專利名稱：使用公共信號源的穩(wěn)定性控制和斜坡控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛穩(wěn)定性控制和斜坡控制。
背景技術(shù)：
一些車輛，特別是配備有自動變速器的車輛，可以配備有斜坡駐車控制(hill holding control)功能以防止或減少倒溜直至發(fā)動機與變速器完全接合以向前移動 車輛。斜坡駐車控制可以包括配置為向車輛的車輪應(yīng)用制動器直到發(fā)動機提供足夠的 扭矩以開始向前移動車輛的制動器控制。然而，如果應(yīng)用制動器的時間過長，或以過 大的力應(yīng)用制動器，發(fā)動機會與制動力對抗并浪費燃料。為了減少燃料損耗，可以根 據(jù)斜坡的傾斜度調(diào)節(jié)所施加的制動力或應(yīng)用制動器的時間長度。
車輛還可以配備有下坡控制功能以便防止在沿斜坡向下行駛時車速過快。下坡控 制功能可以執(zhí)行動作，如應(yīng)用制動器和減小發(fā)動機扭矩，以使用發(fā)動機慣量使車輛減 速。下坡控制通常等量地應(yīng)用左制動器和右制動器以使車輛減速。下坡控制的量也可 以根據(jù)傾斜度調(diào)節(jié)。
一些車輛可以配備有電子穩(wěn)定性控制(ESC)以提高車輛穩(wěn)定性。近年來，多種 控制功能已增加到車輛中以降低車輛側(cè)翻的可能性。這些功能可以稱為側(cè)傾穩(wěn)定性控 制或RSC (福特汽車公司的注冊商標)。RSC可以使用配置為檢測車輛的物理傾向 (physical disposition),如車輛的側(cè)傾角和側(cè)傾率的多個傳感器來監(jiān)視車輛的穩(wěn) 定性，然后采取可包括減小發(fā)動機扭矩和/或使一個或多個車輪制動的修正動作。
然而，側(cè)翻工況可能少見。另一方面，行駛在斜坡上或停止在斜坡上更加常見。 因此，發(fā)明人在此認識到可以允許系統(tǒng)集成的各種方案。例如， 一種方法、裝置和系 統(tǒng)提供可使用的車輛傾斜度傳感器的有效設(shè)置，其中傳感器提供用于RSC、斜坡駐車 控制和/或下坡控制的傾斜度數(shù)據(jù)。該方法、裝置和系統(tǒng)還可以提供可以提高RSC的 性能特征以使RSC優(yōu)先于斜坡駐車控制和/或下坡控制的邏輯。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，提供一種控制車輛的方法。該方法包括在車輛行駛工況下調(diào)節(jié)第一執(zhí) 行器以增加車輛穩(wěn)定性，該執(zhí)行器是響應(yīng)于車輛加速度傳感器調(diào)節(jié)的。該方法還包括 在車輛停止在斜坡上的工況下調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置，該第二執(zhí)行器是響應(yīng) 于該車輛加速度傳感器調(diào)節(jié)的。
在另一方面，提供一種用于發(fā)動機推進的車輛的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括配置為檢測車輛的傾斜度的車輛傾斜度傳感器；配置為基于車輛傾斜度傳感器至少提供制動器控制 和節(jié)氣門控制以實現(xiàn)改進的車輛穩(wěn)定性控制的側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)；及配置為基于車 輛傾斜度傳感器至少提供發(fā)動機、變速器和車輪制動器控制以減少上坡路面上的車輛 倒溜的斜坡駐車控制系統(tǒng)；及配置為基于傾斜度傳感器至少提供發(fā)動機、變速器，和 車輪制動器控制以限制在下坡路面上的車輛行駛的下坡控制系統(tǒng)。
在又一方面，提供一種控制發(fā)動機推進的車輛的性能的方法。該方法包括監(jiān)視車 輛的車輛穩(wěn)定性工況，包括監(jiān)控來自車輛傾斜度傳感器的信號；通過車輛穩(wěn)定性工況 確定車輛側(cè)翻是否可能；在側(cè)翻不可能的情況下，通過車輛傾斜度傳感器確定車輛是 否在斜坡上；及在側(cè)翻不可能的情況且車輛在斜坡上的情況下執(zhí)行斜坡車輛控制措 施。
