專利名稱：穩(wěn)定汽車的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定汽車的裝置和方法。
背景技術(shù)：
汽車，不論是單輛汽車還是由一輛拖車和一輛掛車或一輛半掛車或一輛牽引掛車組成的車組都可能由于側(cè)風(fēng)或別的影響例如公路不平而產(chǎn)生擺動(dòng)或橫擺運(yùn)動(dòng)。由于這個(gè)問題在很大程度上出現(xiàn)在車組而且又比在單輛汽車時(shí)危險(xiǎn)得多，所以本發(fā)明裝置或本發(fā)明方法在下面著眼于車組進(jìn)行分析，但不因此受到限制。本發(fā)明裝置或本發(fā)明方法同樣可用于單輛汽車。
當(dāng)車組產(chǎn)生擺動(dòng)或橫擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，掛車?yán)@其垂直軸振動(dòng)并通過掛鉤激發(fā)拖車振動(dòng)。如果車速低于所謂的臨界速度，則振動(dòng)是阻尼的；如果車速等于臨界速度，則振動(dòng)是無阻尼的；如果車速高于臨界速度，則振動(dòng)產(chǎn)生顫鳴。其中，臨界速度的值取決于諸如軸距和牽引桿長度之類的幾何數(shù)據(jù)、取決于汽車和掛車的質(zhì)量和偏駛慣性力矩、還取決于軸的斜向運(yùn)行剛度。在車組屬于轎車范疇時(shí)，這個(gè)臨界速度值一般在90～130小時(shí)公里的范圍內(nèi)波動(dòng)。擺動(dòng)或橫擺運(yùn)動(dòng)的頻率約為0.5～1.5赫茲。
目前市售的行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)正如《汽車技術(shù)雜志》(ATZ)1994年96卷11期674～689頁發(fā)表的文章“博世行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”所述的那樣，雖然上述擺動(dòng)可導(dǎo)致調(diào)節(jié)器干預(yù)，但由于這些行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要為單輛汽車(這里指小汽車)設(shè)計(jì)的，且以汽車的偏駛率的調(diào)節(jié)為重點(diǎn)，所以調(diào)節(jié)器干預(yù)尚未達(dá)到最佳方式。在這種背景下，現(xiàn)有的行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要配置一個(gè)可以識(shí)別橫擺運(yùn)動(dòng)的裝置。這樣，就可在存在橫擺運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行最佳的調(diào)節(jié)器干預(yù)。
這類方法和裝置已在現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行了多方面的改進(jìn)。
其中，例如有人提出了一種有關(guān)汽車橫向穩(wěn)定的改進(jìn)方法，該方法對(duì)在一定頻帶范圍內(nèi)振動(dòng)的汽車的一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值超過一定的極限值時(shí)，采取了一些汽車減速的措施。為此，要確定一個(gè)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的該橫向動(dòng)態(tài)值的多個(gè)連續(xù)的振幅是否超過與之對(duì)應(yīng)的極限值。這個(gè)方法很復(fù)雜，費(fèi)用大，因而很不適用于汽車行業(yè)。此外，也沒有考慮汽車速度。
其次，有人提出了這樣一種識(shí)別系統(tǒng)，用這種系統(tǒng)在一定條件下識(shí)別汽車的擺動(dòng)，并在識(shí)別到擺動(dòng)時(shí)向司機(jī)發(fā)出警報(bào)。為此，在汽車中裝有一個(gè)橫向加速度傳感器。為了識(shí)別擺動(dòng)，要對(duì)借助于橫向加速度傳感器測出的信號(hào)的頻率和振幅進(jìn)行觀察。其中，頻率從連續(xù)的過零點(diǎn)的時(shí)間間隔得出。這種方法因其費(fèi)用大也不適用于汽車行業(yè)。當(dāng)這樣確定的頻率位于一個(gè)預(yù)定的頻帶以內(nèi)，且振幅大于極限值時(shí)，則出現(xiàn)擺動(dòng)。此外，結(jié)合該系統(tǒng)，建議除了橫向加速度外，還對(duì)汽車的速度和/或轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行觀察，但未闡明速度或轉(zhuǎn)向角度的具體考慮。

發(fā)明內(nèi)容
從上述已知的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明旨在提出一種穩(wěn)定汽車的裝置和方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較，它具有較簡單的結(jié)構(gòu)，而且在計(jì)算容量方面用很少的費(fèi)用足夠。
在這里應(yīng)當(dāng)指出美國汽車工程師學(xué)會(huì)論文(SAE-Paper)973284關(guān)于“商用汽車的行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”一文，該文以一般的方式敘述了一種為拖車組設(shè)計(jì)的行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該文和前述的“博世行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”都是本說明書的公開的一部分。
本發(fā)明裝置涉及汽車橫擺運(yùn)動(dòng)的一種識(shí)別裝置。該裝置包括至少一個(gè)第一計(jì)算裝置，用它來計(jì)算一個(gè)表示汽車橫向動(dòng)態(tài)的橫向動(dòng)態(tài)值。此外，該裝置包括第二個(gè)計(jì)算裝置，用它來計(jì)算一個(gè)描述汽車速度的速度值。該裝置還包括給第一計(jì)算裝置傳送汽車橫向加速度和/或偏駛率信號(hào)的探測裝置和給第二計(jì)算裝置傳送汽車速度信號(hào)的探測裝置。該裝置還包括一個(gè)第三計(jì)算裝置，在第三計(jì)算裝置中，根據(jù)至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值和速度值確定是否汽車存在橫擺運(yùn)動(dòng)。為此，第三計(jì)算裝置要至少檢查是否至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值大于一個(gè)相應(yīng)的極限值，和速度值是否大于一個(gè)相應(yīng)的極限值。當(dāng)至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值大于相應(yīng)的極限值時(shí)，和當(dāng)速度值大于相應(yīng)的極限值時(shí)，汽車就出現(xiàn)橫擺運(yùn)動(dòng)。
很明顯，為了識(shí)別橫擺運(yùn)動(dòng)，必須算出橫向動(dòng)態(tài)值，因?yàn)闄M向動(dòng)態(tài)值含有這種運(yùn)動(dòng)的信息。由于下述原因，必須進(jìn)行速度值的計(jì)算如前所述，橫擺運(yùn)動(dòng)的變化過程在很大程度上取決于汽車速度與臨界速度的關(guān)系。當(dāng)汽車速度低于臨界速度時(shí)，則是一種阻尼的橫擺運(yùn)動(dòng)，它比不阻尼的或者甚至顫鳴的橫擺運(yùn)動(dòng)危險(xiǎn)性小，因?yàn)檫@種阻尼的橫擺運(yùn)動(dòng)在一些時(shí)間后就會(huì)自動(dòng)結(jié)束。亦即只要汽車速度低于臨界速度，對(duì)橫擺運(yùn)動(dòng)的監(jiān)視就不必一定需要，因而也可不進(jìn)行監(jiān)視。在這種情況下，就不必一定需要監(jiān)視和識(shí)別所需的計(jì)算容量。為了有一定的安全程度，所需的極限值最好比實(shí)際的臨界速度小一定的安全距離。與總是進(jìn)行監(jiān)視或識(shí)別即不考慮汽車速度的現(xiàn)有技術(shù)比較，這是一大優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，本發(fā)明裝置適用于一種描述汽車行駛動(dòng)態(tài)的一個(gè)值尤其是描述汽車偏駛率的一個(gè)值的調(diào)節(jié)裝置范圍內(nèi)。例如從上述文章“博世行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”可知，這種描述汽車行駛動(dòng)態(tài)的一個(gè)值的調(diào)節(jié)裝置出廠前就配置了一個(gè)在汽車橫擺運(yùn)動(dòng)識(shí)別范圍內(nèi)可能用到的橫向加速度傳感器和偏駛率傳感器。
