本公开总体上涉及确定实时车辆转动惯量的车辆系统。
背景技术：
典型的车辆车道集中算法依赖于车辆的轮胎侧偏刚度和车辆转动惯量。胎压、胎龄、车辆负载变化和其他车辆参数的变化可能导致车辆的轮胎侧偏刚度和车辆转动惯量发生变化，由此可能导致车道集中算法的性能受到影响。
技术实现要素：
车辆系统的示例包括：惯性导航系统模块，该惯性导航系统模块检测车辆偏航率和车辆侧向速度；以及与惯性导航系统模块通信地耦合的控制器电路。控制器电路基于车辆物理参数和车辆动态参数确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)。控制器电路基于车辆物理参数、车辆动态参数和轮胎侧偏刚度(cf,cr)确定车辆转动惯量(iz)。
在具有前述段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，轮胎侧偏刚度(cf,cr)和车辆转动惯量(iz)是在车辆正在道路上行驶时实时地确定的。
在具有前述段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，轮胎侧偏刚度(cf,cr)由以下方程确定，
在具有前述段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，车辆转动惯量(iz)由以下方程确定，
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，当车辆启动后，控制器电路在每一个参数具有至少两百个样本的阵列中存储初始车辆动态参数。
在具有前述段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，控制器电路周期性地更新存储在阵列中的车辆动态参数。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，控制器电路以小于每个样本大约0.01秒的采样频率(ts)更新存储在阵列中的车辆动态参数。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，车辆动态参数包括来自车辆速度传感器的多个纵向速度(vx)、来自道路轮胎转向角传感器的多个方向盘转角(δ)、多个车辆偏航率(r)以及多个车辆侧向速度(vy)。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，车辆物理参数包括车辆质量(m)、到车辆重心(cog)的前轴距(lf)以及到cog的后轴距(lr)。
在具有前述任一段的车辆系统的一个或多个特征的示例中，基于油箱水平调整车辆质量(m)。
在具有前述任一段的车辆系统的一个或多个特征的示例中，车辆包括乘员检测系统，并且基于乘员的数量调整车辆质量(m)。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，当多个车辆侧向速度(vy)的变化小于第一阈值时，控制器电路确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，多个车辆侧向速度(vy)的变化由以下方程确定，
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，当多个车辆侧向速度(vy)的变化大于第一阈值时，控制器电路更新阵列并且重新计算多个车辆侧向速度(vy)的变化。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，第一阈值是固定阈值。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，第一阈值是0.05。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，第一阈值是动态阈值。
在具有以上任一段的车辆系统的一个或多个特征的示例中，动态阈值是基于车辆的纵向速度(vx)。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，当多个车辆偏航率(r)的变化大于第二阈值时，控制器电路确定车辆转动惯量(iz)。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，多个车辆偏航率(r)的变化由以下方程确定，
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，当多个车辆偏航率(r)的变化小于第二阈值时，控制器电路更新阵列并且重新计算多个车辆偏航率(r)的变化。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，第二阈值是固定阈值。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，第二阈值是0.25。
在具有前述任一段落的车辆系统的一个或多个特征的示例中，第二阈值是动态阈值。
在具有以上任一段的车辆系统的一个或多个特征的示例中，动态阈值是基于车辆的纵向速度(vx)。
操作车辆系统的方法的示例包括：使用惯性导航系统模块(ins模块)检测车辆偏航率和车辆侧向速度；使用与ins模块通信地耦合的控制器电路基于车辆物理参数和车辆动态参数确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)；以及使用控制器电路基于车辆物理参数、车辆动态参数和轮胎侧偏刚度(cf,cr)确定车辆转动惯量(iz)。
