CN107685737B

CN107685737B - 用于确定车辆打滑失控状态的方法和系统

Info

Publication number: CN107685737B
Application number: CN201710655722.4A
Authority: CN
Inventors: S·K·玛哈拜迪; B·B·利特高希; S-K·陈; N·K·莫什查克
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2037-08-03
Also published as: CN107685737A; DE102017213535A1; US9988043B2; US20180037222A1

Abstract

提供用于确定车辆打滑失控状态的方法和系统，包括指示车辆实际打滑失控之前的车辆打滑失控状态。该方法和系统基于来自电子助力转向系统和惯性测量单元的至少一个车辆传感器的感应信号，接收车辆的运动参数。该方法和系统基于自位转矩相对轴横向力的改变速率，估计轮胎拖距。该方法和系统基于估计的轮胎拖距确定车辆打滑失控状态。该方法和系统响应于确定的车辆打滑失控状态控制车辆的至少一个特性。

Description

用于确定车辆打滑失控状态的方法和系统

技术领域

本技术领域总体涉及确定至少一个车辆打滑失控状态，且更具体涉及估计轮胎拖距，用于确定至少一个车辆打滑失控状态以及基于此控制车辆。

背景技术

动态控制系统渐增地用于机动车辆中，以改进车辆安全性和满足政府规章。这些系统的示例包括车辆主动安全系统，类似车辆电子稳定性控制(ESC)系统、综合安全车辆(CSV)系统，以及车辆车道改变辅助系统。为了那些安全系统有效操作，需要车辆动态情形的精确和及时的了解。

当移动的车辆已经“打滑”，使得车辆的相应速度矢量指向侧面，稳定性控制系统几乎不会给车辆的方向控制提供益处。在这一情形中，稳定性控制系统是无效的，直到车辆已经适当定向。

在实际车辆打滑失控之前对车辆打滑失控状态的确定会允许车辆驾驶员和/或车辆主动安全系统抵消导致车辆打滑失控的驾驶行为。

因此，存在对于用于确定车辆打滑失控状态的系统和方法的需求，可能包括先兆车辆打滑失控状态和实际车辆打滑失控。此外，需要使用可用的感应信号且进行高效的方案，执行这种系统和方法。另外，本发明的其它希望的特性和特征将从随后的具体实施方式和所附权利要求变得清晰，结合附图和前述的技术领域和背景技术。

发明内容

提供用于确定至少一个车辆打滑失控状态的方法和系统，包括：基于来自至少一个车辆传感器的感应信号接收车辆的至少一个运动参数；使用至少一个运动参数估计车辆的至少一个轮胎的轮胎拖距；以及基于估计的轮胎拖距确定至少一个车辆打滑失控状态。

附图说明

在下文将结合附图描述具体实施方式，其中相似附图标记指示相似元件，并且其中：

附图1是依照多个实施方式，具有用于确定至少一个车辆打滑失控状态的模块的车辆的功能框图；

附图2是依照多个实施方式，具有用于确定至少一个打滑失控状态的模块的车辆的典型子模块图；

附图3是依照多个实施方式，示意用于确定车辆打滑失控状态的处理方法的第一部分的流程图；以及

附图4是依照多个实施方式，示意用于确定车辆打滑失控状态的处理方法的第二部分的流程图。

附图5是示意车辆打滑失控期间车辆前进的示意图。

具体实施方式

下面的详细描述实质上仅是示例且并不意于限制应用和使用。此外，这里并不意于被在前述技术领域、背景技术、发明内容或下面的详细描述中表示的任何陈述或意味的理论而约束。正如在此使用的，术语模块表示专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或其它提供所述功能的适当部件。

本发明的实施方式在此可根据功能和/或逻辑块部件和各种处理步骤而描述。应意识到，这些块部件可通过任意数量的配置为执行特定功能的硬件、软件和/或固件部件而实现。例如，本发明的实施方式可使用各种集成电路部件，例如，记忆元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行多种功能。此外，本领域技术人员将意识到，本发明的实施方式可结合任意数量的转向控制系统来实施，并且在此描述的车辆系统仅是本发明的一个示例实施方式。