在這種背景下，本發(fā)明裝置最好包括第一探測裝置尤其是一個(gè)橫向加速度傳感器來探測作用到汽車上的橫向加速度。所以可用第一計(jì)算裝置中的一個(gè)計(jì)算裝置算出與汽車的橫向加速度有關(guān)的橫向動(dòng)態(tài)值中的一個(gè)值。另一種辦法或補(bǔ)充的辦法是，本發(fā)明裝置最好包括第二探測裝置尤其是一個(gè)偏駛傳感器，用以探測汽車的偏駛率。因此用第一計(jì)算裝置中的一個(gè)計(jì)算裝置計(jì)算與汽車偏駛率有關(guān)的橫向動(dòng)態(tài)值中的一個(gè)值。當(dāng)本發(fā)明裝置包括正好兩個(gè)第一計(jì)算裝置時(shí)，則是特別有利的。這樣，第一和第二探測裝置分別對(duì)應(yīng)一個(gè)第一計(jì)算裝置，從而可更精確地識(shí)別橫擺運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樘峁┝藘蓚€(gè)相互獨(dú)立算出的值來進(jìn)行評(píng)估。
如果算出偏駛率的理論值和汽車偏駛率之間的一個(gè)差值并根據(jù)這個(gè)差值算出橫向動(dòng)態(tài)值的一個(gè)值，則是最有利的。其中，偏駛率的理論值是根據(jù)汽車速度和由司機(jī)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向角度借助于一個(gè)適當(dāng)?shù)钠嚹Ｐ颓蟪龅摹Ｋ赃@樣算出的橫向動(dòng)態(tài)值含有由司機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的信息。也就是說，例如含有這樣的信息司機(jī)是否行駛了一個(gè)繞開障礙過程和在這種情況中由司機(jī)故意引起的橫擺運(yùn)動(dòng)，亦即不是由外界的影響例如側(cè)風(fēng)引起的。
考慮上述差值的另一辦法或補(bǔ)充辦法是，本發(fā)明裝置最好含有第四計(jì)算裝置，用以計(jì)算一個(gè)表示由司機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向值。該轉(zhuǎn)向值最好根據(jù)由司機(jī)在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向角度中算出。時(shí)間間隔的考慮導(dǎo)致司機(jī)的整個(gè)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)過程中的判斷準(zhǔn)確的信息，因?yàn)榭紤]了在這個(gè)時(shí)間間隔過程中由司機(jī)調(diào)節(jié)的不同的轉(zhuǎn)向角度。最好用一個(gè)積分裝置進(jìn)行這種計(jì)算。
由于小的轉(zhuǎn)向角度即由于司機(jī)的輕微的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角度一般不會(huì)導(dǎo)致汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)，所以在計(jì)算轉(zhuǎn)向值時(shí)不考慮小的轉(zhuǎn)向角度。這些小的轉(zhuǎn)向角度通過使用一個(gè)具有適當(dāng)選擇的死區(qū)的可假設(shè)為人所共知的選通裝置進(jìn)行選除。也就是說，從借助于轉(zhuǎn)向角度傳感器探測的作為輸入值輸入選通裝置的轉(zhuǎn)向角度中，該選通裝置只輸出這樣的轉(zhuǎn)向角度作為輸出值，即其值不在描述轉(zhuǎn)向角度的值的數(shù)值范圍的死區(qū)以內(nèi)。補(bǔ)充的或另一種辦法是，從隨時(shí)間緩慢變化的轉(zhuǎn)向角度變化中得出的轉(zhuǎn)向角度同樣不予考慮。其原因是，隨時(shí)間緩慢變化的轉(zhuǎn)向角度變化通常不導(dǎo)致汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。最好用高通濾波器來濾掉隨時(shí)間緩慢變化的轉(zhuǎn)向角度變化中得出的轉(zhuǎn)向角度。
此外，在第三計(jì)算裝置中進(jìn)行的計(jì)算取決于轉(zhuǎn)向值的大小。當(dāng)轉(zhuǎn)向值的數(shù)值大于相應(yīng)的極限值時(shí)，由于在這種情況下汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)是由于司機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)所致，就是說，是司機(jī)有意進(jìn)行的行車操縱例如一種繞過障礙行車引起的，所以最好不進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。
上述兩個(gè)方法即一方面差值的計(jì)算和另一方面轉(zhuǎn)向值的計(jì)算可用冗余度的方式同時(shí)進(jìn)行。
至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值所屬的極限值的數(shù)值和/或速度值所屬的極限值的數(shù)值都由是否進(jìn)行過橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別來決定，這已證明是特別有利的。其中，如果進(jìn)行過橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別，只要尚未識(shí)別出橫擺運(yùn)動(dòng)，則所用的值比將用的值小。就是說，由于較小的值在識(shí)別橫擺運(yùn)動(dòng)時(shí)根據(jù)識(shí)別進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)干預(yù)和/或單個(gè)制動(dòng)器干預(yù)要比在較大值時(shí)進(jìn)行較長的時(shí)間，這樣就獲得了一個(gè)附加的安全裕度。在確定數(shù)值時(shí)，通常通過上述方法定義一個(gè)滯后函數(shù)。
如前所述，汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)是在一個(gè)預(yù)定的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生的，所以在汽車橫擺運(yùn)動(dòng)識(shí)別時(shí)的第一步在于，確定在這個(gè)頻率范圍內(nèi)是否存在表征或表示橫擺運(yùn)動(dòng)的信號(hào)或值。對(duì)此，至少一個(gè)第一計(jì)算裝置含有一個(gè)第一濾波器尤其是一個(gè)帶通濾波器，業(yè)已證明是特別有利的。與現(xiàn)有技術(shù)已知的方法比較(觀察時(shí)間窗口、確定過零點(diǎn))，用帶通濾波器要簡單得多。
此外，與已知的現(xiàn)有技術(shù)比較，用濾波器可按簡單的方式方法濾掉表征汽車橫擺運(yùn)動(dòng)的預(yù)定頻率范圍內(nèi)的部分，而不用大的花費(fèi)從輸入第一計(jì)算裝置的輸入值中確定橫向動(dòng)態(tài)值。在這種情況下，根據(jù)濾掉的部分確定橫向動(dòng)態(tài)值。如上所述，上述的輸入值涉及作用到汽車上的橫向加速度或涉及汽車的偏駛率或涉及由汽車偏駛率和偏駛率的理論值中得出的差值。
例如對(duì)配有一個(gè)行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的汽車來說，本發(fā)明裝置含有影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩的裝置和/或汽車輪子配置的制動(dòng)器。在識(shí)別出汽車橫擺運(yùn)動(dòng)的情況下，最好操作影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩的裝置和汽車輪子配置的制動(dòng)器，以降低汽車速度。這時(shí)最好均勻地操作制動(dòng)器。通過降低汽車速度可達(dá)到如下的目的汽車速度重新低于臨界速度，從而使已經(jīng)存在的橫擺運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼，由此而使掛車重新穩(wěn)定。亦即通過干預(yù)使汽車速度重新達(dá)到非臨界區(qū)。