應(yīng)理解，提供上述說明以便用簡化的方式介紹將在具體實施方式
中進一步描述的 概念中選擇的一部分。這不意味著識別出請求保護的主題的關(guān)鍵特征或核心特征，所 請求保護的主題的范圍由本申請的權(quán)利要求唯一地限定。此外，請求保護的主題不限 于克服上述缺點或本公開的任何部分中所述的任何缺點的實施方式。


圖1示出配置用于推進車輛的內(nèi)燃發(fā)動機的一個汽缸的示意圖。
圖2示出具有向車輛控制器以及可配置為執(zhí)行特定的控制操作以根據(jù)輸入控制 車輛的執(zhí)行器提供輸入的傳感器的車輛的示意圖。
圖3示出車輛的車輪和帶有配置為控制車輛的推進和制動的車輛控制器的制動 器的示意圖。
圖4至圖6示出各種車輛控制器的示例細節(jié)。
圖7是示出根據(jù)各種實施例調(diào)節(jié)來自車輛傾斜度傳感器的信號的示例方式的示 意流程圖。
圖8A至圖IIB是以圖表的形式示出示意性地作為輸入的示例行駛工況及示例信
號輸出的成對的圖。
圖12至圖17示出控制車輛穩(wěn)定性并提供斜坡上的車輛控制的各種方法。
具體實施例方式
描述用于發(fā)動機推進的車輛的車輛系統(tǒng)，該車輛系統(tǒng)具有斜坡控制及電子車輛穩(wěn) 定性控制(ESC)，如側(cè)傾穩(wěn)定性控制(RSC),且斜坡控制及電子車輛穩(wěn)定性控制兩
者可以接收來自公共的車輛傾斜度傳感器的輸入。
斜坡控制可以包括斜坡駐車功能和下坡控制功能。斜坡駐車功能可以在車輛從停 止或接近停止的狀態(tài)在斜坡上起動的情況下執(zhí)行，且可以選擇性地啟用制動機構(gòu)直到 發(fā)動機扭矩高于預(yù)定閾值以向前并沿斜坡向上移動車輛而無任何顯著的倒溜。制動機構(gòu)可以配置為使分別在車輛右側(cè)和左側(cè)的一個或多個車輪基本上等量地制動。
下坡控制功能可以在車輛沿下坡移動的情況下執(zhí)行，且可以用于控制車速。下坡 控制功能還可以啟用制動機構(gòu)并可附加地控制發(fā)動機以限制扭矩來控制車輛的下坡 速度。制動機構(gòu)還可以配置為使分別在車輛右側(cè)和左側(cè)的一個或多個車輪基本上等量 地制動。
在斜坡駐車控制和下坡控制兩種情況下，期望的制動量和發(fā)動機控制可以是車輛 的傾斜度的函數(shù)。相應(yīng)地，車輛可以包括車輛傾斜度傳感器，如縱向加速度計，該車 輛傾斜度傳感器可以配置為向制動機構(gòu)提供輸出并向發(fā)動機控制器提供輸出以控制 發(fā)動機扭矩。
RSC可以包括配置為監(jiān)視車輛的傾向的多個傳感器。傳感器可以用于提供輸入以 自動化一個或多個車輪制動器的控制來減少車輛在轉(zhuǎn)彎期間或其他工況下的側(cè)傾趨 勢(roll tendency)。在各種實施例中，用于斜坡車輛控制的車輛傾斜度傳感器也 可以用于RSC。或者，用于RSC的車輛傾斜度傳感器也可以用于斜坡車輛控制。
在各種實施例中，來自車輛傾斜度傳感器的傳感器信息可以經(jīng)濾波器處理和/或
基于其他傳感器信息修改以更準確地反映特定控制功能的相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，低頻率的 來自縱向傳感器的加速度計數(shù)據(jù)可以用于識別路面平整度(road grade),而較寬頻
率范圍中的來自傳感器的數(shù)據(jù)可以用于控制車輛穩(wěn)定性，如用于側(cè)傾穩(wěn)定性控制。
發(fā)明人認識到，取決于車輛的傾向，來自車輛傾斜度傳感器的信號可以具有指示 車輛經(jīng)歷的運動類型的可判讀特征(decipherable characteristics )。例如，在可 能發(fā)生側(cè)翻的工況下通過車輛傾斜度傳感器檢測到的信號會更加快速地改變，而在下 坡行駛時，或停止在向上的斜坡上時，或在從一個斜坡運動到另一個斜坡時通過車輛 傾斜度傳感器檢測到的信號會較慢地改變。具體來說，與下坡運動相比，側(cè)翻工況的 本質(zhì)相對較為動態(tài)。類似地，車輛停止在斜坡上時通過車輛傾斜度傳感器檢測到的信 號與側(cè)翻工況相比也會較慢地改變。因此，通過對于各種不同的控制操作以不同方式 對信號進行適當?shù)臑V波和/或修改，可以將相同的傳感器信號用于實現(xiàn)RSC和斜坡控 制兩者。
