估计路面摩擦系数的装置及方法制造方法及图纸

一种估计路面摩擦系数的装置及方法，涉及用于估计路面摩擦系数的装置，该装置包括：附加动力控制模块，当确定车辆的驾驶状态为惯性驾驶状态时，该附加动力控制模块将导致车轮速度差的制动力任意地添加到车辆的制动力施加轴，并且将抵消制动力的驱动力一并添加到车辆的驱动力施加轴；以及路面摩擦系数估计模块，通过由新添加的制动力导致的车轮速度差来估计路面摩擦系数。计路面摩擦系数。计路面摩擦系数。

【技术实现步骤摘要】
估计路面摩擦系数的装置及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年8月18日提交的韩国专利申请第10
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2020
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0103412号的优先权，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。


[0003]本专利技术涉及一种用于估计路面摩擦系数的装置及方法，更具体地，本专利技术涉及能够将预先估计的路面摩擦系数立即使用于车辆的加速/减速控制的用于估计路面摩擦系数的装置及方法。

技术介绍

[0004]通常，在车辆制动期间，轮胎在路面上滑动时会发生滑移。车辆与路面之间的滑移受路面摩擦系数的影响。因此，由于车辆的制动距离受路面摩擦系数的影响，因此需要快速地和准确地估计路面摩擦系数以准确地计算制动距离。
[0005]相应地，传统装置和方法可以通过使用驾驶员操纵或自动驾驶期间发生的加速/减速时的车轮滑移率来估计路面摩擦系数，并且可以利用估计结果来控制车辆制动或紧急制动。
[0006]然而，路面摩擦系数在驾驶员或自动驾驶系统制动或加速车辆后，根据车轮滑移率进行估计。因此，在车辆未制动或加速的惯性驾驶情况下，可能无法估计路面摩擦系数。
[0007]即，基于车轮滑移率估计路面摩擦系数的传统方法可以在运行制动的制动器或加速用的驱动扭矩不小于特定水平的情况下发生车轮滑移时，基于车轮滑移的结果来执行。因此，在车速保持一致的惯性驾驶情况下，难以基于车轮滑移估计路面摩擦系数。
[0008]然而，能够确定车辆行驶中的路面状态的路面摩擦系数可能是有效用于车辆加速/减速控制的因素。由于在对车辆施加制动力和驱动力的加速/减速控制之前预先估计路面摩擦系数，因此可以缩短制动距离或可以提高车辆控制的效率。
[0009]因此，在车辆加速或减速之前，有必要预先估计惯性驾驶状态下的路面摩擦系数，使得通过反映从驾驶员操纵或自动驾驶导致的车辆加速/减速情况开始时预先估计的路面摩擦系数结果来控制车辆。
[0010]包括在本专利技术背景部分中的信息仅用于增强对本专利技术一般背景的理解，并且不能被视为该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现思路