为了简短起见，关于信号处理、数据传输、发信号、控制以及系统的其它功能方面(以及系统的独立操作部件)的传统技术并不在此详细描述。另外，在此包含的多幅图中示出的连接线意图表示各种元件之间的示例功能关系和/或物理耦合。应注意到，很多替代或附加功能关系或物理连接可呈现于本发明的实施方式中。

参考附图1，依照具体实施方式示出了典型车辆100包括控制系统110的部分。正如可意识到的，车辆100可包括会经历车辆打滑失控的任意车辆类型，其中，当车辆在不受控道路中旋转时，由于车辆100朝向VH的方向以及车辆100行驶在非常不同的VT方向，如附图5中示意性示出的。车辆朝向VH的方向和车辆行驶方向之间的角度是车辆侧滑角β。尽管在此示出的附图指示了具有特定元件布置的示例，其它介于中间的元件、装置、特性或部件可呈现在实际实施方式中。还应理解的是，附图1仅是示意的且可不成比例绘制。

在一个具体实施方式中，车辆100包括其上具有前轮103的前轴和其上具有后轮104的后轴102。本领域读者将意识到，夸张突出示出的轴101、102单纯为了示意的目的。

控制系统110包括控制模块120，其接收来自车辆100的一个或多个传感器130的输入。传感器130感应车辆100的可观测情况，且基于此产生传感器信号。例如，传感器130可感应车辆100的电子助力转向(EPS)系统140、车辆100的惯性测量单元150和/或车辆100的其他系统的情况，且基于此产生传感器信号。传感器130可感应下面的车辆运动参数的一个或多个且产生相应的控制信号：横向加速度、偏航角速度、EPS转矩、转向角、纵向速度、车辆侧倾角，等等。在多个实施方式中，传感器130与控制模块120直接通讯信号和/或与其它控制模块(未示出)通讯信号，其随即，基于通讯总线(未示出)或其它通讯方式来通讯来自信号的数据至控制模块120。

在具体实施方式中，控制系统110进一步包括非瞬时性存储器250，存储多个查找参数，正如在此进一步描述的。控制系统110包括仪表板252，其提供与驾驶员的界面，来接收来自驾驶员的输入且提供输出给驾驶员。仪表板252可包括显示器，例如指示灯和/或图形用户界面，通过其可进行输出。

控制模块120接收由传感器捕获的信号和/或数据，且使用感应信号估计车辆的一个或多个轮胎的轮胎拖距。控制模块120基于估计的轮胎拖距来确定至少一个车辆打滑失控状态。控制模块120随后使用车辆打滑失控状态来控制车辆100的一个或多个特性，正如在下文进一步描述的。附图1的控制模块120(以及包含于其中的多个子模块，正如下文参考附图2描述的)可通过在车辆100的至少一个处理器122上执行的至少一个计算机程序121的组合来实施。

估计的轮胎拖距可提供侧滑角和因此潜在的车辆打滑失控状态的早期指示。特别地，当侧滑角β达到预定阈值时，可确定发生了车辆打滑失控。估计的轮胎拖距与轮胎回正力矩(SAT)和轮胎横向力相关，且能够提供轮胎力饱和的提前警告，其很可能是车辆打滑失控的先兆。

当轮胎力饱和时，轮胎/道路能力的限值很可能已经达到了。要求的任何力超出了限值将潜在地导致车辆不稳定和可能的车辆打滑失控，或者至少是潜在地导致车辆打滑失控状态，除非进行了校正测量。轮胎力饱和通过轮胎SAT和轮胎横向力并因而也由轮胎拖距指示。感兴趣的SAT特征是，它在横向力饱和之前示出轮胎力饱和。控制模块120能够具有这一SAT特性的优点，通过估计的轮胎拖距，来提供轮胎打滑失控状态的早期指示，其允许通过特性控制模块520进行随后步骤，例如在车辆打滑失控实际发生之前，警告驾驶员、进行自动EPS反措施，以及开始车辆侧滑角β的计算。

现在参考附图2，且继续参考附图1，图示出了依照多个具体实施方式的包含在控制模块120中的子模块。正如可意识到的，依照本发明，控制模块120有多种具体实施方式。在多个具体实施方式中，附图2中示出的子模块可被组合和/或进一步分割，来相似地确定至少一个车辆打滑失控状态且基于此来控制车辆100的一个或多个部件。在多个实施方式中，控制模块120包括传感器模块500、SAT估计模块502、第一车辆打滑失控状态模块504、前轴横向力估计模块506、中央处理模块508、第二车辆打滑失控状态模块510、轮胎拖距估计模块512、侧滑角估计模块514、第三车辆打滑失控状态模块516、后轴滑移角估计模块518和特性控制模块520。