另一種辦法是，在識(shí)別出汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，這樣單個(gè)操作為汽車輪子配置的制動(dòng)器，從而產(chǎn)生一個(gè)作用到汽車上的偏駛力矩來抵消橫擺運(yùn)動(dòng)。這樣同樣達(dá)到了汽車的穩(wěn)定，這樣的穩(wěn)定還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即它隨汽車減速而來，對(duì)司機(jī)幾乎沒有感覺。進(jìn)行上述的單個(gè)輪子的制動(dòng)來抑制橫擺運(yùn)動(dòng)，最好反相位進(jìn)行，這種制動(dòng)可看成實(shí)際的行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)或?qū)嶋H的行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器的一定程度的匹配，因?yàn)樵谶@種情況中進(jìn)行干預(yù)，這種干預(yù)不是溯源于以調(diào)節(jié)原理為根據(jù)的行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，更確切地說，在這種情況中阻止了行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的干預(yù)。
汽車制動(dòng)器的上述操作應(yīng)作如下理解如果汽車是指單輛汽車，則是操作它的制動(dòng)器。如果汽車是指拖車組，則視掛車或半掛車的配置而有不同的可能性如果拖車只配置了與輪子對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器，則只操作這些制動(dòng)器；如果掛車或半掛車也配置了與其輪子對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器，則拖車的制動(dòng)器或掛車或半掛車的制動(dòng)器可在單個(gè)位置進(jìn)行操作，也可共同進(jìn)行操作。
根據(jù)第一實(shí)施例，至少一個(gè)第一計(jì)算裝置含有求平均值的裝置，用它根據(jù)濾掉的部分通過求平均值算出橫向動(dòng)態(tài)值。這個(gè)求平均值的裝置最好是一個(gè)低通濾波器。此外，該至少第一計(jì)算裝置最好含有一個(gè)求和裝置，在計(jì)算平均值之前，用它求出濾掉部分之和。這樣得出的橫向動(dòng)態(tài)值是衡量瞬時(shí)振幅從而是衡量橫擺運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。通過求和以及緊接著的求平均值產(chǎn)生了一個(gè)值，此值不再具有波動(dòng)，因而是一個(gè)唯一的、判斷準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)第二實(shí)施例，至少一個(gè)第一計(jì)算裝置含有用來根據(jù)濾掉的部分算出一個(gè)振幅值的第一裝置，該振幅值表示輸入該第一計(jì)算裝置的輸入值的振幅并相當(dāng)于橫向動(dòng)態(tài)值。此外，該至少第一計(jì)算裝置含有用來根據(jù)濾掉的部分算出一個(gè)干擾值的第二裝置。該干擾值表示輸入該第一計(jì)算裝置的輸入值的部分，但是雖然在該輸入值中含有該部分，而該部分卻與汽車的待確定的橫擺運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。換句話說，雖然在該輸入值中含有基于干擾值的該部分，但該部分不是源自汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。干擾值例如表示諸如在不良道路行駛中或司機(jī)進(jìn)行換車道時(shí)可能產(chǎn)生的一些影響。
此外，根據(jù)干擾值進(jìn)行在第三計(jì)算裝置中待實(shí)施的計(jì)算。其中，當(dāng)由該干擾值和振幅值構(gòu)成的比值大于所屬的極限值時(shí)，則不進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別，這表明是有利的。
通過干擾值提供的一個(gè)用來識(shí)別汽車橫擺運(yùn)動(dòng)的判據(jù)可達(dá)到如下的改進(jìn)，凡是不明確符合汽車橫擺運(yùn)動(dòng)的狀況，都不予考慮。
在至少一個(gè)第一計(jì)算裝置中含有的第一裝置又含有信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器用來產(chǎn)生兩個(gè)移動(dòng)了一定相位尤其是90°的信號(hào)。最好這兩個(gè)信號(hào)具有相同的振幅。此外，該第一裝置含有解調(diào)裝置，該解調(diào)裝置用來根據(jù)濾掉的部分和兩個(gè)用信號(hào)發(fā)生器發(fā)生的信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)解調(diào)的信號(hào)。該解調(diào)裝置最好作為乘法裝置構(gòu)成。此外，該第一裝置含有濾波裝置，該濾波裝置最好作為低通濾波器構(gòu)成，并用它來過濾已解調(diào)的信號(hào)。根據(jù)得出的濾波解調(diào)信號(hào)算出振幅值。
用信號(hào)發(fā)生器發(fā)生的兩個(gè)信號(hào)是周期信號(hào)，它們的頻率相當(dāng)于汽車擺動(dòng)橫擺的預(yù)期頻率。通過相當(dāng)于乘法的解調(diào)，具有擺動(dòng)頻率的濾掉部分轉(zhuǎn)變成等同部分和具有二倍頻的振動(dòng)。通過后面連接的低通濾波器濾出含有橫擺運(yùn)動(dòng)真實(shí)信息的等同部分。這種方法總的來說，相當(dāng)于具有很高質(zhì)量的帶通濾波。
在至少一個(gè)第一計(jì)算裝置中含有的第二裝置具有調(diào)制裝置，該調(diào)制裝置最好作為乘法裝置構(gòu)成，用它們根據(jù)兩個(gè)濾波解調(diào)信號(hào)和兩個(gè)用信號(hào)發(fā)生器發(fā)生的信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)調(diào)制信號(hào)。這兩個(gè)調(diào)制信號(hào)輸入一個(gè)帶有后置評(píng)估裝置的加法裝置中，并且該加法裝置和評(píng)估裝置算出一個(gè)值，該值表示汽車的待測算的或待識(shí)別的橫擺運(yùn)動(dòng)，但與干擾影響無關(guān)。也就是說，用該加法裝置和該評(píng)估裝置求出的值表示應(yīng)測定或識(shí)別的汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)，但不存在由于干擾影響引起的部分。也就是說，這個(gè)值真實(shí)地描述了橫擺運(yùn)動(dòng)。通過調(diào)制重新把兩個(gè)等同部分轉(zhuǎn)換成周期信號(hào)，其頻率相當(dāng)于橫擺運(yùn)動(dòng)的頻率。
此外，第二裝置含有一個(gè)減法裝置，用該減法裝置，根據(jù)濾掉的部分和表示汽車待計(jì)算或待識(shí)別的橫擺運(yùn)動(dòng)的、但與干擾影響無關(guān)的值算出一個(gè)值，從該值中通過計(jì)值和濾波尤其是在使用一個(gè)低通濾波器的情況下算出干擾值。通過計(jì)值和濾波，保證了干擾值沒有太大的波動(dòng)，因而是一個(gè)判斷準(zhǔn)確的判據(jù)。上述的減法利用了這樣的事實(shí)，即濾出的部分仍含有上述的干擾部分，而兩個(gè)濾波和解調(diào)信號(hào)則與這些干擾部分無關(guān)，從這兩個(gè)信號(hào)中算出表示汽車待算出的、與干擾影響無關(guān)的橫擺運(yùn)動(dòng)。所以干擾值的計(jì)算是可能的。
如上所述，這里的汽車指的是由一輛拖車和一輛掛車或半掛車組成的車組。所以用本發(fā)明裝置可識(shí)別掛車或半掛車的擺動(dòng)。同樣可識(shí)別由掛車或半掛車引起的并傳遞到拖車上的擺動(dòng)。該拖車最好配置有識(shí)別擺動(dòng)所需的全部探測裝置和/或傳感裝置。所以不需要付出大的費(fèi)用來配備屬于一個(gè)車組的掛車或半掛車所需的全部傳感元件。
在拖車組的情況下，最好只有在拖車上真實(shí)連接一輛掛車或半掛車時(shí)，才進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。為了能夠識(shí)別這種情況，本發(fā)明裝置含有用來測定是否在拖車上連接了一輛掛車或半掛車的裝置。這種方法一方面有助于提高安全性，另一方面又減少了所需的計(jì)算容量和同時(shí)減少了計(jì)算時(shí)間，因?yàn)橹挥性谡鎸?shí)地存在產(chǎn)生橫擺運(yùn)動(dòng)的原因時(shí)亦即只有在拖車上連接了一輛掛車或半掛車時(shí)，才進(jìn)行橫向擺動(dòng)的識(shí)別。
探測是否在拖車上連接了一輛掛車或半掛車，最好通過檢查一個(gè)電觸頭來實(shí)現(xiàn)。也就是說檢查一個(gè)屬于掛車或半掛車的插頭是否連接在一個(gè)裝在拖車上的插座上。對(duì)此可采用不同的方法。