此外，車輛傾斜度傳感器可以從路面不平整性和/或發(fā)動機振動中拾取信號分量。 可以從車輛傾斜度傳感器信號過濾出這些信號分量用于斜坡控制及RSC兩者。
此外，各種實施例可以使用來自不同于車輛傾斜度傳感器的傳感器的信號以更加 準確地反映車輛經(jīng)歷的運動類型。例如，信號可以來自包括但不限于縱向加速度傳感 器、橫向加速度傳感器、偏航傳感器等的傳感器。
現(xiàn)參考圖1,該圖為示出可包含在車輛推進系統(tǒng)14中的多汽缸發(fā)動機10的一個 汽缸的示意圖。發(fā)動機10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)控制并至少部 分地由車輛駕駛員132通過輸入裝置130的輸入控制。在該示例中，輸入裝置130包 括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的燃燒室(即汽缸)30可以包括燃燒室壁32,活塞36位于燃燒室壁32中。活塞 36可以連接到曲軸40以使活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸40可以通 過中間變速器系統(tǒng)連接到車輛的至少一個驅(qū)動輪。此外，起動機馬達可以通過飛輪連 接到曲軸40以允許發(fā)動機10的起動操作。燃燒室30可以通過進氣通道42從進氣歧管44接收進氣并通過排氣通道48排出 燃燒氣體。進氣歧管44和排氣通道48可以分別通過進氣門52和排氣門54選擇性地 與燃燒室30連通。在一些實施例中，燃燒室30可以包括兩個或多個進氣門和/或兩 個或多個排氣門。在該示例中，進氣門52和排氣門54可以通過各自的凸輪驅(qū)動系統(tǒng)51和53由凸 輪驅(qū)動控制。凸輪驅(qū)動系統(tǒng)51和53的每個可以包括一個或多個凸輪并使用可由控制 器12操作以改變氣門操作的凸輪廓線變換(CPS)系統(tǒng)、可變凸輪正時(VCT)系統(tǒng)、 可變氣門正時(VVT)系統(tǒng)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個或多個。進氣門 52和排氣門54的位置分別可以由位置傳感器55和57確定。在替代實施例中，進氣 門52和/或排氣門54可以由電子氣門驅(qū)動控制。例如，汽缸30可以替代地包括通過 電子氣門驅(qū)動控制的進氣門和通過包括CPS系統(tǒng)和/或VCT系統(tǒng)的凸輪驅(qū)動控制的排 氣門。燃料噴射器66如圖所示直接連接到燃燒室30以成比例于通過電子驅(qū)動器68從 控制器12接收的信號脈沖寬度FPW直接向該燃燒室噴射燃料。以此方式，燃料噴射 器66向燃燒室30提供所稱的直接燃料噴射。燃料噴射器可以安裝在例如燃燒室的側(cè) 部或燃燒室的頂部。可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料導軌的燃料供給系統(tǒng)(未示 出)向燃料噴射器66供給燃料。在一些實施例中，燃燒室30可以替代地或附加地包 括設(shè)置在進氣歧管44中的燃料噴射器，該配置向燃燒室30上游的進氣道提供所稱的 進氣道燃料噴射。進氣通道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在該具體示例中，控制器12 可以通過向與節(jié)氣門62配套的電動馬達或執(zhí)行器(一種通常稱為電子節(jié)氣門控制 (ETC)的配置)提供的信號改變節(jié)流板64的位置。以此方式，可以操作節(jié)氣門62 以改變向燃燒室30以及其他發(fā)動機汽缸提供的進氣?？梢酝ㄟ^節(jié)氣門位置信號TP向 控制器12提供節(jié)流板64的位置。