车辆动态载荷估计系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及车辆动态载荷估计系统和方法。提供了一种动态载荷估计系统和方法，该系统包括支撑车辆的轮胎；用于确定车辆横向加速度和车辆纵向加速度的车辆安装的加速度传感器；用于确定车辆侧倾角的侧倾角计算模型；用于确定车辆侧倾率的侧倾率计算模型；用于计算测得的静态正常载荷的静态正常载荷计算模型；以及用于根据测得的静态正常载荷、车辆侧倾角、车辆侧倾率、车辆横向加速度和车辆纵向加速度来计算所估计的轮胎上的动态载荷的动态轮胎载荷估计模型。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。提供了一种动态载荷估计系统和方法，该系统包括支撑车辆的轮胎；用于确定车辆横向加速度和车辆纵向加速度的车辆安装的加速度传感器；用于确定车辆侧倾角的侧倾角计算模型；用于确定车辆侧倾率的侧倾率计算模型；用于计算测得的静态正常载荷的静态正常载荷计算模型；以及用于根据测得的静态正常载荷、车辆侧倾角、车辆侧倾率、车辆横向加速度和车辆纵向加速度来计算所估计的轮胎上的动态载荷的动态轮胎载荷估计模型。【专利说明】
本专利技术一般地涉及用于在车辆操作期间收集测得的轮胎参数数据的轮胎监测系统，并且更特别地涉及为了基于这样的测得的轮胎参数数据来估计轮胎加载而生成的系统和方法。
技术介绍
可以通过轮胎压力监测系统(TPMS)来监测车辆安装的轮胎，该轮胎压力监测系统(TPMS)在车辆操作期间测量诸如压力和温度之类的轮胎参数。来自轮胎装配的TPMS系统的数据被用来基于测得的轮胎参数来查明轮胎的状态，并且使驾驶员意识到可能需要补救维护的状况，诸如低轮胎压力或泄露这类。在轮胎制造的预固化阶段或者在对轮胎的后固化组装中，在每个轮胎内安装传感器。 对于车辆操作和安全性来说，诸如轮胎加载之类的其他因素是重要的考虑因素。因此进一步希望的是，测量轮胎加载并且将载荷信息连同测得的压力和温度的轮胎参数一起传递给车辆操作员和/或车辆系统(诸如制动系统)。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种动态载荷估计系统和方法，该系统包括:支撑车辆的至少一个轮胎；用于确定车辆横向加速度和车辆纵向加速度的至少一个车辆安装的加速度传感器；用于确定车辆倾侧角的倾侧角计算模型；用于确定车辆倾侧率的倾侧率计算模型；用于计算测得的静态正常载荷的静态正常载荷计算模型；以及用于根据测得的静态正常载荷、车辆倾侧角、车辆倾侧率、车辆横向加速度和车辆纵向加速度来计算所估计的轮胎上的动态载荷的动态轮胎载荷估计模型。 在另一方面，动态载荷估计系统包括:用于确定测得的一个轮胎上的载荷转移力的至少一个轮胎传感器；用于基于车辆横向加速度和车辆纵向加速度来确定自适应载荷转移比率估计的自适应载荷转移比率估计模型；用于根据测得的载荷转移力和自适应载荷转移比率估计来确定载荷转移比率的载荷转移比率生成模型；以及用于基于载荷转移比率来生成倾侧角估计的倾侧角估计模型。 依照另一方面，动态载荷估计系统包括用于生成参数自适应调整的参数自适应模型；由此倾侧角估计模型基于如通过参数自适应调整进行调整的那样的载荷转移比率生成倾侧角估计。 在另一方面中，动态载荷估计系统包括:用于确定测得的倾侧率的至少一个倾侧率传感器装置；以及用于根据测得的倾侧率和倾侧角估计来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率的滤波器模块(诸如卡尔曼滤波器)。基于横向模型的倾侧状态估计器(诸如龙伯格观测器模型)可以被用来可操作上地根据倾侧角估计和车辆横向加速度来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率。 一种用于估计车辆载荷的动态载荷估计系统，其特征在于包括:支撑车辆的至少一个轮胎；用于确定车辆横向加速度和车辆纵向加速度的加速度传感器装置；用于确定车辆倾侧角的倾侧角计算装置；用于确定车辆倾侧率的倾侧率计算装置；用于计算测得的静态正常载荷的静态正常载荷计算装置；以及用于根据测得的静态正常载荷、车辆倾侧角、车辆倾侧率、车辆横向加速度和车辆纵向加速度来计算所估计的轮胎上的动态载荷的动态轮胎载荷估计装置。 进一步地，其特征在于还包括:用于确定测得的一个轮胎上的载荷转移力的轮胎传感器装置；用于基于车辆横向加速度和车辆纵向加速度来确定自适应载荷转移比率估计的自适应载荷转移比率估计装置；用于根据测得的载荷转移力和自适应载荷转移比率估计来确定载荷转移比率的载荷转移比率生成装置；用于基于载荷转移比率来生成倾侧角估计的倾侧角估计装置。 