例如可以不依賴于司機(jī)地操作掛車或半掛車的至少一個(gè)制動(dòng)信號(hào)燈。是否連接了一輛掛車或半掛車，可通過電流監(jiān)視來確定。如果在操作過程中，在該制動(dòng)信號(hào)燈配置的導(dǎo)線中流過電流，則表明在拖車上連接了一輛掛車或半掛車。除了不依賴于司機(jī)操作的制動(dòng)信號(hào)燈外在這種情況中不存在由司機(jī)進(jìn)行的制動(dòng)過程，也可設(shè)想在上述識(shí)別范圍內(nèi)運(yùn)用一個(gè)由司機(jī)進(jìn)行的制動(dòng)過程。在所述的這些情況中，都用通電來檢查電觸頭。
此外，在識(shí)別是否連接了一輛掛車或半掛車的范圍內(nèi)也可使用一個(gè)自保繼電器。當(dāng)掛車上的插座形成回路時(shí)，該繼電器動(dòng)作。
拖車上是否連接了一輛掛車或半掛車的信息可通過一個(gè)在汽車內(nèi)的現(xiàn)成的CAN總線輸入控制裝置或控制裝置中含有的用來處理該信息的元件。
這里要說明一點(diǎn)，下面稱呼的掛車的概念始終還包括了兩種另外的結(jié)構(gòu)型式半掛車和牽引掛車。


附圖包括圖1至圖6。圖1用一般形式的方塊電路圖表示一個(gè)控制裝置，本發(fā)明裝置安裝在該控制裝置中，該控制裝置具有屬于它的傳感元件和執(zhí)行元件。圖2和圖3屬于第一個(gè)實(shí)施例。圖2以方塊電路圖的形式表示本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)。圖3以流程框圖的形式表示在本發(fā)明裝置中實(shí)施本發(fā)明方法的流程。第二個(gè)實(shí)施例以圖4至圖6為根據(jù)。圖4和5用不同詳細(xì)程度表示本發(fā)明裝置。圖6表示屬于本發(fā)明方法的流程。各圖中所有的方塊或步驟，凡是參考號(hào)相同的，都是同一的。
具體實(shí)施例方式
在圖1中用一般的形式示出了一個(gè)控制裝置105。這個(gè)控制裝置例如是一種適用于行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)范圍的控制裝置。有關(guān)這方面的詳細(xì)情況請(qǐng)參看“博世行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”一文。各種傳感信號(hào)輸入該控制裝置中。這里指的是用一個(gè)橫向加速度傳感器101探測的橫向加速度aq、用一個(gè)偏駛率傳感器102探測的汽車的偏駛率omega、用一個(gè)轉(zhuǎn)向角傳感器104探測轉(zhuǎn)向角delta和用適當(dāng)裝置103探測的汽車的速度vf。裝置103例如是配置于車輪的帶有后置評(píng)估裝置的車輪轉(zhuǎn)速傳感器。根據(jù)輸入控制裝置中的輸入值，按照存儲(chǔ)在它里面的調(diào)節(jié)原理產(chǎn)生與它對(duì)應(yīng)的致動(dòng)器106的操作信號(hào)SS1。致動(dòng)器106例如指的是影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩的裝置和/或配置于汽車輪子的制動(dòng)器。制動(dòng)器則可以是液壓的或電動(dòng)液壓的或氣動(dòng)的或電動(dòng)氣動(dòng)的或機(jī)電的制動(dòng)裝置的一部分。信號(hào)SS2從致動(dòng)器106輸入控制裝置，這些信號(hào)給予該控制裝置一個(gè)關(guān)于這些致動(dòng)器的運(yùn)行狀態(tài)的信息。
此外，從方塊107向該控制裝置105輸入一個(gè)信號(hào)ASF，該方塊表示用來測定是否在拖車上連接了一輛掛車或半掛車的一種裝置。信號(hào)ASF可按前述的方式方法產(chǎn)生。并適用如下規(guī)定當(dāng)拖車上連接了一輛掛車或半掛車時(shí)，賦予該信號(hào)ASF的值為1。信號(hào)ASF的具體賦值將結(jié)合圖3和圖6進(jìn)行詳細(xì)說明。
下面結(jié)合圖2和圖3來說明第一實(shí)施例。
在圖2中用虛線方塊105表示該控制裝置中含有的各種元件。首先說明方塊209，它表示控制裝置105內(nèi)含有的調(diào)節(jié)器中心。該調(diào)節(jié)器中心209的詳細(xì)說明可參看“博世行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)”一文。
用方塊101探測的作用到汽車上的橫向加速度aq、用方塊102探測的汽車偏駛率omega、用方塊103探測的汽車速度vf以及用方塊104探測的轉(zhuǎn)向角delta都輸入該調(diào)節(jié)器中心。如前所述，控制裝置105是一種用來調(diào)節(jié)汽車行駛動(dòng)態(tài)尤其是用來調(diào)節(jié)汽車偏駛率的控制裝置。為此，輸入該調(diào)節(jié)器中心的偏駛率omega應(yīng)與偏駛率的理論值omegaSoll進(jìn)行比較。借助于一個(gè)適當(dāng)?shù)钠嚹Ｐ?，根?jù)汽車速度vf和轉(zhuǎn)向角度delta在控制器中心求出理論值omegaSoll。根據(jù)從偏駛率omega和理論值omegaSoll得出的偏差求出R值，致動(dòng)器106用R值根據(jù)偏駛率進(jìn)行調(diào)節(jié)。R值輸入方塊208中。
偏駛率的理論值omegaSoll輸入方塊210中，在該方塊中，根據(jù)該理論值和偏駛率omega求出一個(gè)差值omegaDiff，該差值輸入方塊204中。方塊204是一種濾波器尤其是一個(gè)帶通濾波器。用濾波器204從該差值omegaDiff中濾掉位于一定頻率范圍內(nèi)的部分omegaBP，該頻率范圍表征汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。濾掉的部分omegaBP輸入方塊205中，該方塊是一個(gè)求和裝置并用其算出濾掉部分omegaBP之和omegaAbs。這些和omegaAbs輸入一個(gè)求平均值的裝置中，該裝置尤其是設(shè)計(jì)為低通濾波器。從這些和求出的平均值omegaTP相當(dāng)于根據(jù)偏駛率求出的橫向動(dòng)態(tài)值，并輸入一個(gè)方塊207中，該方塊表示一個(gè)第三計(jì)算裝置。
方塊204、205和206在圖2中組成第一個(gè)計(jì)算裝置212，其中差值omegaDiff表示這個(gè)計(jì)算裝置的輸入值。這里要指出的是，也可只把偏駛率omega作為輸入值輸入該第一個(gè)計(jì)算裝置212中，而不用輸入該差值。在計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值omegaTP時(shí)，這個(gè)方法不受由此引起的影響。
除了第一計(jì)算裝置212外，本發(fā)明裝置含有另一個(gè)第一計(jì)算裝置211，它與第一計(jì)算裝置212的結(jié)構(gòu)完全相同。借助于橫向加速度傳感器101探測的橫向加速度aq作為輸入值輸入這個(gè)第一計(jì)算裝置211中。根據(jù)結(jié)合第一計(jì)算裝置212描述的方法，首先算出借助于濾波器201濾出的部分aqBP，并將其輸入一個(gè)求和裝置202中，用該求和裝置求出和aqAbs，并把這些和輸入一個(gè)計(jì)算平均值的裝置203中，該裝置從這些和aqAbs中算出平均值aqTP，該平均值相當(dāng)于根據(jù)橫向加速度算出的橫向動(dòng)態(tài)值。橫向動(dòng)態(tài)值aqTP也輸入方塊207中。
此外，在方塊207中除了輸入這兩個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值aqTP和omegaTP外，還輸入了汽車的速度vf以及一個(gè)轉(zhuǎn)向值deltaBew。在方塊213中根據(jù)輸入該方塊的轉(zhuǎn)向角delta算出轉(zhuǎn)向值deltaBew。為此，轉(zhuǎn)向角首先輸入一個(gè)帶有適當(dāng)選擇的死區(qū)的選通裝置213a中，用該選通裝置選出一個(gè)小的轉(zhuǎn)向角。通過選通裝置213a的轉(zhuǎn)向角輸入一個(gè)高通濾波器213b中。用該高通濾波器濾掉那些從隨時(shí)間緩慢變化的轉(zhuǎn)向角變化中得出的轉(zhuǎn)向角。剩下的轉(zhuǎn)向角輸入一個(gè)積分裝置213c中，用該積分裝置對(duì)剩下的轉(zhuǎn)向角進(jìn)行積分并作為轉(zhuǎn)向值deltaBew輸出。而該轉(zhuǎn)向值則是根據(jù)司機(jī)在一定時(shí)間間隔調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向角算出的，其中，當(dāng)然小的轉(zhuǎn)向角和/或隨時(shí)間緩慢變化的轉(zhuǎn)向角變化中得出的轉(zhuǎn)向角不予考慮。
以方塊207為根據(jù)的有關(guān)汽車橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別的具體方法將結(jié)合圖3進(jìn)行詳細(xì)說明。這里首先說明在識(shí)別汽車橫擺運(yùn)動(dòng)時(shí)方塊207輸出的P值的一個(gè)相應(yīng)的數(shù)值。
