路面摩擦系数的估测方法、装置及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术涉及车辆技术领域，提供一种路面摩擦系数的估测方法、装置及车辆。所述估测方法包括：确定多个用于计算路面摩擦系数的分类器集合，其中分类器集合是根据车辆运行数据及车辆侧向控制相关数据确定的，且所述车辆侧向控制相关数据包括车辆的轮胎滑移角、轮胎侧向力、基于EPS系统估计的第一自回正扭矩SAT、基于轮胎侧向动力学模型估计的第二SAT以及第一SAT的均值和方差的导数；根据驾驶员对车辆进行侧向操作而产生的轮胎滑移角、轮胎侧向力及转向速率，选择对应的分类器集合来计算路面摩擦系数；以及确定所计算出的最大路面摩擦系数为最终路面摩擦系数。本发明专利技术利用多集分类器，可在驾驶员进行不同程度的侧向操作时，准确检测出路面最大摩擦系数。

Estimation method, device and vehicle of road friction coefficient

【技术实现步骤摘要】
路面摩擦系数的估测方法、装置及车辆
本专利技术涉及车辆
，特别涉及一种路面摩擦系数的估测方法、装置及车辆。
技术介绍
车辆驾驶中，驾驶员可能会遇到不同的路面，例如沥青路面、碎石路面，干燥路面、潮湿路面、冰面、雪面等等。这些以及其他类型的一些路面各具有不同的路面摩擦系数，且这些不同的路面摩擦系数会影响轮胎抓地力和车辆稳定性。出于安全原因，车辆要求能够以允许其在任何时间快速响应各种路面状况的方式操作，这是至关重要的，特别是当车辆例如在转弯期间、车道变换期间或避障期间侧向移动时。对此，解决该问题的一种方法是利用瞬时路面摩擦的估计值。因此，希望知道车辆运行期间的路面摩擦系数。例如，车辆的控制系统可以使用关于路面摩擦系数的信息来控制一个或多个车辆部件，以帮助驾驶员以安全的方式操作车辆。但是，目前还没有可以直接测量路面摩擦系数的方法，只能且必须使用车辆上的可用传感器信息来估计路面摩擦系数。但这种估计路面摩擦系数的方法是不可靠的，因为它们对诸如转向行为等不同的车辆动态行为较为敏感，这种敏感表现为即使在相同类型的路面上，估计的摩擦系数也会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路面摩擦系数的估测方法，其特征在于，所述估测方法包括：/n确定多个用于计算路面摩擦系数的分类器集合，其中所述分类器集合是根据车辆运行数据及车辆侧向控制相关数据来确定的，且所述车辆运行数据包括车辆的车速、侧向加速度及转向速率，所述车辆侧向控制相关数据包括车辆的轮胎滑移角、轮胎侧向力、基于电动助力转向系统估计的第一自回正扭矩SAT、基于轮胎侧向动力学模型估计的第二SAT以及在采样时间内的所述第一SAT的均值及方差的导数，其中每一分类器集合中包括不同于其他分类器集合的用于计算路面摩擦系数的参数及计算模型，其中所述参数是所述车辆运行数据所包括的数据和/或所述车辆侧向控制相关数据所包括的数据的部...

【技术特征摘要】
1.一种路面摩擦系数的估测方法，其特征在于，所述估测方法包括：
确定多个用于计算路面摩擦系数的分类器集合，其中所述分类器集合是根据车辆运行数据及车辆侧向控制相关数据来确定的，且所述车辆运行数据包括车辆的车速、侧向加速度及转向速率，所述车辆侧向控制相关数据包括车辆的轮胎滑移角、轮胎侧向力、基于电动助力转向系统估计的第一自回正扭矩SAT、基于轮胎侧向动力学模型估计的第二SAT以及在采样时间内的所述第一SAT的均值及方差的导数，其中每一分类器集合中包括不同于其他分类器集合的用于计算路面摩擦系数的参数及计算模型，其中所述参数是所述车辆运行数据所包括的数据和/或所述车辆侧向控制相关数据所包括的数据的部分；
根据驾驶员对车辆进行侧向操作而产生的所述轮胎滑移角、所述轮胎侧向力及所述转向速率，选择对应的分类器集合来计算路面摩擦系数，其中每一分类器集合被预配置为与一组包括所述轮胎滑移角、所述轮胎侧向力及所述转向速率的选择条件相匹配；以及
确定所计算出的最大路面摩擦系数为最终的路面摩擦系数。


