车辆倾斜度估算装置和方法与流程

本公开涉及一种车辆倾斜度估算装置和方法。

背景技术：

1、车辆的倾斜度或道路的倾斜度可以作为车辆控制的重要因素。例如，当车辆在斜坡上停止时，可以用适当的制动压力保持车辆，并且当车辆从斜坡起步时，可以施加适当的发动机扭矩。另外，在作为以恒定速度驾驶车辆的功能的巡航控制系统的情况下，除非预先确定路面的倾斜度，否则只要当路面的倾斜度发生变化时，车辆的速度就可能发生变化。

2、为了测量道路的倾斜度，可以使用通过将诸如水平仪、重力传感器等测量倾斜度的传感器附接到车辆而直接提取路面的倾斜度的方法。然而，水平仪的价格昂贵，不仅增加车辆的价格，而且由于传感器的响应慢而在控制其它执行器方面也有明显劣势。另外，在使用重力传感器时，除了路面的倾斜度外，还可能存在诸如路面冲击等噪声因素，导致误差严重。

3、本背景技术部分所公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不可以被视为对本信息构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

1、本公开的各方面旨在提供一种通过检测车辆的运动并对检测的车辆的运动进行建模和计算来估算车辆或道路的倾斜度的方法。

2、在通过建模估算倾斜度的方法中，可以使用从纵向加速度传感器获得的纵向加速度传感器值。然而，在现有技术中，可能由于车辆在制动后停止时产生的车辆的振动、在停止状态下进入或离开车辆产生的车辆的振动或者由其它车辆的经过产生的滑流(slipstream)产生的车辆的振动而在纵向加速度传感器值中出现干扰。

3、因此，在纵向加速度传感器值中出现的干扰可能对倾斜度估算性能产生不利影响。

4、当使用估算纵向加速度的状态空间建模时，在车辆操作时，估算倾斜度值可以收敛到实际倾斜度值，从而在车辆停止时可以不更新估算倾斜度值。

5、本公开的一方面提供一种车辆倾斜度估算装置和方法，能够在车辆停止条件下有效地校正纵向加速度传感器值的干扰。

6、本公开的另一方面提供一种车辆倾斜度估算装置和方法，能够提高使车辆停止的过程中估算车辆的倾斜度的可靠性。

7、本公开的又一方面提供一种车辆倾斜度估算装置和方法，即使在车辆停止时也能够估算车辆的倾斜度。

8、根据本公开的一方面，提供一种车辆倾斜度估算装置，该装置包括：车辆信息接收器，被配置为收集车辆的行驶信息，行驶信息包括轮速、驱动扭矩和纵向加速度传感器值；车辆停止判断器，被配置为基于从车辆信息接收器接收的行驶信息，判断车辆是否满足车辆停止条件；干扰校正器，被配置为根据是否满足车辆停止条件，校正纵向加速度传感器值的干扰；以及倾斜度估算器，被配置为利用由干扰校正器校正的纵向加速度输入值，估算车辆的倾斜度。

9、在示例性实施例中，车辆停止条件可以基于从车辆信息接收器接收的轮速或者基于从车辆信息接收器接收的轮速和驱动扭矩来设置。

10、在示例性实施例中，干扰校正器可以被配置为当满足车辆停止条件时，将通过移除纵向加速度传感器值或降低纵向加速度传感器值的比率而获得的值设置为输入到倾斜度估算器的纵向加速度输入值。

11、在示例性实施例中，由车辆信息接收器收集的行驶信息可以进一步包括车辆的横向车速和横摆角速度。倾斜度估算器可以被配置为通过卡尔曼滤波器，利用横向车速、横摆角速度和纵向加速度传感器值作为卡尔曼滤波器的输入估算车辆的倾斜度。

12、根据示例性实施例的装置可以进一步包括：权重设置单元，被配置为基于从车辆信息接收器接收的车辆信息，根据行驶情况安排卡尔曼滤波器的系统误差即q增益。权重设置单元可以被配置为当满足车辆停止条件时设置第一q增益，并当满足对应于紧接在车辆停止前的情况的紧接在停止前的条件时设置第二q增益。

13、在示例性实施例中，干扰校正器可以被配置为当满足车辆停止条件时，将通过移除纵向加速度传感器值或降低纵向加速度传感器值的比率而获得的值设置为输入到倾斜度估算器的纵向加速度输入值，并且当不满足车辆停止条件时，将纵向加速度传感器值设置为输入到倾斜度估算器的纵向加速度输入值。