在方塊207中產(chǎn)生的P值輸入方塊208中。方塊208協(xié)調(diào)由致動(dòng)器106根據(jù)輸入方塊208中的值P或R進(jìn)行的干預(yù)。其中可用下列的方法只要沒有識(shí)別出汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)(P＝0)，則根據(jù)R值用致動(dòng)器106進(jìn)行行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器范圍內(nèi)為了汽車穩(wěn)定所需的干預(yù)。但只要識(shí)別出了汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)(P＝1)，則或者根據(jù)P值進(jìn)行消除橫擺運(yùn)動(dòng)所需的干預(yù)，而不用在行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器范圍內(nèi)為了汽車的穩(wěn)定進(jìn)行的干預(yù)，但或者在行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器范圍內(nèi)為了汽車的穩(wěn)定所需的干預(yù)可根據(jù)P值這樣進(jìn)行修改，即除了在行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器范圍內(nèi)進(jìn)行的汽車穩(wěn)定外，還要同時(shí)抑制橫擺運(yùn)動(dòng)。上述的選通或修改也可理解為調(diào)節(jié)器的匹配。
此外，從方塊107將信號(hào)ASF輸入方塊207中，該信號(hào)表示是否在拖車上連接了一輛掛車或半掛車。在方塊208和方塊106之間進(jìn)行交換的值SS1和SS2的意義已結(jié)合圖1進(jìn)行了說明。
圖3表示基于第一實(shí)施例的本發(fā)明方法的流程。此法從步驟301開始，緊接著該步驟的是步驟309。在這個(gè)步驟中，信號(hào)ASF進(jìn)行計(jì)值。如果確定該信號(hào)ASF具有數(shù)值1，則表示在拖車上連接了一輛掛車或半掛車，于是緊接著步驟309進(jìn)行步驟302，用該步驟進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。反之，如果確定信號(hào)ASF不具有數(shù)值1，則重新進(jìn)行步驟309。通過在步驟309中進(jìn)行的詢問，保證了只有在拖車上真實(shí)地連接了一輛掛車或半掛車時(shí)，才進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。
這里應(yīng)當(dāng)指出，步驟309是可選擇的，而且對(duì)執(zhí)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別功能不是強(qiáng)制需要的，所以該步驟也可取消。如果取消了步驟309，也就不需要圖1和圖2中所示的方塊107。
在步驟302中，對(duì)P值進(jìn)行賦值，P值在這里是一個(gè)標(biāo)識(shí)符號(hào)，它表示是否存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。在這種情況中，賦予P值的數(shù)值為0，也就是說，從不存在橫擺運(yùn)動(dòng)開始，緊接著步驟302進(jìn)行一個(gè)步驟303，在該步驟中評(píng)估轉(zhuǎn)向值deltaBew。為此，要檢查轉(zhuǎn)向值deltaBew是否大于所屬的極限值S1。如果在步驟303中確認(rèn)轉(zhuǎn)向值大于極限值S1，則等于說，由司機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)不容許識(shí)別橫擺運(yùn)動(dòng)或不需要進(jìn)行識(shí)別，因?yàn)槔缡且环N繞過障礙行駛所引起的橫擺運(yùn)動(dòng)，于是緊接著步驟303進(jìn)行步驟307，在這個(gè)步驟中，賦予P值0的數(shù)值。在步驟307以后，重新進(jìn)行步驟303。反之，如果在步驟303中確認(rèn)轉(zhuǎn)向值小于極限值S1，則等于說，由汽車司機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)允許識(shí)別橫擺運(yùn)動(dòng)或進(jìn)行識(shí)別是不需要的，因?yàn)槔缡怯捎谝环N障礙行駛所引起的橫擺運(yùn)動(dòng)，于是緊接著步驟303進(jìn)行步驟304。
在步驟304中進(jìn)行兩部分詢問。第一部分詢問不含有有關(guān)P值的單個(gè)詢問，涉及尚未識(shí)別出汽車橫擺運(yùn)動(dòng)的情況。在第一部分詢問中檢查如下的單個(gè)詢問橫向動(dòng)態(tài)值aqTP大于極限值S2嗎？橫向動(dòng)態(tài)值omegaTP大于極限值S3嗎？速度值vf大于極限值S4嗎？如果這三個(gè)單獨(dú)詢問全都同時(shí)滿足，則滿足了第一部分詢問。
第二部分詢問含有有關(guān)P值的單個(gè)詢問，因而這種情況表示已經(jīng)識(shí)別出了汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)，在該單獨(dú)詢問中檢查是否賦予P值數(shù)值1。此外，第二部分詢問含有第一部分詢問中包含的三個(gè)單獨(dú)詢問，但在第一部分詢問范圍內(nèi)所用的極限值S2、S3和S4這里用極限值S2°、S3°和S4°代替，它們的值分別小于極限值S2、S3和S4的值。如果滿足了全部四個(gè)單獨(dú)詢問，則滿足了第二部分詢問。
如果在步驟304中確認(rèn)滿足了第一部分詢問或滿足了第二部分詢問，也就是說，如果確認(rèn)滿足了這兩個(gè)部分詢問的一個(gè)部分詢問，則等于說，汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)存在，于是緊接著步驟304進(jìn)行步驟305，在該步驟中賦予P值數(shù)值1。緊接著步驟305進(jìn)行步驟306，在這個(gè)步驟中，通過車輪制動(dòng)器和/或影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩的裝置的適當(dāng)調(diào)節(jié)進(jìn)行制動(dòng)器干預(yù)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)干預(yù)，以消除橫擺運(yùn)動(dòng)。緊接著步驟306重新進(jìn)行步驟303。反之，如果在步驟304中確認(rèn)兩個(gè)部分詢問都不滿足，則緊接著步驟304進(jìn)行步驟308，在這個(gè)步驟中，賦予P值數(shù)值0。緊接著重新進(jìn)行步驟303。
這里應(yīng)當(dāng)說明的是兩個(gè)在步驟304中進(jìn)行的部分詢問也可設(shè)想為另一種型式，例如這兩個(gè)部分詢問也可這樣構(gòu)成，即三個(gè)分別涉及汽車速度、橫向加速度和偏駛率的單獨(dú)詢問不必同時(shí)滿足，由此滿足了部分詢問。還可設(shè)想每個(gè)部分詢問不必同時(shí)滿足速度的單獨(dú)詢問和涉及橫向加速度或偏駛率的兩個(gè)部分詢問的一個(gè)部分詢問。
下面借助圖4、5和6來說明第二個(gè)實(shí)施例。
在圖4中用虛線方塊105表示控制裝置內(nèi)所含的各個(gè)元件。已結(jié)合圖2描述過的方塊這里指方塊106、208、209或213以及計(jì)算裝置101、102、103和104這里不再贅述，請(qǐng)參看圖2的說明。
相應(yīng)于圖2所示的裝置，圖4所示裝置同樣具有兩個(gè)第一計(jì)算裝置401和402。用第一計(jì)算裝置401根據(jù)橫向加速度aq計(jì)算一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值aqAmp和一個(gè)干擾值aqStr，這兩值輸入表示一個(gè)第三計(jì)算裝置的方塊403中。用第一計(jì)算裝置402根據(jù)偏駛率omega算出一個(gè)橫向動(dòng)力值omegaAmp和一個(gè)干擾值omegaStr，這兩個(gè)值同樣輸入方塊403中。這兩個(gè)第一計(jì)算裝置401和402的具體結(jié)構(gòu)將結(jié)合圖5進(jìn)行詳細(xì)說明。