進氣通道42可以包括分別用于向控制器H提供信 號MAF和MAP的質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣壓力傳感器"2。點火系統(tǒng)88可以在選擇的搡作模式下響應(yīng)于來自控制器l2的點火提前信號SA 通過火花塞92向燃燒室30提供點火火花。雖然示出了火花點火部件，但在一些實施 例中，無論有無點火火花，可以壓縮點火模式操作燃燒室30或發(fā)動機IO的一個或多 個其他燃燒室。排氣傳感器126如圖1所示連接到排氣通道48。傳感器l26可以是任何適合用 于提供排氣空燃比指示的傳感器，如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?傳感器、雙態(tài)氧傳感器或EGO傳感器、HEGO (加熱型EGO)傳感器、NOx傳感器、HC傳 感器，或CO傳感器?？刂破?2如圖1所示為微型計算機，其包括微處理器單元102、輸入/輸出端口 104、在該具體示例中如所示為只讀存儲器芯片106的用于可執(zhí)行程序和校準值的電 子存儲媒體、隨機存取存儲器108、?；畲鎯ζ?10,及數(shù)據(jù)總線。存儲媒體只讀存 儲器106可以編程有表示指令的計算機可讀數(shù)據(jù)，這些指令可由處理器102執(zhí)行以用 于執(zhí)行下文所述方法以及可預(yù)料但未具體描述的其他變體?？刂破?2可以接收來自 連接到發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除上述信號之外，還包括來自質(zhì)量空氣流量 傳感器120的吸入的質(zhì)量空氣流量(MAF)的測量值；來自連接到冷卻套114的溫度 傳感器112的發(fā)動機冷卻劑溫度(ECT);來自連接到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118 (或其他類型的傳感器)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié) 氣門位置(TP);及來自傳感器122的歧管絕對壓力信號MAP。發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號RPM 可以由控制器12通過信號PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可以 用于提供進氣歧管中的真空或壓力的指示。如上所述，圖l僅示出多汽缸發(fā)動機的一個汽缸，每個汽缸可以類似地包括其自 身的一組進氣門/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。圖2是總體上示出可包括圖1所示發(fā)動機10的車輛控制系統(tǒng)200的示意圖。車 輛控制系統(tǒng)200可包括可以和可配置為提供有關(guān)車輛14的傾向的輸入的多個傳感器 204連接的車輛控制器202?；谒邮盏妮斎?，車輛控制系統(tǒng)200還可以配置為通 過多個執(zhí)行器206對車輛14提供一些控制。例如，傳感器204可以包括一個或多個 加速度傳感器、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)向輪位置傳感器、偏航傳感器、傾斜度傳感器等。 執(zhí)行器206可以包括例如車輪制動機構(gòu)和節(jié)氣門控制等。圖3是示出與車輛14的一些部件連接的控制系統(tǒng)200的示意圖。車輪216、 218、 220和222可以連接到發(fā)動機10 (圖1),且可以由發(fā)動機10推動。制動機構(gòu)224、 226、 228和230可以分別連接到各個車輪216、 218、 220和222,并可以配置為使車 輪216、 218、 220和222減速或停止轉(zhuǎn)動。車輪轉(zhuǎn)速傳感器208、 210、 212和214分 別可以連接到車輛的各個車輪216、 218、 220和222。