在具有前述段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，在车辆正在道路上行驶时实时地确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)和车辆转动惯量(iz)。
在具有前述段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，其中轮胎侧偏刚度(cf,cr)由以下方程确定，
在具有前述段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，车辆转动惯量(iz)由以下方程确定，
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，当车辆启动后，控制器电路在每一个参数具有至少两百个样本的阵列中存储初始车辆动态参数。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，控制器电路周期性地更新存储在阵列中的车辆动态参数。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，控制器电路以每个样本小于大约0.01秒的采样频率(ts)更新存储在阵列中的车辆动态参数。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，车辆动态参数包括来自车辆速度传感器的多个纵向速度(vx)、来自道路轮胎转向角传感器的多个方向盘转角(δ)、多个车辆偏航率(r)以及多个车辆侧向速度(vy)。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，车辆物理参数包括车辆质量(m)、到车辆重心(cog)的前轴距(lf)以及到所述cog的后轴距(lr)。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，基于油箱水平调整车辆质量(m)。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，车辆包括乘员检测系统，并且基于乘员的数量调整车辆质量(m)。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，当多个车辆侧向速度(vy)的变化小于第一阈值时，控制器电路确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，多个车辆侧向速度(vy)的变化由以下方程确定，
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，当多个车辆侧向速度(vy)的变化大于第一阈值时，控制器电路更新阵列并且重新计算多个车辆侧向速度(vy)的变化。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，第一阈值是固定阈值。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，第一阈值是0.05。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，第一阈值是动态阈值。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，动态阈值是基于车辆的纵向速度(vx)。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，当多个车辆偏航率(r)的变化大于第二阈值时，控制器电路确定车辆转动惯量(iz)。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，多个车辆偏航率(r)的变化由以下方程确定，
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，当多个车辆偏航率(r)的变化小于第二阈值时，控制器电路更新阵列并且重新计算多个车辆偏航率(r)的变化。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，第二阈值是固定阈值。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，第二阈值是0.25。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，第二阈值是动态阈值。
在具有前述任一段落的操作车辆系统的方法的一个或多个特征的示例中，动态阈值是基于车辆的纵向速度(vx)。
附图说明
现在将通过示例的方式参考附图描述本发明，其中：
图1是根据一个实施例的车辆系统的图示；并且
图2是示出了根据另一个实施例的操作图1的车辆系统的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，在附图中示出这些实施例的示例。在以下详细描述中，阐述了众多具体细节以便提供对各种所描述的实施例的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种所描述的实施例。在其他实例中，并未对公知方法、程序、部件、电路以及网络进行详细描述，以免不必要地使实施例的各方面模糊。