中央处理模块508提供高水平控制和多个模块之间的通讯。特别地，如参考流程图附图3和4概览解释的，多个模块的合作结果可使用中央处理模块508执行。

传感器模块500接收为来自EPS和/或IMU传感器130的输入感应参数。例如，感应参数可包括但不限于，EPS传递的转矩和转向角，其可从EPS系统140直接感应或从其它感应值间接确定，偏航角速度、横向速度、纵向速度和车辆侧倾角，其可从车辆IMU150直接感应或从其它感应值间接确定。

轮胎拖距估计模块512基于感应的横向加速度、偏航角速度和EPS转矩来估计轮胎拖距。这些感应值从IMU和EPS传感器轻易获得。轮胎或轴横向力可基于横向加速度和偏航角速度确定并且SAT可以已知的方式基于电子助力转向转矩确定。SAT和轴横向力能够被组合，以基于轮胎拖距、轮胎横向力和SAT之间的已知关系(下文进一步描述)估计轮胎拖距。

前轴横向力估计模块506估计至少一个轴横向力，例如基于来自传感器130的感应的横向加速度和偏航角速度。至少一个轴横向力可以用于车辆100的前轴101。轮胎拖距估计模块512至少使用估计的横向力来估计轮胎拖距。用于前轴101的轴横向力可基于下面的公式计算：

在公式1中，

表示前轴横向力，L_f表示车辆重心至前轴101的距离，I是惯性偏航力矩，M是车辆质量，

是偏航角速度随时间的估计改变速度，以及L是车轮基座的长度(前和后轴101、102之间的距离)。公式1的参数包括可从嵌入IMU的传感器130获得的值，特别是估计的偏航角速度和轴横向力，或者是存储在存储器250中的不同的车辆常数。由于感应的偏航角速度通常是几乎干净的信号，

可基于来自IMU的传感器130的r而被足够精确地估计。不同于公式1的用于确定轴横向力的其它算法和公式是可能的。

SAT估计模块502估计轮胎SAT，例如基于来自传感器130的感应的EPS转矩(通过传感器模块500)。轮胎拖距估计模块512至少使用来自SAT估计模块502的SAT来估计轮胎拖距。可使用已知的算法估计SAT，例如US8,634,986中公开的，该文件，特别是关于基于感应的EPS转矩来估计SAT的部分，通过参考合并于此。

轮胎拖距模块512使用来自SAT估计模块502和前轴横向力估计模块506的SAT来估计轮胎拖距。轮胎拖距估计模块512确定估计的S和轴横向力之间的关系，且使用该关系估计轮胎拖距。例如，该关系可以是估计的SAT相对估计的轴横向力的改变速率。

在特定实施方式中，轮胎拖距估计模块512使用下面的公式估计轮胎拖距：

在公式2中，t_m表示机械拖距(其是转向角δ的函数)，

表示轮胎拖距的估计，Γ_f表示总拖距，τ_a表示SAT，以及

表示前轴横向力的估计。可从SAT估计模块502和轴横向力估计模块如上估计SAT和前轴横向力。基于这些估计值，可确定总拖距。由于机械拖距并不很大改变，总拖距可被用于估计轮胎拖距。公式2中的总拖距可被认为表现了SAT和轴横向力之间的关系，也就是SAT相对轴横向力的改变速率或斜度。

在多个实施方式中，轮胎拖距估计模块512使用Kalman滤波器，最小二乘法(例如，递归最小二乘法)，或其它基于平均或过滤的算法，以确定估计SAT值和估计轴横向力值之间的斜度，因而估计轮胎拖距。实时估计轮胎拖距

的一个示例是使用遗忘因子的递归最小二乘法，正如本领域技术人员已知的。

从公式2可以理解，轮胎拖距可被包含于总拖距(其是机械拖距和轮胎拖距的组合)，其从由轮胎拖距估计模块512确定的斜度获得。因此，总拖距可被控制模块120用来确定至少一个车辆打滑失控状态。替代地，可独立于总拖距估计，通过应用矫正因子至总拖距，正如从斜度确定一样，以补偿(例如，减去)机械拖距。