此外，在方塊403中除了輸入兩個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值aqAmp和omegaAmp以及兩個(gè)干擾值aqStr和omegaStr外，還輸入了描述汽車速度的速度值vf和轉(zhuǎn)向值deltaBew。在方塊403中根據(jù)這些值確定是否存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。識(shí)別橫擺運(yùn)動(dòng)的具體方法將結(jié)合圖6進(jìn)行詳細(xì)說明。
此外，在方塊403中，從方塊107輸入了一個(gè)表示是否在拖車上連接了一輛掛車或半掛車的信號(hào)ASF。該信號(hào)ASF的具體評(píng)估將結(jié)合圖6進(jìn)行說明。
按圖4，用第一計(jì)算裝置402計(jì)算單獨(dú)位置內(nèi)的偏駛率omega。相應(yīng)于圖2所示，在第二實(shí)施例中也可設(shè)想從偏駛率omega和相應(yīng)的理論值omegaSoll中算出差值omegaDiff。
圖5表示第一計(jì)算裝置401的具體結(jié)構(gòu)，根據(jù)輸入該計(jì)算裝置的橫向加速度aq，用該計(jì)算裝置算出橫向動(dòng)態(tài)值aqAmp和干擾值aqStr，這兩個(gè)值輸入方塊403中。
第一計(jì)算裝置401含有一個(gè)過濾器502，該過濾器特別做成帶通過濾器。用過濾器502從輸入它的橫向加速度aq中濾掉位于一個(gè)預(yù)定頻率范圍內(nèi)的部分aqBP，該頻率范圍表征汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。濾掉的部分aqBP輸入方塊503、方塊506以及加法裝置512中。
方塊501表示一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，用它發(fā)生兩個(gè)移動(dòng)了一定相位尤其是90°的信號(hào)sin(2πfot)和cos(2πfot)。最好這兩個(gè)信號(hào)具有相同的振幅。信號(hào)sin(2πfot)既輸入方塊503中，又輸入方塊505中。信號(hào)cos(2πfot)則既輸入方塊506中，又輸入方塊508中。該信號(hào)發(fā)生器既可以是一個(gè)按模擬技術(shù)構(gòu)成的振蕩器，又可以是按數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)的振蕩器。當(dāng)控制裝置中含有的微控制器配有一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器時(shí)，該振蕩器例如就可按數(shù)字技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
方塊503從功能上來說，表示一個(gè)解調(diào)裝置，并把它做成乘法裝置或乘法器，在該方塊中，根據(jù)濾掉的部分aqBP和信號(hào)sin(2πfot)產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)的信號(hào)。通過乘法產(chǎn)生的信號(hào)aqBPsin部分可通過數(shù)學(xué)熟知的“三角函數(shù)的乘積”推導(dǎo)出來，該信號(hào)aqBPsin主要具有一個(gè)等同部分和一個(gè)與信號(hào)sin(2πfot)的頻率有關(guān)的二倍頻2fo部分。信號(hào)aqBPsin從方塊503輸入一個(gè)后置的、做成低通濾波器的濾波裝置504中。用低通濾波器504濾除解調(diào)的信號(hào)aqBPsin，從而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)aqsin，該信號(hào)相當(dāng)于解調(diào)信號(hào)aqBPsin中含有的等同部分。
按相應(yīng)的方式，用兩個(gè)方塊506和507根據(jù)輸入解調(diào)裝置506中的濾出部分aqBP和信號(hào)cos(2πfot)產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)的信號(hào)aqBPcos，該信號(hào)借助于做成低通濾波器的濾波裝置507轉(zhuǎn)換成一個(gè)濾波解調(diào)信號(hào)aqcos。
用方塊509根據(jù)兩個(gè)信號(hào)aqcos和aqsin計(jì)算振幅值aqAmp，該振幅值例如按下式計(jì)算aqAmp=aqsin2+aqcos2]]>用一個(gè)做成乘法裝置或乘法器的調(diào)制裝置505根據(jù)濾波解調(diào)信號(hào)aqsin和信號(hào)sin(2πfot)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制信號(hào)aqNutzsin。按相應(yīng)方式，用調(diào)制裝置508根據(jù)濾波解調(diào)信號(hào)aqcos和信號(hào)cos(2πfot)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制信號(hào)aqNutzcos。這兩個(gè)信號(hào)aqNutzs in和aqNutzcos輸入一個(gè)加法裝置510中，該加法裝置求出這兩個(gè)信號(hào)之和aqNutzroh。該和aqNutzroh輸入一個(gè)連接在加法裝置501后面的賦值裝置511中，在該裝置中，該和aqNutzroh用系數(shù)2計(jì)值。這樣產(chǎn)生的信號(hào)aqNutz輸入減法裝置512中。用系數(shù)2之所以需要，是因?yàn)樾盘?hào)aqNutzroh通過解調(diào)和調(diào)制具有一個(gè)系數(shù)0.5的緣故。但為了有可能計(jì)算干擾值aqStr，該信號(hào)aqNutz為此與濾出的部分aqBP進(jìn)行比較，從振幅方面應(yīng)具有相同的數(shù)量級(jí)。值aqNutz表示待定的汽車橫擺運(yùn)動(dòng)，但與干擾影響無關(guān)。
值aqNutz和濾出的部分aqBP輸入一個(gè)減法裝置512中，用該裝置從這些輸入值中算出一個(gè)差值aqStrroh，這個(gè)值aqStrroh輸入方塊513中，用這個(gè)方塊通過求和并過濾，尤其是通過用一個(gè)低通濾波器過濾求出干擾值aqStr，該干擾值然后輸入方塊403中。
總的來說，上述的方塊501、503、506、504、507和509表示一些裝置，用它們根據(jù)濾掉的部分計(jì)算振幅值aqAmp。而上述的方塊505、508、510、511、512和513則表示這樣一些裝置，用它們根據(jù)濾掉的部分計(jì)算干擾值aqStr。
圖5表示根據(jù)橫向加速度計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值的方法。按相應(yīng)的方式，根據(jù)偏駛率omega或根據(jù)從該偏駛率和該偏駛率的理論值omegaSoll中得出的差值進(jìn)行橫向動(dòng)態(tài)值的計(jì)算。
圖6表示根據(jù)第二實(shí)施例提出的方法流程。該方法從步驟601開始，緊接著是步驟609，在步驟609中，相應(yīng)于步驟309進(jìn)行信號(hào)ASF的計(jì)值。如果確認(rèn)該信號(hào)ASF具有數(shù)值1，則緊接著步驟609進(jìn)行步驟602，用該步驟開始橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別，反之，如果確認(rèn)信號(hào)ASF不具有數(shù)值1，則重新進(jìn)行步驟609。
這里應(yīng)當(dāng)指出，步驟609是可選擇的，而且對(duì)執(zhí)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別功能不是強(qiáng)制需要的，所以該步驟也可取消。如果取消了步驟609，也就不需要圖4所示的方塊107。
緊接著步驟609的步驟602相當(dāng)于步驟302。緊接著步驟602進(jìn)行步驟603。在步驟603中檢查下列的三個(gè)單獨(dú)詢問由干擾值aqStr和橫向動(dòng)態(tài)值aqAmp得出的比值大于相應(yīng)的極限值S5嗎？由干擾值omegaStr和橫向動(dòng)態(tài)值omegaAmp得出的比值大于相應(yīng)的極限值S6嗎？轉(zhuǎn)向值deltaBew大于相應(yīng)的極限值S7嗎？如果在步驟603中確認(rèn)滿足了這三個(gè)單獨(dú)詢問的一個(gè)，則等于說，由司機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)不允許橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別或不需要進(jìn)行識(shí)別，因?yàn)槔缡且环N障礙行駛所引起的橫擺運(yùn)動(dòng)，或測定的橫向動(dòng)態(tài)值不溯源于實(shí)際待定的橫擺運(yùn)動(dòng)，因?yàn)楦蓴_值比橫向動(dòng)態(tài)值大，于是緊接著步驟603進(jìn)行步驟607，在這個(gè)步驟中賦予P值數(shù)值0。在步驟607后，重新進(jìn)行步驟603。反之，如果在步驟603中確認(rèn)不滿足這三個(gè)單獨(dú)詢問的任一個(gè)，則緊接著步驟603進(jìn)行步驟604。