14、在示例性实施例中，第一q增益的值可以被设置为小于第二q增益的值。

15、在示例性实施例中，权重设置单元可以被配置为当在防抱死制动系统(abs)操作状态下车速在设定范围内时，设置第三q增益。第二q增益的值可以被设置为大于第一q增益的值并小于第三q增益的值。

16、在示例性实施例中，abs操作状态的条件可以包括第一abs条件和车速高于第一abs条件的车速的第二abs条件。权重设置单元可以被配置为当满足第一abs条件时设置第三q增益，并当满足第二abs条件时设置第四q增益。第四q增益的值可以被设置为大于第三q增益的值。

17、根据示例性实施例的装置可以进一步包括：估算值初始化器，被配置为当满足预设条件时，初始化由倾斜度估算器估算的估算倾斜度值。估算值初始化器可以被配置为当满足车辆停止条件时，将估算倾斜度值初始化为对应于纵向加速度传感器值的倾斜度或者对应于通过利用低通滤波器(lpf)处理纵向加速度传感器值而获得的值的倾斜度。初始化的估算倾斜度值可以被输入到倾斜度估算器。

18、在示例性实施例中，估算值初始化器可以被配置为当满足车速具有预设值或小于预设值的低速条件时，利用lpf处理纵向加速度传感器值。

19、在示例性实施例中，估算值初始化器可以被配置为当满足紧接在停止前的条件时，将估算倾斜度值初始化为对应于纵向加速度传感器值的倾斜度。初始化的估算倾斜度值可以被输入到倾斜度估算器。

20、在示例性实施例中，由估算值初始化器初始化的估算倾斜度值可以被输入到干扰校正器并用于干扰校正。

21、根据本公开的另一方面，提供一种车辆倾斜度估算方法，该方法包括：车辆信息接收操作，接收车辆的行驶信息，行驶信息包括轮速、驱动扭矩和纵向加速度传感器值；干扰校正操作，基于行驶信息，判断车辆是否满足车辆停止条件，并根据车辆是否满足车辆停止条件，校正纵向加速度传感器值的干扰；以及倾斜度估算操作，利用在干扰校正操作中校正的纵向加速度输入值，估算车辆的倾斜度。

22、在示例性实施例中，干扰校正操作可以包括当满足车辆停止条件时，将通过移除纵向加速度传感器值或降低纵向加速度传感器值的比率而获得的值设置为输入到倾斜度估算操作的纵向加速度输入值。

23、在车辆信息接收操作中接收的行驶信息可以进一步包括车辆的横向车速和横摆角速度。倾斜度估算操作可以包括通过卡尔曼滤波器，利用横向车速、横摆角速度和纵向加速度传感器值作为卡尔曼滤波器的输入估算车辆的倾斜度。

24、根据示例性实施例的方法可以进一步包括：权重设置操作，基于车辆信息，根据行驶情况安排卡尔曼滤波器的系统误差即q增益。权重设置操作可以包括当满足车辆停止条件时设置第一q增益，并当满足对应于紧接在车辆停止前的情况的紧接在停止前的条件时设置第二q增益。第一q增益的值可以被设置为小于第二q增益的值。

25、根据示例性实施例的方法可以进一步包括：估算值初始化操作，当满足预设条件时，初始化在倾斜度估算操作中估算的估算倾斜度值。估算值初始化操作可以包括当满足车辆停止条件时，将估算倾斜度值初始化为对应于纵向加速度传感器值的倾斜度或者对应于通过利用低通滤波器(lpf)处理纵向加速度传感器值而获得的值的倾斜度。初始化的估算倾斜度值可以被输入到倾斜度估算操作。

26、在示例性实施例中，估算值初始化操作可以包括当满足紧接在停止前的条件时，将估算倾斜度值初始化为对应于纵向加速度传感器值的倾斜度。初始化的估算倾斜度值可以被输入到倾斜度估算操作。

27、根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，记录用于在计算机上运行如上所述的方法的程序。

28、根据具有这种配置的本公开的示例性实施例，可以在车辆停止条件下有效地校正纵向加速度传感器值的干扰。

29、另外，根据本公开的示例性实施例，可以提高使车辆停止的过程中估算车辆的倾斜度的可靠性。

30、另外，根据本公开的示例性实施例，即使在车辆停止时也可以估算车辆的倾斜度。

31、另外，根据本公开的示例性实施例，可以提高诸如牵引力控制系统(tcs)、怠速启停(isg)、巡航控制系统、制动保持等车辆控制的可靠性。

32、本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将从一起用于说明本发明的某些原理的并入本文的附图和以下具体实施方式中明显或者在附图和具体实施方式中更详细地阐述。