在多个实施方式中，第一车辆打滑失控状态模块504确定递减轮胎拖距的情形，其已经由轮胎拖距估计模块512估计。第一车辆打滑失控状态模块504响应于递减轮胎拖距的情形来确定第一车辆打滑失控状态。轮胎拖距会被需要递减持续预定时间量，用于确定递减轮胎拖距的情形。这一递减轮胎拖距可提供导致车辆打滑失控的车辆稍不稳定的早期指示。第一车辆打滑失控状态模块504响应于确定了递减轮胎拖距的情形来发出第一旗标522。特性控制模块520与车辆100的仪表板252一起操作，通过向车辆100的驾驶员输出打滑失控警告来响应第一旗标522。

在多个实施方式中，第二车辆打滑失控状态模块510比较估计的轮胎拖距与预定的轮胎拖距阈值，以基于该比较确定第二车辆打滑失控状态。阈值可以指示轮胎拖距已经达到了指示相应饱和SAT的高滑移角的低点。在经过阈值之后，车辆控制将变得不稳定并且有车辆打滑失控的可能性。基于实验确定预定轮胎拖距阈值且存储在车辆存储器250中。第二打滑失控状态模块510可基于达到预定轮胎拖距阈值持续了预定时间量来确定第二车辆打滑失控状态。

在多个实施方式中，中央处理模块508强制第二车辆打滑失控状态模块510仅响应于第一车辆打滑失控状态模块504确定了第一车辆打滑失控状态而运行。

在多个实施方式中，第二车辆打滑失控状态模块510响应于确定的第二车辆打滑失控状态而输出第二旗标524。特性控制模块520可与自动车辆控制系统、例如EPS系统140一起操作，响应于确定的第二车辆情况或第二旗标524，通过控制车辆100，从而抵消车辆打滑失控。

在多个实施方式中，第二车辆打滑失控状态模块510可以，除了或替代上文所述的估计的轮胎拖距与预定阈值比较的技术，基于通过后轴滑移角估计模块518的轴滑移角的估计，确定第二车辆打滑失控状态。

在多个实施方式中，轮胎拖距估计模块512估计用于前轴和后轴中的一者、通常是车辆100的前轴101的轮胎拖距。后轴滑移角估计模块518估计另一轴、通常是后轴的滑移角。后轴滑移角估计模块518可使用从传感器130(经过传感器模块500)获得的转向角、偏航角速度和纵向速度来估计滑移角。第二车辆打滑失控状态模块510基于另一轴的估计的滑移角确定第二车辆打滑失控状态。特别地，第二车辆打滑失控状态模块510比较估计的滑移角与预定的滑移角阈值，以确定第二车辆滑移角情况。预定的滑移角阈值可依经验确定，从而相应于车辆很可能打滑失控的值且存储在存储器250中。

在多个实施方式中，中央处理模块508需要后轴滑移角估计模块518运行，例如，估计后轴滑移角，仅当估计的轮胎拖距已被确定为不高于其它轴、例如可以是前轴101的预定阈值的时候。这一约束迫使，仅当另一轴具有可忽视量的小的轴滑移角时，估计一个轴101、102的轴滑移角。

在这一示例中，该情形进行为，轴横向力估计模块506相对前轴101操作且轴滑移角估计模块518相对后轴操作。下面的公式已知用于前轴和后轴滑移角估计：

通过公式3减去公式4，可以获得下面的公式：

由于已知前角滑移角ɑ_f较小

其中ɑ_f*是校正参数，较大的后轴滑移角ɑ_r可识别为，如果：

其中ɑ_r*是另一校正参数，

在公式6中，δ表示转向角，r是偏航角速度，并且u是纵向速度，它们全部可从传感器130获得(通过传感器模块500)。L是车轮基座的长度，它是已知的车辆常数，

使用公式6，后轴滑移角估计模块518估计后轴滑移角ɑ_r。第二车辆打滑失控状态模块510比较后轴滑移角与存储器250中的预定滑移角阈值，以确定第二车辆打滑失控状态且选择地发出第二旗标524。

在多个实施方式中，第三车辆打滑失控状态模块516基于估计的车辆侧滑角估计第三车辆打滑失控状态。第三车辆打滑失控状态模块516响应于由第一和第二车辆打滑失控状态模块504、510分别确定的确定的第一和第二车辆打滑失控状态的至少一者，估计车辆侧滑角。