在步驟604中相應(yīng)于步驟304進(jìn)行兩部分詢問。在第一部分詢問中檢查下列三個(gè)單獨(dú)詢問橫向動(dòng)態(tài)值aqAmp大于極限值S8嗎？橫向動(dòng)態(tài)值omegaAmp大于極限值S9嗎？速度值vf大于極限值S10嗎？如果同時(shí)滿足了全部這三個(gè)單獨(dú)詢問，則滿足了第一部分詢問。
第二部分詢問含有關(guān)于P值的一個(gè)單獨(dú)詢問，用以檢查是否賦予了P值數(shù)值1。此外，第二部分詢問含有第一部分詢問中包含的三個(gè)單獨(dú)詢問，但與步驟304相對(duì)應(yīng)具有極限值S8°、S9°和S10°，它們的值分別小于極限值S8、S9和S10的值。如果滿足了全部四個(gè)單獨(dú)詢問，則滿足了第二部分詢問。
如果在步驟604中確認(rèn)滿足了這兩個(gè)部分詢問的一個(gè)，則等于說汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)存在，于是緊接著步驟604進(jìn)行步驟605，該步驟相當(dāng)于步驟305。緊接著步驟605進(jìn)行步驟606，該步驟相當(dāng)于步驟306。緊接著步驟606重新進(jìn)行步驟603。反之，如果在步驟604中確認(rèn)不滿足這兩部分詢問的任一個(gè)，則緊接著步驟604進(jìn)行步驟608，該步驟相當(dāng)于步驟308。緊接著步驟608重新進(jìn)行步驟603。
在步驟604中進(jìn)行的單獨(dú)詢問也適用于已結(jié)合步驟304進(jìn)行的邏輯連接。
最后應(yīng)當(dāng)指出，實(shí)施例選用的描述方式和附圖選用的圖示法都對(duì)本發(fā)明的基本思路沒有限制。
如欲從中得到有利的方案，可將兩個(gè)實(shí)施例的各個(gè)部分進(jìn)行組合。
權(quán)利要求
1.穩(wěn)定汽車的裝置，包括至少一個(gè)第一計(jì)算裝置(211、212、401、402)，用它計(jì)算一個(gè)表示汽車橫向動(dòng)態(tài)的橫向動(dòng)態(tài)值(aqTP、omegaTP、aqAmp、omegaAmp)；給第一計(jì)算裝置傳送汽車橫向加速度和/或偏駛率信號(hào)的探測裝置；第三計(jì)算裝置(207，403)，用它根據(jù)至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值和該速度值確定是否存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)；其中該裝置包括用于影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩的裝置和/或?yàn)槠囓囕喤渲玫闹苿?dòng)器，其中當(dāng)識(shí)別出汽車存在橫向擺動(dòng)時(shí)，單個(gè)控制相應(yīng)于汽車車輪的制動(dòng)器，由此產(chǎn)生作用到汽車上的偏駛力矩抵消橫擺運(yùn)動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，為了計(jì)算汽車是否存在橫擺，第三計(jì)算裝置要至少檢查是否至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值大于一個(gè)相應(yīng)的極限值(S2、S2*、S3、S3*、S8、S8*、S9、S9*)。
3.按權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，如果至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值大于相應(yīng)的極限值時(shí)，則存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。
4.按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，至少一個(gè)第一計(jì)算裝置含有一個(gè)第一濾波裝置(201，204，502)，尤其是一個(gè)帶通濾波器，用該帶通濾波器濾掉輸入計(jì)算橫向動(dòng)力值的第一計(jì)算裝置中的輸入值(aq、omega、omegaDiff)中的部分(aqBP、omegaBP)，該部分位于一個(gè)預(yù)定的頻率范圍，尤其是位于一個(gè)表征汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)的頻率范圍；并根據(jù)上述濾掉的部分計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值。
5.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該裝置含有一個(gè)裝置(210)，用來計(jì)算偏駛率的一個(gè)理論值(omegaSoll)和汽車的偏駛率之間的一個(gè)差值(omegaDiff)；并根據(jù)這個(gè)差值計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值。
6.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該裝置含有第一探測裝置(101)，特別是含有一個(gè)用來探測作用到汽車上的橫向加速度(aq)的橫向加速度傳感器，并根據(jù)汽車的橫向加速度用第一計(jì)算裝置中的一個(gè)計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值中的一個(gè)；和/或該裝置含有第二探測裝置(102)，特別是含有一個(gè)用來探測汽車偏駛率(omega)的偏駛率傳感器；并根據(jù)汽車的偏駛率用第一計(jì)算裝置中的一個(gè)計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值的一個(gè)；特別是，該裝置含有正好兩個(gè)第一計(jì)算裝置，一個(gè)接收第一探測裝置傳來的信號(hào)，另一個(gè)接收第二探測裝置傳來的信號(hào)。
7.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該裝置含有第四計(jì)算裝置(213)，用它們計(jì)算一個(gè)轉(zhuǎn)向值(deltaBew)，該轉(zhuǎn)向值表示由司機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，其中特別是在用一個(gè)積分裝置(213c)的情況下，根據(jù)司機(jī)在一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向角計(jì)算該轉(zhuǎn)向值，計(jì)算該轉(zhuǎn)向值時(shí)不考慮小的轉(zhuǎn)向角，特別是在用一個(gè)具有適當(dāng)選擇的死區(qū)的選通裝置(213a)選通了的小的轉(zhuǎn)向角，和/或特別是用一個(gè)高通濾波器(213b)濾掉了的從隨時(shí)間緩慢變化的轉(zhuǎn)向角變化中得出的轉(zhuǎn)向角；此外，要在第三計(jì)算裝置中進(jìn)行的計(jì)算視轉(zhuǎn)向值而定，特別是在轉(zhuǎn)向值大于相應(yīng)的極限值(S1，S7)時(shí)，不進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。
8.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，相應(yīng)于至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值的極限值的值的大小和/或相應(yīng)于速度值的極限值的值的大小取決于是否識(shí)別出了一個(gè)橫擺運(yùn)動(dòng)，特別是，如果識(shí)別出了一個(gè)橫擺運(yùn)動(dòng)，所用的值(S2*、S3*、S4*、S8*、S9*、S10*)小于尚未識(shí)別出該橫擺運(yùn)動(dòng)之前用的值(S2、S3、S4、S8、S9、S10)。
9.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該裝置含有影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩的裝置和/或配置于汽車輪子的制動(dòng)器；并在識(shí)別出汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，操作影響發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩的該裝置和配置于車輪的制動(dòng)器，以降低汽車速度，特別是均勻地操作這些制動(dòng)器；和/或在識(shí)別出汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，單個(gè)操作配置于車輪的制動(dòng)器，從而產(chǎn)生一個(gè)作用到汽車上的偏駛力矩來抵消橫擺運(yùn)動(dòng)。
10.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該裝置適用于描述汽車行駛動(dòng)態(tài)的一個(gè)值尤其是描述汽車偏駛率的一個(gè)值的調(diào)節(jié)過程中。
11.按照權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，至少一個(gè)第一計(jì)算裝置(203，206)含有求平均值的裝置，特別是含有一個(gè)低通濾波器，并根據(jù)濾掉的部分通過求平均值計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值；此外，特別是至少一個(gè)第一計(jì)算裝置含有一個(gè)求和裝置(202，205)，在求平均值之前，用這個(gè)求和裝置計(jì)算濾掉部分的和(aqAb，omegaAbs)。
12.按照權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，至少一個(gè)第一計(jì)算裝置(401，402)含有第一裝置(501，503，506，504，507，509)，用這些第一裝置根據(jù)濾掉的部分計(jì)算一個(gè)振幅值(aqAmp，omegaAmp)，該振幅值表示輸入該第一計(jì)算裝置的輸入值的振幅，其中該振幅值相當(dāng)于橫向動(dòng)態(tài)值；和/或至少一個(gè)第一計(jì)算裝置含有第二裝置(505，508，510，511，512，513)，用這些第二裝置根據(jù)濾掉的部分計(jì)算一個(gè)干擾值(aqStr、omegaStr)，該干擾值表示輸入該第一計(jì)算裝置的輸入值的部分，這部分包含在該輸入值中，但與待定的汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)無關(guān)；此外，在第三計(jì)算裝置中要進(jìn)行的計(jì)算根據(jù)這個(gè)干擾值進(jìn)行。
13.按照權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，當(dāng)從這個(gè)干擾值和這個(gè)振幅值中求出的比值大于相應(yīng)的極限值(S5，S6)時(shí)，則不進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。
14.按權(quán)利要求12的裝置，其特征為上述第一裝置含有信號(hào)發(fā)生裝置(501)，用以發(fā)生兩個(gè)移動(dòng)了一定相位的尤其是90°的、特別是具有相同振幅的信號(hào)(sin(2πf0t)，cos(2πf0t))。上述第一裝置含有解調(diào)裝置(503，506)尤其是含有乘法裝置，用它們根據(jù)濾掉的部分和根據(jù)這兩個(gè)用信號(hào)發(fā)生裝置發(fā)生的信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)解調(diào)信號(hào)(aqBPsin，aqBPcos)；上述第一裝置含有濾波裝置(504，507)，特別是含有低通濾波器，用它們過濾已解調(diào)的信號(hào)，其中根據(jù)濾波的已解調(diào)的信號(hào)(aqsin，aqcos)計(jì)算振幅值；和/或上述第二裝置含有解調(diào)裝置(505，508)，特別是含有乘法裝置，用它們根據(jù)兩個(gè)過濾過的已解調(diào)的信號(hào)和上述兩個(gè)用信號(hào)發(fā)生裝置發(fā)生的信號(hào)產(chǎn)生兩個(gè)調(diào)制信號(hào)(aqNutzsin，aqNutzcos)，這兩個(gè)調(diào)制信號(hào)輸入一個(gè)加法裝置(510)中，該加法裝置后面連接一個(gè)計(jì)值裝置(511)，用該加法裝置和計(jì)值裝置計(jì)算一個(gè)值(aqNutz)，此值表示汽車待定的橫擺運(yùn)動(dòng)，但與干擾影響無關(guān)，該第二裝置含有一個(gè)減法裝置(512)，用該減法裝置根據(jù)已濾掉的部分和根據(jù)該值(aqNutz)計(jì)算一個(gè)值(aqStrroh)，從后者中通過求和與濾波尤其在用一個(gè)低通濾波器的情況下，計(jì)算干擾值。
15.按權(quán)利要求1的裝置，其特征為這里汽車是指一個(gè)車組，它由一輛拖車和一輛掛車或半掛車組成；用該裝置識(shí)別掛車或半掛車的擺動(dòng)，特別是拖車配置了識(shí)別擺動(dòng)所需的全部探測裝置和/或傳感裝置。
16.按權(quán)利要求15的裝置，其特征為該裝置含有一個(gè)裝置(107)，用它確定是否在拖車上連接了一輛掛車或半掛車，其中如果拖車上連接了一輛掛車或半掛車，則進(jìn)行橫擺運(yùn)動(dòng)的識(shí)別。
17.按權(quán)利要求16的裝置，其特征為確定拖車上是否連接了一輛掛車或半掛車，通過檢查電觸頭來實(shí)現(xiàn)。
18.穩(wěn)定汽車的方法，其中測出橫向加速度和/或偏駛率的信號(hào)；從中計(jì)算至少一個(gè)表示汽車橫向動(dòng)態(tài)的橫向動(dòng)態(tài)值(aqTP，omegaTP，aqAmp，omegaAmp)；根據(jù)至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值確定是否存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)；當(dāng)識(shí)別出汽車存在橫向擺動(dòng)時(shí)，單個(gè)控制相應(yīng)于汽車車輪的制動(dòng)器，由此產(chǎn)生作用到汽車上的偏駛力矩抵消橫擺運(yùn)動(dòng)。
19.按權(quán)利要求18的方法，其特征在于，為了計(jì)算汽車是否存在橫擺，第三計(jì)算裝置要至少檢查是否至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值大于一個(gè)相應(yīng)的極限值(S2、S2*、S3、S3*、S8、S8*、S9、S9*)。
20.按權(quán)利要求19的方法，其特征在于，如果至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值大于相應(yīng)的極限值時(shí)，則存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。
21.按權(quán)利要求18的方法，其特征在于，計(jì)算偏駛率的一個(gè)理論值(omegaSoll)和汽車的偏駛率之間的一個(gè)差值(omegaDiff)；并根據(jù)這個(gè)差值計(jì)算橫向動(dòng)態(tài)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定汽車的裝置和方法。為此，該裝置至少含有一個(gè)第一計(jì)算裝置，用它計(jì)算一個(gè)表示汽車橫向動(dòng)態(tài)的橫向動(dòng)態(tài)值。此外，該裝置含有第二計(jì)算裝置，用它計(jì)算一個(gè)描述汽車速度的速度值。該裝置還包括給第一計(jì)算裝置傳送汽車橫向加速度和/或偏駛率信號(hào)的探測裝置和給第二計(jì)算裝置傳送汽車速度信號(hào)的探測裝置，包括一個(gè)第三計(jì)算裝置，根據(jù)至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值和速度值，用第三計(jì)算裝置測算是否存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。為此，至少要檢查是否至少一個(gè)橫向動(dòng)態(tài)值大于一個(gè)相應(yīng)的極限值和速度值是否大于一個(gè)相應(yīng)的極限值。當(dāng)橫向動(dòng)態(tài)值大于相應(yīng)的動(dòng)態(tài)值時(shí)和當(dāng)速度值大于相應(yīng)的極限值時(shí)，則存在汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B60T8/1755GK1559842SQ20041005493
公開日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2000年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月30日
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