图1示出了车辆系统10，后文称为系统10，该系统10确定车辆16在道路上行驶时的轮胎侧偏刚度(tirecorneringstiffness)(cf,cr)12，以及车辆转动惯量(inertia)(iz)14。如本文所使用的，轮胎侧偏刚度(cf,cr)12包括前轮侧偏刚度(即，cf)以及后轮侧偏刚度(即，cr)。系统10可提供优于其他系统的改进，因为系统10实时地确定车辆16的轮胎侧偏刚度(cf,cr)12和车辆转动惯量(iz)14。在一些示例中，车道集中算法使用基于模型的控制设计方法，诸如传统状态反馈控制、线性二次型调节器(lqr)以及模型预测控制(mpc)。基于模型的控制设计的有效性取决于车辆模型的准确性。如果用于控制设计的车辆模型不准确，则基于模型的控制设计的性能将受到影响。轮胎侧偏刚度(cf,cr)12和车辆转动惯量(iz)14影响车辆模型的准确性。准确、实时地确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12和车辆转动惯量(iz)14的参数可得到更为准确的车辆模型，并且可使得基于模型的车道集中算法具有更高的有效性。在示例中，轮胎侧偏刚度(cf,cr)12受到胎压、胎龄、车辆负载和负载分布的影响。在示例中，车辆转动惯量(iz)14受到车辆负载和负载分布的影响。实时确定可改进可安装在车辆16中的车道集中算法的性能，使得车道集中算法随着车辆参数变化更为有效地操作。
系统10包括惯性导航系统模块18(ins模块18)，该ins模块18检测车辆偏航率(r)20和车辆侧向速度(vy)22。ins模块18(有时也称为ins+gnss)包括惯性测量单元(imu)和全球导航卫星系统(gnss)接收器。gnss接收器可从来自任一已知卫星系统的轨道卫星接收信号，这些已知的卫星系统包括全球定位系统(gps)、格洛纳斯(glonass)、北斗导航卫星系统(bds)和伽利略全球导航卫星系统。imu在三个轴上检测车辆角加速度来确定车辆偏航率(r)，并且还在三个轴上检测车辆线性加速度。将来自imu的信号与来自gnss接收器的车辆定位信号融合以用于检测车辆侧向速度(vy)22。ins模块18可以是适合于车辆应用的任何ins模块18，诸如由英国牛津郡的oxfordtechnicalsolutions有限公司制造的rt2000。
系统10还包括与ins模块18通信地耦合的控制器电路24。控制器电路24可以包括处理器(未示出)(诸如微处理器)或其他控制电路(诸如模拟和/或数字控制电路)。控制电路可以包括被编程以执行技术的一个或多个专用集成电路(asic)或现场可编程门阵列(fpga)，或可以包括被编程以用于根据固件、存储器、其他存储或组合中的程序指令执行技术的一个或多个通用硬件处理器。控制器电路24还可以将定制的硬接线逻辑、asic、或fpga与定制的编程进行组合，以实现技术。控制器电路24可以包括存储器或存储介质(未示出)，包括非易失性存储器，诸如用于存储一个或多个例程、阈值、和所捕获的数据的电可擦除可编程只读存储器(eeprom)。eeprom存储数据并且允许通过应用特定编程信号来擦除并且重新编程单个字节。控制器电路24可以包括非易失性存储器的其他示例，诸如闪存存储器、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、以及可擦除可编程只读存储器(eprom)。控制器电路24可以包括易失性存储器，诸如动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)。可由处理器执行一个或多个例程，以用于执行用于基于由控制器电路24从如本文描述的ins模块18接收到的信号实时地确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12和车辆转动惯量(iz)14的步骤。在示例中，ins模块18包括控制器电路24(即，控制器电路24被集成至ins模块18电封装)。在另一示例中，ins模块18以及控制器电路24是分开的设备。
控制器电路24基于车辆物理参数和车辆动态参数确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12。车辆动态参数是包括以下各项的变量：来自车辆速度传感器(未示出)的多个纵向速度(vx)26、来自道路轮胎转向角传感器(未示出)的多个方向盘转角(δ)28、来自imu的多个车辆偏航率(r)20以及来自ins模块18的多个车辆侧向速度(vy)22。在示例中，车辆速度传感器是安装在轮毂上的轮胎速度传感器。在另一示例中，车辆速度传感器与可被安装在车辆16上的制动防抱死系统(abs)系统集成。在另一示例中，车辆速度传感器是gnss接收器。道路轮胎方向盘转角传感器可被安装至车辆16的转向节组件，或可从安装至可安装在车辆16上的方向盘柱的方向盘角传感器导出。在示例中，各种车辆传感器经由控制器区域网总线(can总线-未示出)与控制器电路24通信。