车辆侧滑角通过侧滑角估计模块514估计，正如下文描述的。可以集中处理来估计车辆侧滑角，因为它包含如下所述的车辆打滑失控因子的集成。这一处理可被延缓，直到第一和第二车辆打滑失控状态的至少一者已被确定，而不损害确定实际车辆打滑失控的能力。特别地，如果第一和第二车辆打滑失控状态未被确定为指示潜在的打滑失控状态，不再需要移动至估计车辆侧滑角的步骤，作为车辆打滑失控将不发生。如附图5中所示，打滑失控因子

以及相关的侧滑角，指示了车辆朝向VH，例如如转向角设置的，以及车辆行驶方向VT之间的大差值。那就是，打滑失控因子指示了车辆打滑失控的趋势。打滑失控因子相应于相对车辆侧滑角β_x的时间的改变速率。

在多个实施方式中，第三车辆打滑失控状态模块516车辆侧滑角与预定的车辆侧滑角阈值，β_x，以及基于该比较确定第三车辆打滑失控状态。车辆侧滑角阈值可通过实验确定且存储在存储器中。车辆侧滑角阈值设置为指示车辆打滑失控的可能性。当超过阈值时，第三车辆打滑失控状态能够被确定。第三车辆打滑失控状态模块516响应于第三车辆打滑失控状态来输出第三旗标526。自动车辆控制系统，例如安全控制系统、车辆电子稳定性控制(ESC)系统、综合安全车辆(CSV)系统以及车辆车道改变辅助系统、底盘控制系统和EPS系统140的至少一者，响应于确定的第三情况或第三旗标526，至少被部分停止。

侧滑角估计模块514可估计车辆侧滑角，基于从IMU150的至少一个传感器130通过传感器模块500获得的横向加速度、纵向速度和偏航角速度。进一步感应的参数可以是车辆侧倾角，用于确定侧滑角。

在多个实施方式中，侧滑角估计模块514通过基于集成或合计的计算来估计车辆侧滑角。基于集成或合计的计算可集成或相加连续计算的打滑失控因子值，例如侧滑角的改变速率。侧滑角的改变速率的集成带来了由如上所述的第三打滑失控状态模块516使用的估计的车辆侧滑角。

下面的公式可被集成或迭代相加以估计侧滑角：

κ是滤波器增益，β_x是估计的侧滑角，u、a_y、g、ψ、r分别是纵向速度、横向加速度、重力加速度、车辆侧倾角和偏航角速度，它们全部可用作常数(重力)或从来自IMU传感器130的感应信号通过传感器模块500获取。公式7使得可能降低对于确定车辆侧滑角的处理需求，尽管同时还保护车辆侧滑角的估计避免分歧。拟整合，例如低通滤波器，可被用于整合公式7。

已经发现，如果单纯的集成用于估计，侧滑角的估计趋于失效，因为在实际测量中存在噪声和偏差。当集成执行了相对长的时段时，该失效通常以累积的错误的形式出现。现在的算法减轻了这种错误累积发生，通过仅在相对短的时段使用集成执行侧滑角的粗估计。相对短的时段通过第三车辆打滑失控状态模块516确定，并且侧滑角估计模块514一起操作来执行集成，仅当第二车辆打滑失控状态已经由第二车辆打滑失控状态模块510确定的时候，可选地基于第二旗标524。响应于第二车辆打滑失控状态不再由第二车辆打滑失控状态模块510确定，第三车辆打滑失控状态模块516重设集成，如在下文更全面描述的。

由侧滑角估计模块514执行的基于集成或合计的计算可基于来自轮胎拖距估计模块512的估计的轮胎拖距而开始。例如，基于集成或合计的计算可响应于估计的轮胎拖距与预定的轮胎拖距阈值的比较而开始，正如由第二车辆打滑失控状态模块510执行的。该比较需要轮胎拖距低于预定的轮胎拖距阈值，其指示了高侧滑角和车辆不稳定性，正如先前已经描述的。由侧滑角估计模块514实施的基于集成或合计的计算可基于轮胎拖距阈值之上的估计的轮胎拖距而重置。以这一方式，集成或合计执行短时段，其仅当轮胎拖距和预定的轮胎拖距阈值之间的比较指示了车辆不稳定的时候才持续，为了减轻处理器工作量且允许车辆侧滑角的足够精确的粗估计。