2.根据权利要求1所述的路面摩擦系数的估测方法，其特征在于，所述多个分类器集合包括：
第一分类器集合，包括所述第一SAT和所述轮胎滑移角，并基于所述第一SAT计算第一路面摩擦系数；
第二分类器集合，包括所述轮胎滑移角、在采样时间内的所述第一SAT的方差的导数、车速，并基于在采样时间内的所述第一SAT的方差的导数计算第二路面摩擦系数；
第三分类器集合，包括所述轮胎滑移角、在采样时间内的所述第一SAT的平均值的导数、车速，并基于在采样时间内的所述第一SAT的方差的导数计算第二路面摩擦系数；以及
第四分类器集合，包括所述侧向加速度，并基于所述侧向加速度计算第四路面摩擦系数。


3.根据权利要求2所述的路面摩擦系数的估测方法，其特征在于，所述根据驾驶员对车辆进行侧向操作而产生的所述轮胎滑移角、轮胎侧向力及转向速率，选择对应的分类器集合来计算路面摩擦系数包括：
当所述轮胎滑移角大于设定的滑移角阈值、所述轮胎侧向力指示线性并且所述转向速率大于设定的转向速率阈值时，选择第一分类器集合来计算所述第一路面摩擦系数；
当所述轮胎滑移角小于所述滑移角阈值、所述轮胎侧向力指示线性并且所述转向速率大于所述转向速率阈值时，选择第二分类器集合来计算所述第二路面摩擦系数；
当所述轮胎滑移角小于所述滑移角阈值、所述轮胎侧向力指示线性并且所述转向速率小于所述转向速率阈值时，选择第三分类器集合来计算所述第三路面摩擦系数；
当所述轮胎侧向力指示非线性，选择第四分类器集合来计算所述第四路面摩擦系数；
优选地，所述选择对应的分类器集合来计算路面摩擦系数还包括：在所述第一SAT和第二SAT之间的差值大于设定阈值时，选择第四分类器集合来计算所述第四路面摩擦系数。


4.根据权利要求2所述的路面摩擦系数的估测方法，其特征在于，所述确定多个用于计算路面摩擦系数的分类器集合包括：
获取驾驶员对车辆进行侧向操作时的所述车辆运行数据；
基于所述车辆运行数据检测车辆是否发生直线行驶，若是，则将直线标志置为1，否则将所述直线标志置为0；
在所述直线标志置0时，采用扩展状态观察器对所述EPS系统建模以估计车辆在每一时刻的所述第一SAT，并计算在所述采样时间内的所估计的所述第一SAT的均值及方差的导数；
基于所述车辆运行数据、所述第一SAT以及车辆的轮胎侧向动力学模型估计车辆的第二SAT；
利用自行车模型估计车辆的轮胎侧向力，并基于所述轮胎侧向力与所述轮胎滑移角的对应关系来估计所述轮胎滑移角；
基于所获取的车辆运行数据、所计算的所述第一SAT的均值及方差的导数以及所估计的第一SAT和轮胎滑移角确定所述第一分类器集合、所述第二分类器集合、所述第三分类器集合以及所述第四分类器集合。


5.一种路面摩擦系数的估测装置，其特征在于，所述估测装置包括：
分类器确定模块，用于确定多个用于计算路面摩擦系数的分类器集合，其中所述分类器集合是根据车辆运行数据及车辆侧向控制相关数据来确定的，且所述车辆运行数据包括车辆的车速、侧向加速度及转向速率，所述车辆侧向控制相关数据包括车辆的轮胎滑移角、轮胎侧向力、基于电动助力转向系统估计的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫艾哈迈德古奈姆，孙玉，牛小锋，徐波，张英富，王彬彬，孔凡茂，陈建宏，戴彦收，郭君昌，王海龙，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13