车辆物理参数包括车辆质量(m)、到车辆重心32(cog32)的前轴距(lf)以及到cog32的后轴距(lr)34。在示例中，车辆质量(m)是存储在控制器电路24的存储器中的已知参数，即车辆16的整备质量。整备质量被定义为车辆16的总质量，包括标准装备以及所有必需的操作消耗品，诸如机油、变速器油、冷却剂、空调制冷剂，有时还包括满油箱的燃油。整备质量不包括乘客或货物。在另一示例中，基于油箱水平(即，油箱中的燃油水平)调整车辆质量(m)。在又另一示例中，车辆16包括乘员检测系统，并且基于乘坐车辆16的乘员数量调整车辆质量(m)。在又另一示例中，车辆16包括自调平悬挂系统，并且基于所需的调平量调整车辆质量(m)，该所需的调平量可指示额外的货物负载和/或乘客和货物的重量。
控制器电路24确定围绕车辆16的垂直轴(即，z轴)的车辆转动惯量(iz)14，如图1中所示，该垂直轴与纵向轴(即，x轴)和侧向轴(即，y轴)正交。车辆转动惯量(iz)14是基于车辆物理参数、车辆动态参数和轮胎侧偏刚度(cf,cr)12。车辆转动惯量(iz)14是这样一个量，其确定了围绕旋转轴(即，车辆的z轴)实现期望的角加速度所需的扭矩，并且该量在车道集中算法(未示出)中使用。
通过如下方程确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12，
这些方程是从“自行车模型”方程导出的，如下文所示。自行车模型是侧向车辆运动的运动学模型。自行车模型通常用于轨迹规划和控制。自行车模型是车辆16的简化模型，其中前轮并在一起作为单个轮胎，并且后轮也并在一起作为单个轮胎。其他假设包括但不限于：仅前轮是可操纵的，并且车辆16的俯仰和横滚旋转是围绕车辆16的cog32发生的。
自行车模型方程：
函数“mldivide(矩阵左除)”是一项由美国马萨诸塞州纳提克mathworks公司开发并且在他们的
项a[i]、b[i]和c[i]包括存储在控制器电路24的存储器中的车辆物理参数，以及由控制器电路24从它们相应的传感器接收到的车辆动态参数，如上文所描述的。在示例中，当车辆16启动时，控制器电路24在如上文方程
在示例中，控制器电路24在多个车辆侧向速度(vy)22的变化小于第一阈值时确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12。在该示例中，多个车辆侧向速度(vy)22的变化由以下方程确定，
其中，vy_max和vy_min是存储在至少200个样本的阵列中的多个车辆侧向速度(vy)22的最大值和最小值。在示例中，第一阈值是固定阈值。在该示例中，第一阈值是0.05或者存储在阵列中的多个车辆侧向速度(vy)22的总范围的5％。在该示例中，0.05的第一阈值足够低以使得车辆侧向运动处于准稳定状态模式中。准稳定状态模式提升了轮胎侧偏刚度(cf,cr)12的测量的准确度。
在另一示例中，第一阈值是动态阈值。在该示例中，动态阈值是基于车辆的纵向速度(vx)26。在示例中，动态阈值随着车辆的纵向速度(vx)26的增加而增加。在另一示例中，动态阈值随着车辆的纵向速度(vx)26的增加而减小。
在示例中，当多个车辆侧向速度(vy)22的变化大于第一阈值时(即，没有在准稳定状态模式中时)，控制器电路24使用车辆动态参数和车辆物理参数来更新第一组阵列，并且重新计算多个车辆侧向速度(vy)22的变化。即，控制器电路24对传感器进行采样并且重复进行多个车辆侧向速度(vy)22的变化的计算。控制器电路24重复进行这一采样和计算的循环，直至在确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12之前该变化小于第一阈值。
一旦由控制器电路24确定了轮胎侧偏刚度(cf,cr)12，控制器电路24通过以下方程确定车辆转动惯量(iz)14，
这些方程也是从“自行车模型”中导出的，如上文所描述的。控制器电路24在第二组阵列中存储车辆动态参数和车辆物理参数，如上文ciz方程中所示，其中每一个参数具有至少200个样本。当车辆16在道路上行驶时，第二组阵列以小于每个样本大约0.01秒的优选采样频率(ts)被填充。第二组阵列中的项d[i]包括轮胎侧偏刚度(cf,cr)12系数和车辆动态参数。变量(r)20是多个车辆偏航率(r)20。一旦控制器电路24已经初始化第二组阵列，控制器电路24以所限定的采样频率(ts)使用车辆动态参数和可能已发生变化的车辆物理参数中的任一个(例如，车辆质量(m))的数据周期性地更新第一组阵列。
在示例中，控制器电路24在多个车辆偏航率(r)20的变化大于第二阈值时确定车辆转动惯量(iz)14。在该示例中，控制器电路24通过以下方程确定多个车辆偏航率(r)20的变化，
其中r_max和r_min是存储在具有至少200个样本的第二组阵列中的车辆偏航率(r)20的最大值和最小值。在示例中，第二阈值是固定阈值。在该示例中，第二阈值是0.25或者是第二组阵列中多个车辆偏航率(r)20的总范围的25％。在该示例中，0.25的第二阈值足够高以使得车辆旋转运动指示非稳定状态模式。非稳定状态模式提升了车辆转动惯量(iz)14的测量的准确性。
在另一示例中，第二阈值是动态阈值。在该示例中，动态阈值是基于车辆16的纵向速度(vx)26。在示例中，动态阈值随着车辆16的纵向速度(vx)26的增加而增加。在另一示例中，动态阈值随着车辆16的纵向速度(vx)26的增加而减小。
在示例中，当多个车辆偏航率(r)20的变化小于第二阈值时(即，模型的激励不充分)，控制器电路24使用车辆动态参数和车辆物理参数更新第二组阵列，并且重新计算多个车辆偏航率(r)20的变化。即，控制器电路24对传感器进行采样并且重复进行多个车辆偏航率(r)20的变化的计算。控制器电路24重复进行这一采样和计算的循环，直至在确定车辆转动惯量(iz)14之前该变化大于第二阈值。