在多个实施方式中，特性控制模块520(附图1)响应于从第一、第二和第三车辆打滑失控状态模块504、510、516的至少一者确定的至少一个车辆打滑失控状态，以提供指令来控制联合的车辆特性。例如，特性控制模块520可响应于第一、第二和第三旗标522、524、526的至少一者，来提供控制指令给车辆控制系统、例如EPS系统140和仪表板252的至少一者。车辆控制系统可被配置为，通过停止至少一个功能或通过车辆转向的自动控制或其它自动车辆功能来响应输出，以抵消车辆打滑失控。仪表板可被配置为输出打滑失控警告给车辆驾驶员。警告可以是显示器上的指示器和/或声音警告。

在多个实施方式中，车辆打滑失控的第一情况可以是抢先情况，其中它在实际车辆打滑失控之前被触发。有足够的秒数可用于警示灯或其他驾驶员指示器(例如，听得见的)，由特性控制模块520提供。它将允许驾驶员进行抵消测量来降低车辆打滑失控的风险。

在多个实施方式中，车辆打滑失控的第二情况指示了已经发生或将要发生的车辆打滑失控的可能性。为了驾驶员反应于任何警告，第二情况会发生得与车辆打滑失控时间上非常接近。因此，特性控制模块520会发出指令给自动车辆控制系统，例如EPS系统，以通过进行校正测量来响应于第二情况，以避免车辆打滑失控，如果可能的话。

在多个实施方式中，车辆打滑失控的第三情况指示了车辆打滑失控已经实际发生。在这一情况中，特定的自动车辆控制系统应被停止以避免能量被输入至正在旋转的车辆和因而潜在的使人恼怒的车辆旋转。特征控制模块520因而发出适当的停止指令至自动车辆控制系统，例如EPS系统140，或车辆安全系统，类似车辆电子稳定性控制(ESC)系统、综合安全车辆(CSV)系统，以及车辆车道改变辅助系统。

现在参考附图3和4，且继续参考附图1-2，示出了依照多个实施方式，方法600、700的流程图，用于确定至少一个车辆打滑失控状态且基于此控制车辆100。依照多个具体实施方式，方法600、700可结合附图1的车辆100来实施，且可通过附图1的控制模块执行。正如基于本发明的教导可意识到的，方法中的操作次序并不限于附图3和4中示出的连续执行，但是可以依照适用的且依照本发明而以一种或多种改变次序执行。正如可进一步意识到的，附图3和4的方法可被安排在车辆100的操作期间的预定时间间隔运行和/或可被安排为基于预定事件运行。

附图3示出了用于确定第一和第二车辆打滑失控状态的方法600。附图3的方法600确定了进程是否进行至附图4的方法700。特别地，如果附图3的方法600并不确定可能的车辆打滑失控状态，例如实际车辆打滑失控先前的情况，随后，依照附图4的方法700的用于确定实际车辆打滑失控的进程被避免。

在步骤602，来自IMU150和EPS140的至少一个传感器130感应信号由传感器模块500接收。传感器模块500可处理所需信号给其它模块使用。

在步骤604，前轴横向力由前横向力估计模块604估计。前轴横向力可使用上面的公式1基于来自传感器模块500横向加速度和偏航减速度信号来估计。

在步骤606，通过SAT估计模块502使用已知算法估计SAT，用于前轮胎的至少一者，其会需要来自传感器模块500的EPS转矩。

在步骤608，轮胎拖距，t_p，使用轮胎拖距估计模块512，通过确定前轴横向力相对SAT的改变速度而确定。轮胎拖距估计模块512可估计改变速率，使用适当的斜度估计算法，例如配合遗忘因子的递归最小二乘法，正如上文所述的。轮胎拖距可被独立确定且用于随后的用来确定车辆打滑失控状态的步骤，或者它可被包含在总拖距中，其用作随后步骤中的轮胎拖距的代表，或者轮胎拖距可基于应用至总拖距的校正被孤立，正如上文已经描述的。