[0011]本专利技术的各个方面旨在提供一种用于估计路面摩擦系数的装置及方法，其包括：驾驶状态确定模块，该驾驶状态确定模块通过收集用于掌握车辆的驾驶状态的信息来确定车辆的驾驶状态，并且基于确定结果确定是否估计路面摩擦系数；附加动力控制模块，当确定车辆的驾驶状态为惯性驾驶状态时，将导致车轮速度差的制动力任意添加到车辆的制动力施加轴，并且将抵消制动力的驱动力一并添加到车辆的驱动力施加轴；以及路面摩擦系
数估计模块，通过新添加的制动力所导致的车轮速度差来估计路面摩擦系数。
[0012]本专利技术构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本专利技术的各种示例性实施例所属领域的技术人员将通过以下描述清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。
[0013]根据本专利技术的各个方面，路面摩擦系数估计装置可以包括：驾驶状态确定模块，通过收集用于掌握车辆驾驶状态的信息来确定车辆的驾驶状态，并且基于确定的结果确定是否估计路面摩擦系数；附加动力控制模块，当确定车辆的驾驶状态为惯性驾驶状态时，将导致车轮速度差的制动力任意添加到车辆的制动力施加轴，并且将抵消制动力的驱动力一并添加到车辆的驱动力施加轴；以及路面摩擦系数估计模块，通过由新添加的制动力导致的车轮速度差来估计路面摩擦系数。
[0014]在本专利技术的各种示例性实施例中，附加动力控制模块可以包括：最终制动力设定装置，该装置设定最终作用于制动力施加轴上的最终制动力值，以用于行驶中的车辆的制动。
[0015]在本专利技术的各种示例性实施例中，附加动力控制模块还可以包括：目标制动力确定装置，该装置确定要添加到制动力施加轴上的目标制动力，使得通过克服施加到车辆的当前驱动力，最终制动力被配置以发挥作用；以及目标驱动力计算装置，将大小等于目标制动力的大小、并且在与目标制动力方向相反的方向上施加的驱动力确定为要添加到驱动力施加轴的目标驱动力，使得通过抵消目标制动力来保持车速。
[0016]在本专利技术的各种示例性实施例中，附加动力控制模块还可以包括：目标车轮扭矩计算装置，通过将目标制动力乘以制动力施加轴上设置的每个轮胎的半径来确定目标制动扭矩，并且通过将目标驱动力乘以驱动力施加轴上设置的每个轮胎的半径来确定目标驱动扭矩。
[0017]在本专利技术的各种示例性实施例中，附加动力控制模块还可以包括：制动压力计算装置，通过将目标制动扭矩除以制动增益和轮胎有效半径来确定要在车辆的制动装置中实现的目标制动压力；以及马达扭矩计算装置，通过将目标驱动扭矩除以驱动扭矩齿轮传动比和驱动扭矩分配比来确定要在车辆的电动马达中实现的目标马达扭矩。
[0018]在本专利技术的各种示例性实施例中，路面摩擦系数估计模块可以包括车轮速度差计算装置，该车轮速度差计算装置获得车辆的车轮速度，并且确定车轮速度之间的车轮速度差的大小。
[0019]在本专利技术的各种示例性实施例中，路面摩擦系数估计模块还可以包括车轮速度差校正装置，该车轮速度差校正装置根据作用在驱动力施加轴上的目标驱动扭矩的大小，通过将由车轮速度差计算装置确定的车轮速度差乘以预定校正系数来确定车轮速度差的值被校正后的车轮速度差索引值。
[0020]在本专利技术的各种示例性实施例中，路面摩擦系数估计模块还可以包括路面摩擦系数估计装置，该路面摩擦系数估计装置通过将车轮速度差索引值与预设路面摩擦系数阈值进行比较，来确定车辆行驶的路面是处于低摩擦状态还是高摩擦状态。
[0021]根据本专利技术的各个方面，用于估计路面摩擦系数的方法可以包括：从包括在车辆中的传感器收集用于确定车速的信息；基于收集到的信息，通过确定车辆是否处于惯性驾驶状态来确定是否估计路面摩擦系数；当确定车辆处于惯性驾驶状态时，将导致车轮速度差的制动力任意添加到车辆的制动力施加轴，并且将抵消制动力的驱动力一并添加到车辆
的驱动力施加轴；并且通过任意添加的制动力导致的车轮速度差来估计路面摩擦系数。
[0022]在本专利技术的另一示例性实施例中，添加制动力可以包括：设定最终作用于制动力施加轴上的最终制动力，该最终制动力用于对行驶中的车辆进行制动；并且确定要添加到制动力施加轴上的目标制动力，使得设定的最终制动力被配置以发挥作用；并且确定要添加到驱动力施加轴的目标驱动力，使得通过抵消目标制动力来保持车速。
[0023]在本专利技术的另一个示例性实施例中，添加制动力还可以包括：当目标制动力添加到制动力施加轴并且目标驱动力添加到驱动力施加轴时，确定施加到车辆的前轮和后轮中的每一个的目标制动扭矩和目标驱动扭矩，作为目标车轮扭矩。