图2是示出操作系统10的方法100的示例的流程图。
步骤102“存储车辆参数”包括在控制器电路24中在第一组阵列中存储车辆物理参数和车辆动态参数，如上文所描述的。车辆物理参数包括车辆质量(m)、到车辆cog32的前轴距(lf)30以及到cog32的后轴距(lr)34。车辆动态参数是包括以下各项的变量：来自车辆速度传感器的多个纵向速度(vx)26、来自道路轮胎转向角传感器的多个方向盘转角(δ)28、来自imu的多个车辆偏航率(r)20以及来自ins模块18的多个车辆侧向速度(vy)22，如上文所描述的。控制器电路24与ins模块18通信地耦合，并且经由can总线从各种传感器接收数据。
在示例中，在车辆16启动时，控制器电路24在第一组阵列中存储初始车辆动态参数和车辆物理参数，如上文所描述的，并且在车辆16在道路上行驶时周期性地更新第一组阵列。在示例中，控制器电路24在多个车辆侧向速度(vy)22的变化小于第一阈值时确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12，如上文所描述的。在示例中，第一阈值是0.05的固定阈值。在另一示例中，第一阈值是如上文所描述的可基于车辆16的纵向速度(vx)26的动态阈值。
在示例中，当多个车辆侧向速度(vy)22的变化大于第一阈值时，控制器电路24使用车辆动态参数和车辆物理参数来更新第一组阵列，并且重新计算多个车辆侧向速度(vy)22的变化。控制器电路24重复进行这一采样和计算的循环，直至在确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12之前该变化小于第一阈值。
步骤104“确定侧偏刚度”包括使用控制器电路24通过以下方程确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12，
c[i]＝vx[i]r[i]。
这些方程是从“自行车模型”方程导出的，如上文所描述的。项a[i]、b[i]和c[i]包括存储在控制器电路24的存储器中的车辆物理参数，以及由控制器电路24从它们相应的传感器接收到的车辆动态参数，如上文所描述的。
步骤106“确定转动惯量”包括使用控制器电路24确定围绕车辆16的z轴的车辆转动惯量(iz)14，该z轴与x轴和y轴两者正交，如图1中所示。车辆转动惯量(iz)14是基于车辆物理参数、车辆动态参数和轮胎侧偏刚度(cf,cr)12。控制器电路24通过以下方程确定车辆转动惯量(iz)14，
这些方程也是从“自行车模型”方程导出的，如上文所描述的。控制器电路24在第二组阵列中存储车辆动态参数和车辆物理参数，并且在车辆16在道路上行驶时周期性地更新第二组阵列，如上文所描述的。第二组阵列中的项d[i]包括轮胎侧偏刚度(cf,cr)12系数和车辆动态参数。变量(r)20是多个车辆偏航率(r)20。
在示例中，控制器电路24在多个车辆偏航率(r)20的变化大于第二阈值时确定车辆转动惯量(iz)14，如上文所描述的。在示例中，第二阈值是0.25的固定阈值。在另一示例中，第二阈值是如上文所描述的可基于车辆16的纵向速度(vx)26的动态阈值。在示例中，当多个车辆偏航率(r)20的变化小于第二阈值时，控制器电路24使用车辆动态参数和车辆物理参数更新第二组阵列，并且重新计算多个车辆偏航率(r)20的变化。控制器电路24重复进行这一采样和计算的循环，直至在确定车辆转动惯量(iz)14之前该变化大于第二阈值。
因此，提供了车辆系统10和操作车辆系统10的方法100。车辆系统10可提供优于其他系统的优势，因为车辆系统10在车辆16在道路上行驶时实时地确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)12和车辆转动惯量(iz)14。
尽管已经根据本发明的优选实施例描述了本发明，然而并不旨在受限于此，而是仅受所附权利要求书中所阐述的范围限制。“一个或多个”包括：由一个要素执行的功能；由多于一个的要素例如以分布式方式执行的功能；由一个要素执行的若干功能；由若干要素执行的若干功能；或上述的任何组合。将会理解，虽然在一些实例中，术语第一、第二等在本文中用于描述各种要素，但这些要素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个要素与另一个要素。例如，第一接触件可以被称为第二接触件，并且类似地，第二接触件可以被称为第一接触件，而没有背离各种所描述的实施例的范围。第一接触件和第二接触件两者都是接触件，但它们并非相同的接触件。在对本文中各种所描述的实施例的描述中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在是限制性的。如在对各种所描述的实施例和所附权利要求的描述中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文以其他方式明确指出。还将理解，本文所使用的术语“和/或”是指并且包含相关联的所列项目中的任一个以及相关联的所列项目中的一个或更多个的所有可能的组合。将进一步理解的是，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”当在本说明书中使用时指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其群组的存在或添加。如本文中所使用的，取决于上下文，术语“如果(if)”可选地被解释为表示“当…时”或“在…后”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，取决于上下文，短语如果被确定摂或如果检测到“[所陈述的情况或事件]”被可选地解释为表示“在确定…后”或“响应于确定”或“在检测到[所陈述的情况或事件]后”或“响应于检测到[所陈述的情或事件]”。
1.一种系统，包括：
惯性导航系统模块ins模块，所述ins模块检测车辆偏航率和车辆侧向速度；以及
控制器电路，所述控制器电路与所述ins模块通信地耦合；其中
所述控制器电路基于车辆物理参数和车辆动态参数确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)；并且其中
所述控制器电路基于所述车辆物理参数、所述车辆动态参数和所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)确定车辆转动惯量(iz)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)和所述车辆转动惯量(iz)是在所述车辆在道路上行驶时实时地确定的。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)由以下方程确定，
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车辆转动惯量(iz)由以下方程确定，
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器电路在所述车辆启动时在每一个参数具有至少200个样本的阵列中存储初始车辆动态参数。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器电路周期性地更新所述阵列中存储的所述车辆动态参数。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制器电路以小于大约每个样本0.01秒的采样频率(ts)更新存储在所述阵列中的所述车辆动态参数。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆动态参数包括来自车辆速度传感器的多个纵向速度(vx)、来自道路轮胎转向角传感器的多个方向盘转角(δ)、多个车辆偏航率(r)以及多个车辆侧向速度(vy)。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆物理参数包括车辆质量(m)、到车辆重心cog的前轴距(lf)以及到所述cog的后轴距(lr)。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，基于油箱水平调整所述车辆质量(m)。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述车辆包括乘员检测系统，并且基于乘员的数量调整所述车辆质量(m)。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器电路在多个车辆侧向速度(vy)的变化小于第一阈值时确定所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述多个车辆侧向速度(vy)的变化由以下方程确定，
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，当所述多个车辆侧向速度(vy)的变化大于所述第一阈值时，所述控制器电路更新所述阵列并且重新计算所述多个车辆侧向速度(vy)的变化。
15.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一阈值是固定阈值。
16.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一阈值是0.05。
17.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一阈值是动态阈值。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述动态阈值基于所述车辆的纵向速度(vx)。
19.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器电路在多个车辆偏航率(r)的变化大于第二阈值时确定所述车辆转动惯量(iz)。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述多个车辆偏航率(r)的变化由以下方程确定，
21.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，当所述多个车辆偏航率(r)的变化小于所述第二阈值时，所述控制器电路更新所述阵列并且重新计算所述多个车辆偏航率(r)的变化。
22.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述第二阈值是固定阈值。
23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第二阈值是0.25。
24.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第二阈值是动态阈值。
25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述动态阈值基于所述车辆的纵向速度(vx)。
26.一种操作系统的方法，包括：
使用惯性导航系统模块ins模块检测车辆偏航率和车辆侧向速度；以及
使用与所述ins模块通信地耦合的控制器电路基于车辆物理参数和车辆动态参数确定轮胎侧偏刚度(cf,cr)；以及
使用所述控制器电路基于所述车辆物理参数、所述车辆动态参数和所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)确定车辆转动惯量(iz)。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)和所述车辆转动惯量(iz)是在所述车辆在道路上行驶时实时地确定的。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)由以下方程确定，
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述车辆转动惯量(iz)由以下方程确定，
30.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述控制器电路在所述车辆启动时在每一个参数具有至少200个样本的阵列中存储初始车辆动态参数。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述控制器电路周期性地更新所述阵列中存储的所述车辆动态参数。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述控制器电路以小于大约每个样本0.01秒的采样频率(ts)更新存储在所述阵列中的所述车辆动态参数。
33.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述车辆动态参数包括来自车辆速度传感器的多个纵向速度(vx)、来自道路轮胎转向角传感器的多个方向盘转角(δ)、多个车辆偏航率(r)以及多个车辆侧向速度(vy)。
34.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述车辆物理参数包括车辆质量(m)、到车辆重心cog的前轴距(lf)以及到所述cog的后轴距(lr)。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，基于油箱水平调整所述车辆质量(m)。
36.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述车辆包括乘员检测系统，并且基于乘员的数量调整所述车辆质量(m)。
37.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述控制器电路在多个车辆侧向速度(vy)的变化小于第一阈值时确定所述轮胎侧偏刚度(cf,cr)。
38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述多个车辆侧向速度(vy)的变化由以下方程确定，
39.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，当所述多个车辆侧向速度(vy)的变化大于所述第一阈值时，所述控制器电路更新所述阵列并且重新计算所述多个车辆侧向速度(vy)的变化。
40.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述第一阈值是固定阈值。
41.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述第一阈值是0.05。
42.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述第一阈值是动态阈值。
43.根据权利要求42所述的方法，其特征在于，所述动态阈值基于所述车辆的纵向速度(vx)。
44.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述控制器电路在多个车辆偏航率(r)的变化大于第二阈值时确定车辆转动惯量(iz)。
45.根据权利要求44所述的方法，其特征在于，所述多个车辆偏航率(r)的变化由以下方程确定，
46.根据权利要求44所述的方法，其特征在于，当所述多个车辆偏航率(r)的变化小于所述第二阈值时，所述控制器电路更新所述阵列并且重新计算所述多个车辆偏航率(r)的变化。
47.根据权利要求44所述的方法，其特征在于，所述第二阈值是固定阈值。
48.根据权利要求47所述的方法，其特征在于，所述第二阈值是0.25。
49.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，所述第二阈值是动态阈值。
50.根据权利要求49所述的方法，其特征在于，所述动态阈值基于所述车辆的纵向速度(vx)。
技术总结