在步骤610，通过第一车辆打滑失控状态模块504进行确定轮胎拖距t_p是否至少在预定时段t₁*中递减，因而确定是否发生了持续递减。步骤610的实施可通过在该时段中需要轮胎拖距的持续递减，或者轮胎拖距在该时段中的一系列离散、有规律的样本点的每个减少。如果步骤610带来了肯定评估(Y用于附图3中的是)，t_p在时段t*中递减，随后在步骤612中升起第一旗标522。如果步骤610带来了否定评估(N用于附图3中的否)，随后方法600回到第一步骤602。

在步骤614，由第二车辆打滑失控状态模块510进行确定轮胎拖距t_p是否低于预定阈值t_p*持续至少预定时段t₂*，其指示了即将发生的车辆打滑失控的高风险。时段t₂*被选择来防护抵抗短暂的或噪声影响开始第二旗标524。轮胎拖距需要低于阈值持续该时段或至少在相应于该时段的特定数量的规则样本点的每个处。在肯定评估(Y)的情形中，t_p低于预定阈值t_p*，随即在步骤616升起第二旗标524。在否定评估(N)的情形中，方法600进行至步骤618，以确定后轴102的滑移角。

在步骤618，进行确定后滑移角α_r是否大于预定阈值α_r*。可使用来自传感器模块500的转向角、偏航角速度和纵向速度估计后滑移角。后滑移角通过后滑移角估计模块518且可能地使用上面的公式6来估计。如果在步骤618进行了肯定评估(Y)，即后滑移角高于预定阈值，随后升起第二旗标524。如果在步骤618进行了否定评估(N)，随后方法600回到开始步骤602。

通过在确定车辆打滑失控状态中使用轮胎拖距t_p，即将到来的车辆打滑失控的指示可被确定，潜在地允许充足的时间来应用适当的校正，是否是自动的或驾驶员驱动的，以避免实际的车辆打滑失控。

方法600可导致第一和第二旗标616、620的至少一者被输出至特性控制模块520。特性控制模块520响应于这些旗标，通过适当地控制车辆特性，如上文已经描述的。此外，如果已经产生了两个旗标616、620，即第一和第二车辆打滑失控状态二者都已经被确定，随后进程继续进行，以依照步骤622和附图4的方法700基于车辆侧滑角确定实际车辆打滑失控。

附图4的确定实际车辆打滑失控的方法700由第三车辆打滑失控状态模块516和侧滑角估计模块部分执行。在步骤702，进行确定用于一个车轴101、102的轮胎拖距t_p是否小于预定轮胎拖距阈值t_p*，或者进行确定用于另一车轴101、102的滑移角α_r是否大于滑移角阈值α_r*。步骤702通常已经在如上所述的附图3的方法600的步骤614和618执行，作为进入附图4的方法700的先导。步骤702在附图4中重复，以辅助描述累积器重置步骤704。除了从步骤702的否定评估(N)导致了回到附图3的方法600的开始步骤602，侧倾角估计模块514的累积器在步骤704重置。以这一方式，依照附图4的方法700，累积器在估计车辆侧滑角的开始处经常处于重置情况。此外，步骤702是循环检查的，使得随后的集成步骤仅当步骤702的潜在的车辆打滑失控变化保持满足时执行，也就是，从步骤2有持续的肯定评估。

如果在步骤702有肯定评估(Y)，方法700进行至步骤706。在步骤706，关于车辆侧滑角的评估相关的感应信号从传感器模块500在侧滑角估计模块514被接收。例如，读取分别相应于纵向速度、横向加速度、重力加速度、车辆侧倾角和偏航角速度的u、a_y、g、ψ、r。

在步骤708，由侧滑角估计模块514估计车辆打滑失控因子

该估计的进行可通过使用上文所述的公式7以及在步骤706中从传感器模块500读出的信号中的因式分解。为了评估公式7，需要代替侧滑角β_x的初始值，由于它是再现计算。侧滑角β_x的典型初始值可以是零。

在步骤710，集成或合计步骤由侧滑角估计模块514执行，借此，车辆打滑失控因子

的至少一个前述值通过步骤708的至少一个前述迭代确定，被增加至在步骤708的当前迭代中确定的打滑失控因子

以这一方式，估计用于车辆侧滑角β_x的值。

在步骤712，通过第三车辆打滑失控状态模块进行评估估计的车辆侧滑角β_x是否大于预定的阈值β_x*。预定的阈值β_x*指示实际车辆打滑失控的可能性。例如，可以选择50°或更大的阈值β_x*。

