车轮半径的情况下执行的。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述确定包括统计回归分析，所述统计回归分析包括递归估计或者批量分析，所述递归估计诸如卡尔曼滤波，所述批量分析诸如测量的信号之间的关系的最小二乘拟合。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二绝对车轮滚动半径是基于确定的所述第一绝对车轮滚动半径和比例因数所确定的。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括如下步骤中的至少一个步骤：-按照时间序列，测量至少两个横摆率信号；-按照时间序列，测量至少两个第一车轮速度信号；-按照时间序列，测量至少两个第二车轮速度信号。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述确定是在不使用下列项中的至少一项的情况下进行的：-指示所述车辆的速度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·约翰逊，
申请(专利权)人：尼拉动力公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE