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原文传递汽车轮胎附着裕度估算方法、系统及介质

专利名称：	汽车轮胎附着裕度估算方法、系统及介质
摘要：	本发明公开了一种汽车轮胎附着裕度估算方法、系统及介质，其包括：估算左前轮胎垂向力、右前轮胎垂向力、左后轮胎垂向力、右后轮胎垂向力；估算左前轮胎纵向力、左前轮胎侧向力、右前轮胎纵向力、右前轮胎侧向力、左后轮胎纵向力、左后轮胎侧向力、右后轮胎纵向力、右后轮胎侧向力；估算左前轮的路面‑轮胎摩擦系数、右前轮的路面‑轮胎摩擦系数、左后轮的路面‑轮胎摩擦系数、右后轮的路面‑轮胎摩擦系数；计算左前轮胎附着裕度αlf、右前轮胎附着裕度αrf、左后轮胎附着裕度αlr、右后轮胎附着裕度αrr。采用本发明能得到各个轮胎的附着裕度，为线控转向系统闭环控制提供决策支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆长安汽车股份有限公司
发明人：	成健;何红
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311246549.4
公开号：	CN117048618A
代理机构：	重庆华科专利事务所
代理人：	唐锡娇
分类号：	B60W40/12;B60W40/068;B60W40/064;B;B60;B60W;B60W40;B60W40/12;B60W40/068;B60W40/064
申请人地址：	400023 重庆市江北区建新东路260号
主权项：	1.一种汽车轮胎附着裕度估算方法，其特征在于，包括：估算左前轮胎垂向力Flf、右前轮胎垂向力Frf、左后轮胎垂向力Flr、右后轮胎垂向力Frr；估算左前轮胎纵向力Fx_lf、左前轮胎侧向力Fy_lf、右前轮胎纵向力Fx_rf、右前轮胎侧向力Fy_rf、左后轮胎纵向力Fx_lr、左后轮胎侧向力Fy_lr、右后轮胎纵向力Fx_rr、右后轮胎侧向力Fy_rr；估算左前轮的路面-轮胎摩擦系数μlf、右前轮的路面-轮胎摩擦系数μrf、左后轮的路面-轮胎摩擦系数μlr、右后轮的路面-轮胎摩擦系数μrr；利用公式：计算得到左前轮胎附着裕度αlf、右前轮胎附着裕度αrf、左后轮胎附着裕度αlr、右后轮胎附着裕度αrr。 2.根据权利要求1所述的汽车轮胎附着裕度估算方法，其特征在于，估算左前轮胎垂向力Flf、右前轮胎垂向力Frf、左后轮胎垂向力Flr、右后轮胎垂向力Frr的方法包括：对获取的左前悬架行程信号进行滤波，得到滤波后的左前悬架行程Xlf；对获取的右前悬架行程信号进行滤波，得到滤波后的右前悬架行程Xrf；对获取的左后悬架行程信号进行滤波，得到滤波后的左后悬架行程Xlr；对获取的右后悬架行程信号进行滤波，得到滤波后的右后悬架行程Xrr；对Xlf求导，得到左前悬架速度对Xrf求导，得到右前悬架速度/>对Xlr求导，得到左后悬架速度/>对Xrr求导，得到右后悬架速度/> 将Xlf代入预设的悬架行程-前悬架弹性力插值函数进行插值计算，获得左前悬架弹性力Fklf；将代入预设的悬架速度-前悬架阻尼力插值函数进行插值计算，获得左前悬架阻尼力Fclf；将Xrf代入预设的悬架行程-前悬架弹性力插值函数进行插值计算，获得右前悬架弹性力Fkrf；将代入预设的悬架速度-前悬架阻尼力插值函数进行插值计算，获得右前悬架阻尼力Fcrf；将Xlr代入预设的悬架行程-后悬架弹性力插值函数进行插值计算，获得左后悬架弹性力Fklr；将代入预设的悬架速度-后悬架阻尼力插值函数进行插值计算，获得左后悬架阻尼力Fclr；将Xrr代入预设的悬架行程-后悬架弹性力插值函数进行插值计算，获得右后悬架弹性力Fkrr；将代入预设的悬架速度-后悬架阻尼力插值函数进行插值计算，获得右后悬架阻尼力Fcrr；利用公式：Flf＝Fnf+Fklf+Fclf+mfalf，Frf＝Fnf+Fkrf+Fcrf+mfarf，Flr＝Fnr+Fklr+Fclr+mralr，Frr＝Fnr+Fkrr+Fcrr+mrarr；计算得到左前轮胎垂向力Flf、右前轮胎垂向力Frf、左后轮胎垂向力Flr、右后轮胎垂向力Frr；其中，Fnf表示前悬架行程为0时的前轮初始垂向力，Fnr表示后悬架行程为0时的后轮初始垂向力，mf表示前簧下质量，mr表示后簧下质量，Fnf、Fnr、mf、mr都为已知量；alf表示经滤波后的左前簧下加速度，arf表示经滤波后的右前簧下加速度，alr表示经滤波后的左后簧下加速度，arr表示经滤波后的右后簧下加速度。 3.