【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及道路摩擦力估计，并且还涉及至少部分地基于估计的道路摩擦力的车辆运动管理。在特定方面中，本公开涉及雷达触发的道路摩擦力估计方法。本公开可以适用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和施工设备，以及其他车辆类型。尽管可关于特定车辆描述本公开，但是本公开不限于任何特定车辆。
技术介绍
1、道路摩擦力在大多数车辆的行为中起着重要作用，主要是因为它限制了车辆在任何给定时间点可能产生的车轮力。例如，道路摩擦力系数μ与作用在轮胎上的法向力fz一起将可实现的纵向轮胎力fx限制为fx≤μfz。道路摩擦力还确定轮胎在不发生过度横向车轮滑移的情况下可支撑多大的横向车轮力fy，并且因此确定车辆在不驶离道路的情况下可多快进入弯道。
2、手动驾驶的车辆的驾驶员通常至少大致了解当前路况，例如，道路是湿滑还是结冰，并且可相应地调整车辆运动(诸如速度)。然而，状况可能迅速变化，并且并非所有驾驶员都具有足够的经验来准确地确定道路摩擦力。此外，对于没有驾驶员的自主车辆，在执行控制操作之前至少大致了解道路摩擦状况当然会有所帮助。因此，需要确定道路摩擦状况的方法。
3、人们已经投入了大量的工作来设计用于基于通过不同的车辆推进装置施加控制量的扭矩来自动地确定道路摩擦力的方法。一些这样的示例包括de102012220238、de102019202772和ep3562702。
4、jph10288559和jp2008170237也公开了用于自动地确定道路摩擦力的方法。这些方法反而是基于施加转向来估计道路摩擦力。
5、然而
技术实现思路
1、本公开的第一方面涉及一种用于确定与重型车辆上至少一个车轮相关联的道路摩擦状况的计算机实施的方法。该方法包括通过至少一个极化雷达收发器向支撑车辆的表面发射雷达信号并从发射的雷达信号接收反向散射。雷达信号包括第一极化分量和与第一极化分量不同的第二极化分量，诸如竖直极化分量和水平极化分量或左侧圆极化分量和右侧圆极化分量。该方法还包括通过处理装置处理接收到的反向散射以确定与表面的道路摩擦状况相关的摩擦参数。该方法还包括随时间推移监测摩擦参数以检测摩擦参数的变化，并且如果检测到摩擦参数的变化，则触发通过辅助物理摩擦力估计系统进行摩擦力估计。
2、这意味着已知的机械摩擦力估计机构仅在需要时(即，当道路摩擦状况发生变化时)才需被致动。这是有利的，因为机械摩擦力估计系统过于频繁地致动可能导致车辆中的人员感到不适，并且还可能导致部件磨损增加，诸如轮胎磨损增加。
3、可使用本领域已知的任何方法来检测摩擦参数的变化。例如，可计算根据接收到的反向散射的极化特性确定的测试指标，并将该测试指标与某个标称值进行比较。如果测试指标与标称值的偏差超过预定量，则检测到变化。在检测到变化之后，然后可将标称值更新为新的标称值，然后使用新的标称值继续监测。
4、根据一些方面，辅助物理摩擦力估计系统包括生成转向脉冲，即，通过转向轮轴快速改变转向，该转向脉冲的幅度通常很小，以便探测路面。
5、辅助物理摩擦力估计系统还可以包括生成推进扭矩脉冲，诸如制动扭矩脉冲或推进扭矩脉冲。
6、根据一些方面，随时间推移监测的摩擦参数包括路面在第一极化和第二极化下的2端口散射参数。现有技术已表明这些2端口散射参数随摩擦力而变化。因此，它们可用于检测道路摩擦力的变化。摩擦参数还可与接收到的反向散射的散射相干矩阵、目标熵和/或反向散射雷达信号的极化基底(pedestal)、或可根据处理接收到的反向散射确定的几种不同指标和数量的组合相关。
7、该计算机实施的方法还任选地包括随时间推移监测与车辆上的一个或多个车轮相关联的法向力以检测法向力的变化，并且如果检测到法向力的变化，则触发通过辅助物理摩擦力估计系统进行摩擦力估计。法向力可通过多种方式(诸如通过监测悬架系统中的波纹管压力、通过监测车辆底盘相对于路面的竖直位移、通过监测轮胎压力或有效滚动半径等等)来测量或估计。如果已经检测到法向力的变化，诸如车辆货物重量的变化，则可以建议通过触发通过辅助物理摩擦力估计系统进行摩擦力估计来更新摩擦力估计值。
8、本文公开的方法的方面还涉及计算机实施的方法，其包括基于辅助物理摩擦力估计系统进行的摩擦力估计来确定重型车辆上一个或多个车轮的车轮力生成能力。这种车轮力生成能力在执行各种车辆运动管理操作时非常有用，如下文将详细讨论的。
9、本文公开的方法的方面还涉及计算机实施的方法，其包括基于辅助物理摩擦力估计系统进行的摩擦力估计来更新轮胎模型。该方法例如可以包括基于估计的当前道路摩擦力来更新与车辆上的一个或多个车轮相关联的逆轮胎模型。逆轮胎模型描述了车轮滑移与生成的轮胎力之间的关系，并且这种关系取决于道路摩擦力。通过基于辅助物理摩擦力估计系统进行的摩擦力估计来更新轮胎模型，获得更准确的轮胎模型。