进一步地，其特征在于还包括:用于生成参数自适应调整的参数自适应装置；并且其中倾侧角估计装置基于如通过参数自适应调整进行调整的那样的载荷转移比率生成倾侧角估计。 进一步地，其特征在于还包括:用于确定测得的倾侧率的倾侧率传感器装置；以及用于根据测得的倾侧率和倾侧角估计来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率的滤波器装置。 进一步地，其特征在于还包括:用于根据倾侧角估计和车辆横向加速度来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率的滤波器装置。 进一步地，其特征在于，所述滤波器装置在操作上根据如通过参数自适应调整进行调整的那样的车辆横向加速度和倾侧角估计来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率。 进一步地，其特征在于，所述滤波器装置包括基于横向模型的倾侧状态估计器。 进一步地，其特征在于，所述基于横向模型的倾侧状态估计器包括龙伯格观测器模型。 进一步地，其特征在于还包括:根据安装到车辆的倾侧传感器装置来确定测得的倾侧率；以及部署滤波器装置，用于根据测得的倾侧率和倾侧角估计来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率。 进一步地，其特征在于还包括:由所述滤波器装置根据倾侧角估计和车辆横向加速度来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率。 进一步地，其特征在于还包括:由所述滤波器装置根据如通过参数自适应调整进行调整的那样的车辆纵向加速度和倾侧角估计来确定车辆倾侧角和车辆倾侧率。 进一步地，其特征在于还包括:利用基于横向模型的倾侧状态估计器来作为所述滤波器装置。 进一步地，其特征在于还包括:利用龙伯格观测器模型来作为基于横向模型的倾侧状态估计器模型。 一种用于估计支撑车辆的轮胎上的载荷的动态载荷估计方法，将加速度传感器装置安装到车辆，用于测量车辆横向加速度和车辆纵向加速度；确定车辆倾侧角；确定车辆倾侧率；确定轮胎上的静态正常载荷；以及将静态正常载荷、车辆倾侧角、车辆倾侧率、车辆横向加速度和车辆纵向加速度应用于动态轮胎载荷估计算法以产生载荷估计。 进一步地，其特征在于还包括:确定测得的轮胎上的载荷转移力；基于车辆横向加速度和车辆纵向加速度来确定自适应载荷转移比率估计；根据测得的载荷转移力和自适应载荷转移比率估计来确定载荷转移比率；基于载荷转移比率来生成倾侧角估计。 进一步地，其特征在于还包括:生成参数自适应调整；以及基于如通过参数自适应调整进行调整的那样的载荷转移比率来从倾侧角估计装置生成倾侧角估计。 定义。 “ANN”或“人工神经网络”是一种用于非线性统计数据建模的自适应工具，该自适应工具基于在学习阶段期间流过网络的外部或内部信息来改变其结构。ANN神经网络是用来建模输入和输出之间的复杂关系或找出数据中的模式的非线性统计数据建模工具。 轮胎的“横纵比”意指其断面高度(SH)与其断面宽度(SW)的比率，其乘以百分之100用于表不为百分比。 “不对称胎面”意指具有关于轮胎的中心面或赤道面EP不对称的轮胎花纹的轮胎。 “轴向”和“轴向地”意指平行于轮胎的旋转轴的线或方向。 “CAN总线”是控制器区域网络的缩写。 “胎圈包布”是围绕轮胎胎圈的外侧放置的窄条材料，以保护帘布层(cord plies)免受轮辋的磨损和切割，并且在轮辋上分配挠曲。 “圆周的”意指沿着垂直于轴向方向的环形胎面的表面周界延伸的线或方向。 “赤道中心面(CP)”意指垂直于轮胎的旋转轴且穿过胎面中心的平面。 “覆盖区”意指当轮胎旋转或滚动时由具有平坦表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计车辆载荷的动态载荷估计系统，其特征在于包括：支撑车辆的至少一个轮胎；用于确定车辆横向加速度和车辆纵向加速度的加速度传感器装置；用于确定车辆倾侧角的倾侧角计算装置；用于确定车辆倾侧率的倾侧率计算装置；用于计算测得的静态正常载荷的静态正常载荷计算装置；以及用于根据测得的静态正常载荷、车辆倾侧角、车辆倾侧率、车辆横向加速度和车辆纵向加速度来计算所估计的轮胎上的动态载荷的动态轮胎载荷估计装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KB辛赫，AW帕森斯，M恩格尔，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：美国;US