根据权利要求2所述的汽车轮胎附着裕度估算方法，其特征在于，估算左前轮胎纵向力Fx_lf、左前轮胎侧向力Fy_lf、右前轮胎纵向力Fx_rf、右前轮胎侧向力Fy_rf、左后轮胎纵向力Fx_lr、左后轮胎侧向力Fy_lr、右后轮胎纵向力Fx_rr、右后轮胎侧向力Fy_rr的方法包括：获取纵向加速度信号、侧向加速度信号并进行滤波，得到滤波后的纵向加速度ax、侧向加速度ay；利用公式：计算左前轮胎纵向力Fx_lf、右前轮胎纵向力Fx_rf、左前轮胎侧向力Fy_lf、右前轮胎侧向力Fy_rf、左后轮胎纵向力Fx_lr、右后轮胎纵向力Fx_rr、左后轮胎侧向力Fy_lr、右后轮胎侧向力Fy_rr；其中，g表示重力加速度，β表示前轴纵向力分配系数，β、g都为已知量。 4.根据权利要求2所述的汽车轮胎附着裕度估算方法，其特征在于，估算左前轮的路面-轮胎摩擦系数μlf、右前轮的路面-轮胎摩擦系数μrf、左后轮的路面-轮胎摩擦系数μlr、右后轮的路面-轮胎摩擦系数μrr的方法包括：获取左前轮速信号、右前轮速信号、左后轮速信号、右后轮速信号、车速信号、纵向加速度信号、侧向加速度信号并进行滤波，得到滤波后的左前轮速ωlf、右前轮速ωrf、左后轮速ωlr、右后轮速ωrr、车速V、纵向加速度ax、侧向加速度ay；估算前轴轮胎侧偏角后轴轮胎侧偏角/> 利用公式：计算左前轮胎滑移率σx_lf；利用公式：计算右前轮胎滑移率σx_rf；利用公式：计算左后轮胎滑移率σx_lr；利用公式：计算右后轮胎滑移率σx_rr；利用公式：计算左前轮胎纵向摩擦系数μx_lf；利用公式：计算左前轮胎侧向摩擦系数μy_lf；利用公式：计算右前轮胎纵向摩擦系数μx_rf；利用公式：计算右前轮胎侧向摩擦系数μy_rf；利用公式：计算左后轮胎纵向摩擦系数μx_lr；利用公式：计算左后轮胎侧向摩擦系数μy_lr；利用公式：计算右后轮胎纵向摩擦系数μx_rr；利用公式：计算右后轮胎侧向摩擦系数μy_rr；利用公式：计算得到左前轮的路面-轮胎摩擦系数μlf、右前轮的路面-轮胎摩擦系数μrf、左后轮的路面-轮胎摩擦系数μlr、右后轮的路面-轮胎摩擦系数μrr；其中，R0表示轮胎滚动半径，Kx_f表示Fnf对应的纵滑刚度，σf0表示前轮峰值纵向力对应的滑移率，Ky_f表示Fnf对应的侧偏刚度，表示前轮峰值侧向力对应的侧偏角，Kx_r表示Fnr对应的纵滑刚度，σr0表示后轮峰值纵向力对应的滑移率，Ky_r表示Fnr对应的侧偏刚度，/>表示后轮峰值侧向力对应的侧偏角，R0、Kx_f、σf0、Ky_f、/>Kx_r、σr0、Ky_r、/>都为已知量。 5.根据权利要求4所述的汽车轮胎附着裕度估算方法，其特征在于，估算前轴轮胎侧偏角的方法包括：获取前轴转向执行电机的齿条位置信号并进行滤波，得到滤波后的前轴转向执行电机的齿条位置θf；根据前轴转向执行电机的齿条位置θf，查询预设的前轴内车轮转角表，得到对应的前轴内车轮转角；根据前轴转向执行电机的齿条位置θf，查询预设的前轴外车轮转角表，得到对应的前轴外车轮转角；对前轴内车轮转角与前轴外车轮转角的和求平均，获得前轮转角均值δf；根据侧向加速度ay，查询预设的前轴等效侧偏柔度表，得对应的前轴等效侧偏柔度Kf；利用公式：计算得到前轴轮胎侧偏角/> 6.根据权利要求5所述的汽车轮胎附着裕度估算方法，其特征在于，估算后轴轮胎侧偏角的方法为：如果汽车配备有后轮转向，则执行如下步骤：获取后轴转向执行电机的齿条位置信号并进行滤波，得到滤波后的后轴转向执行电机的齿条位置θr；根据后轴转向执行电机的齿条位置θr，查询预设的后轴内车轮转角表，得到对应的后轴内车轮转角；根据后轴转向执行电机的齿条位置θr，查询预设的后轴外车轮转角表，得到对应的后轴外车轮转角；对后轴内车轮转角与后轴外车轮转角的和求平均，获得后轮转角均值δr；根据侧向加速度ay，查询预设的后轴等效侧偏柔度表，得对应的后轴等效侧偏柔度Kr；利用公式：计算得到后轴轮胎侧偏角/> 7.根据权利要求5所述的汽车轮胎附着裕度估算方法，其特征在于，估算后轴轮胎侧偏角的方法为：如果汽车未配备有后轮转向，则执行如下步骤：使后轮转角均值δr＝0；根据侧向加速度ay，查询预设的后轴等效侧偏柔度表，得对应的后轴等效侧偏柔度Kr；利用公式：计算得到后轴轮胎侧偏角/> 8.一种汽车轮胎附着裕度估算系统，包括控制器，其特征在于：所述控制器被编程以便执行如权利要求1至7任一项所述的估算方法。 9.一种介质，其内存储有计算机可读程序，其特征在于：所述计算机可读程序被调用时能执行如权利要求1至7任一项所述的估算方法。
所属类别：	发明专利