10、本文描述方法还可以包括通过多个极化雷达收发器向支撑车辆的表面发射雷达信号，以及从发射的雷达信号接收反向散射，其中每个发射的雷达信号与车辆上的相应车轮或车轮组相关联。通过以这种方式操作几个极化雷达收发器，可执行特定车轮或特定车轮组的道路摩擦力估计。这增加了可用于高级车辆控制的信息量，这是有利的。
11、本公开的各方面还涉及硬件装置，诸如控制单元、计算机系统和处理电路。
12、所公开的方面、示例(包括任何优选示例)和/或所附权利要求可以适当地彼此组合，这对于本领域的任何普通技术人员来说是显而易见的。附加的特征和优点在具体实施方式、权利要求和附图中公开，并且部分地对于本领域技术人员而言将是显而易见的或者通过如本文描述实践本公开而被认识到。
13、本文还公开了与上文讨论的技术优点相关联的计算机系统、控制单元、代码模块、计算机实施的方法、计算机可读介质和计算机程序产品。
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1.一种用于确定与重型车辆(100)上的至少一个车轮(150、160、170、430)相关联的道路摩擦状况的计算机实施的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述辅助物理摩擦力估计系统包括生成转向脉冲(S41)。
3.根据权利要求1或2所述的计算机实施的方法，其中所述辅助物理摩擦力估计系统包括生成推进扭矩脉冲(S42)。
4.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述辅助物理摩擦力估计系统包括生成制动扭矩脉冲(S43)。
5.根据权利要求3或4所述的计算机实施的方法，其中所述扭矩脉冲由电机生成(S44)。
6.根据权利要求4所述的计算机实施的方法，其中所述制动扭矩脉冲由机电制动装置生成(S45)。
7.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述摩擦参数包括所述路面(101)在所述第一极化和所述第二极化下的2端口散射参数(S21)。
8.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述摩擦参数与所述接收到的反向散射的散射相干矩阵相关(S22)。<...
【技术特征摘要】
1.一种用于确定与重型车辆(100)上的至少一个车轮(150、160、170、430)相关联的道路摩擦状况的计算机实施的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述辅助物理摩擦力估计系统包括生成转向脉冲(s41)。
3.根据权利要求1或2所述的计算机实施的方法，其中所述辅助物理摩擦力估计系统包括生成推进扭矩脉冲(s42)。
4.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述辅助物理摩擦力估计系统包括生成制动扭矩脉冲(s43)。
5.根据权利要求3或4所述的计算机实施的方法，其中所述扭矩脉冲由电机生成(s44)。
6.根据权利要求4所述的计算机实施的方法，其中所述制动扭矩脉冲由机电制动装置生成(s45)。
7.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述摩擦参数包括所述路面(101)在所述第一极化和所述第二极化下的2端口散射参数(s21)。
8.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述摩擦参数与所述接收到的反向散射的散射相干矩阵相关(s22)。
9.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述摩擦参数与目标熵和/或所述反向散射雷达信号的极化基底相关(s23)。
10.根据任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其包括随时间推移监测(s5)与所述车辆(100)上的一个或...
【专利技术属性】
技术研发人员：马茨·吕德斯特伦，马茨·乔纳森，阿迪耶·阿里凯雷，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：
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