如果步骤712回到未达到阈值β_x*的否定评估(N)，随后，重复从传感器模块500接收新的感应值的步骤706、计算车辆打滑失控因子

的步骤708和集成或合计车辆打滑失控因子

的步骤。该迭代被重复，并且车辆打滑失控因子持续被累积，知道至少一个轮胎拖距t_p并不低于轮胎拖距阈值t_p*或者直到轴横向力ɑ_r并不大于轴横向力阈值ɑ_r*，或者直到步骤712回到肯定评估。

如果步骤712回到已经到达阈值β_x*的肯定评估(Y)，随后在步骤714，第三车辆打滑失控状态模块516确定实际车辆打滑失控，并且设置第三旗标526。

特性控制模块520可响应于第三旗标526，通过停止EPS系统140和/或其它自动车辆控制系统(例如车辆安全系统，类似车辆电子稳定性控制(ESC)系统、综合安全车辆(CSV)系统，以及车辆车道改变辅助系统)，正如先前已经描述的。

尽管至少一个具体实施方式已经在前述的详细描述中呈现，应意识到的是存在大量的变形。还应意识到的是，具体实施方式或多个具体实施方式仅是示例，且并不意图以任何方式限值本发明的范围、应用或构造。相反，前述的详细描述将给本领域技术人员提供方便的路线图，用以实施具体实施方式或多个具体实施方式。应理解的是，对元件的功能和布置可进行多种改变，而不偏离在所附权利要求中阐述的本发明的范围及其法律等价。

Claims

1.用于确定至少一个车辆打滑失控状态的计算机实施方法，包括：

基于来自至少一个车辆传感器的感应信号接收车辆的至少两个运动参数；

基于所述至少两个运动参数估计至少一个轴横向力，其中所述至少两个运动参数包括横向加速度和偏航角速度；

基于所述至少两个运动参数估计回正力矩，其中所述至少两个运动参数包括电子助力转向转矩；

使用所述至少一个轴横向力和所述回正力矩估计所述车辆的至少一个轮胎的轮胎拖距；

确定轮胎拖距递减的情形以确定第一车辆打滑失控状态；以及

响应于对轮胎拖距递减的情形的确定，将所估计的轮胎拖距与预定轮胎拖距阈值进行比较以基于所估计的轮胎拖距确定第二车辆打滑失控状态。

2.如权利要求1所述的计算机实施方法，所述方法包括：响应于所确定的至少一个车辆打滑失控状态，执行下述至少一者：停止车辆控制系统、自动车辆控制的至少一个功能，以抵消车辆打滑失控，并且为所述车辆的驾驶员输出车辆打滑失控警告。

3.如权利要求1所述的计算机实施方法，包括：估计车辆侧滑角以及基于所述车辆侧滑角确定第三车辆打滑失控状态。

4.如权利要求3所述的计算机实施方法，其中，通过基于集成或合计的计算估计所述车辆侧滑角，所述基于集成或合计的计算集成或合计随时间估计的车辆打滑失控因素。

5.如权利要求1所述的计算机实施方法，其中，估计所述车辆的前轴和后轴中的一者的轮胎拖距，并且所述方法包括：估计所述车辆的另一轴的滑移角，以及基于所述另一轴的估计的滑移角确定第二车辆打滑失控状态。

6.一种用于确定车辆打滑失控状态的系统，包括：

非瞬时性计算机可读介质，包括：

第一模块，配置为基于来自至少一个车辆传感器的感应信号接收车辆的至少两个运动参数，基于所述至少两个运动参数估计至少一个轴横向力，其中所述至少两个运动参数包括横向加速度和偏航角速度，基于所述至少两个运动参数估计回正力矩，其中所述至少两个运动参数包括电子助力转向转矩；

第二模块，配置为使用所述至少一个轴横向力和所述回正力矩估计所述车辆的至少一个轮胎的轮胎拖距；

第三模块，配置为确定轮胎拖距递减的情形以确定第一车辆打滑失控状态，以及响应于对轮胎拖距递减的情形的确定，将所估计的轮胎拖距与预定轮胎拖距阈值进行比较以基于所估计的轮胎拖距来确定第二车辆打滑失控状态。