[0024]在本专利技术的另一示例性实施例中，添加制动力还可以包括：确定要作为车辆的制动装置的控制量施加到该制动装置以实现目标制动扭矩的目标制动压力；并且确定要作为车辆的电动马达的控制量施加到该电动马达以实现目标驱动扭矩的目标马达扭矩。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种估计路面摩擦系数的装置，包括：驾驶状态确定模块，被配置为通过收集用于掌握车辆的驾驶状态的信息来确定所述车辆的驾驶状态，并且根据所述车辆的所述驾驶状态的确定结果来确定是否估计路面摩擦系数；附加动力控制模块，被配置为当所述驾驶状态确定模块确定所述车辆的所述驾驶状态为惯性驾驶状态时，将导致车轮速度差的制动力任意添加到所述车辆的制动力施加轴，并且将抵消所述制动力的驱动力一并添加到所述车辆的驱动力施加轴；以及路面摩擦系数估计模块，被配置为通过任意添加的制动力导致的所述车轮速度差来估计所述路面摩擦系数的状态。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述驾驶状态确定模块包括信号处理装置，所述信号处理装置被配置为：获得所述车辆的纵向加速度和车轮速度中的至少一者，以用于估计行驶的所述车辆的车速；获得所述车辆的横向加速度、转向角、转向角速度以及横摆率中的至少一者，以确定所述车辆是否处于直线驾驶；以及获得马达扭矩的值，以用于确定所述车辆的静态驾驶状态。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述驾驶状态确定模块还包括：车速估计装置，被配置为通过使用从所述信号处理装置获得的数据来估计行驶的所述车辆的车速；以及车轮扭矩估计装置，被配置为估计施加到当前正在行驶的所述车辆的前轮和后轮中的每一个的车轮扭矩。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述驾驶状态确定模块还包括：直线驾驶确定装置，被配置为基于通过所述信号处理装置获得的数据来确定所述车辆当前是否处于直线驾驶。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述驾驶状态确定模块还包括：静态驾驶确定装置，被配置为通过将行驶的所述车辆的当前车轮扭矩值与预定参考值进行比较来确定所述车辆是否处于所述静态驾驶状态。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述附加动力控制模块包括：最终制动力设定装置，被配置为设定最终作用在所述制动力施加轴上的最终制动力的值，以用于行驶的所述车辆的制动。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述附加动力控制模块还包括：目标制动力计算装置，被配置为确定要添加到所述制动力施加轴的目标制动力，使得通过克服施加到所述车辆的当前驱动力，所述最终制动力被配置以发挥作用；以及目标驱动力计算装置，被配置为将大小等于所述目标制动力的大小、并且在与所述目标制动力的方向相反的方向上施加的驱动力确定为要添加到所述驱动力施加轴的目标驱动力，使得通过抵消所述目标制动力来保持车速。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述附加动力控制模块还包括：目标车轮扭矩计算装置，被配置为通过将所述目标制动力乘以所述制动力施加轴上设置的每个轮胎的半径来确定目标制动扭矩，并且通过将所述目标驱动力乘以所述驱动力施
加轴上设置的每个轮胎的半径来确定目标驱动扭矩。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述附加动力控制模块还包括：制动压力计算装置，被配置为通过将所述目标制动扭矩除以制动增益和轮胎有效半径来确定要在所述车辆的制动装置中实现的目标制动压力；以及马达扭矩计算装置，被配置为通过将所述目标驱动扭矩除以驱动扭矩齿轮传动比和驱动扭矩分配比来确定要在所述车辆的电动马达中实现的目标马达扭矩。10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述路面摩擦系数估计模块包括车轮速度差计算装置，所述车轮速度差计算装置被配置为：从耦接到所述制动力施加轴的车轮和耦接到所述驱动力施加轴的车轮获得所述车辆的车轮速度；并且确定所述车轮速度之间的所述车轮速度差的大小。11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述路面摩擦系数估计模块还包括车轮速度差校正装置，所述车轮速度差校正装置被配置为：根据作用在所述驱动力施加轴上的目标驱动扭矩的大小，将由所述车轮速度差计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡旻知，金显秀，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：