車輪轉(zhuǎn)速傳感器208、 210、 212 和214可以配置為測量每一個車輪216、 218、 220和222的轉(zhuǎn)速。車輪制動機構(gòu)"4、 226、 228和230可以通過來自車輛控制器202的電子信號驅(qū)動。在該示例中，車輪 制動機構(gòu)224、 226、 228和230可以包括執(zhí)行器(未示出)、制動墊片(未示出)、轉(zhuǎn)子(未示出)等。在其他示例中，可以使用其他適合的車輪制動機構(gòu)。圖4是示出根據(jù)各種實施例的示例車輛控制器202的細節(jié)的示意圖。車輛控制器 202如上所述可以是用于控制車輛14的控制系統(tǒng)200的一部分。車輛控制器202可 以包括配置為接收來自 一個或多個傳感器204的輸入并向制動控制器236和/或向發(fā) 動機控制器12提供RSC輸出信號234的側(cè)傾穩(wěn)定性控制(RSC) 232。制動控制器236可以可操作地連接到制動機構(gòu)224、 226、 228和230 (圖3)以使一個或多個車輪216、 218、 220和222停止或減速。 一個或多個傳感器204可以包括可配置為檢測車輛14 的傾斜度240并向側(cè)傾穩(wěn)定性控制2 32提供指示車輛14的傾斜度240的第一輸出信 號242的車輛傾斜度傳感器238，如加速度傳感器。其他傳感器205,即傳感器2至傳感器n,可以配置為通過測量各種傾向值、即 傾向值2至傾向值n來測量車輛14的傾向的各個方面。例如，其他傳感器205中的 一個或多個可以是橫向加速度傳感器。橫向加速度傳感器可以配置為測量車輛14的 橫向加速度。此外，在另一個示例中，縱向加速度傳感器可以配置為測量車輛14的 縱向加速度。不限于此，可以包括配置為測量其他傾向值的其他傳感器。RSC 232可以配置為調(diào)節(jié)各種執(zhí)行器206以保持車輛14的駕駛員預(yù)期的行駛方 向。傳感器204可以測量各種車輛工況，并可以確定車輛的預(yù)期行駛方向和實際行駛 方向。響應(yīng)于預(yù)期行駛方向和實際行駛方向之間的不匹配，RSC 232可以驅(qū)動車輛中 的各種機構(gòu)，允許車輛保持預(yù)期行駛方向。這些機構(gòu)可以包括制動機構(gòu)224、 226、 228和230,及節(jié)氣門62(圖1),以及燃料供給系統(tǒng)，及這些機構(gòu)的組合等。在一個具體示例中，可以通過橫向加速度、偏航，和/或車輪轉(zhuǎn)速的測量值來測 量實際車輛運動?？梢酝ㄟ^可包括在傳感器204中的轉(zhuǎn)向角傳感器來測量預(yù)期行駛方 向。RSC 232可以釆取動作以修正轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度?；蛘?，即使在車輛符合預(yù)期行駛方向時，RSC 232也可以釆取修正動作以增加車 輛的穩(wěn)定性。例如，RSC 232可以確定車輛的一個或多個車輪是否會由于橫向加速度 的增加而減少與路面的接觸。如果是，則RSC 232可以使一個或多個車輪制動和/或 減少發(fā)動機IO產(chǎn)生的并向車輪216、 218、 220和222供給的動力。車輛傾斜度傳感器238還可以配置為向斜坡控制246提供第二輸出信號244。斜 坡控制246可以包括配置為防止車輛倒溜的倒溜控制模塊和/或配置為提供車輛 14的下坡控制的下坡控制模塊250。倒溜控制248可以配置為接收第二輸出信號244,并向制動控制器236提供制動 輸出信號252以便按足以使發(fā)動機IO施加足夠的扭矩以沿斜坡向上推動車輛l4而不 產(chǎn)生任何實質(zhì)上的倒溜的時間量和/或制動壓力量啟用制動機構(gòu)2"、"6、"S和U0。 該時間量和/或制動壓力量可以由傾斜度2"確定，而傾斜度"0由車輛傾斜度傳感 器238確定。下坡控制模塊250還可以配置為接收第二輸出信號2"。當例如車輛傾斜度傳感 器238通過第二輸出信號244指示車輛位于大于預(yù)定值的斜坡上時，和/或車輪傳感 器208、 210、 212、 214指示車速大于預(yù)定速度時，下坡控制模塊還可以向制動 控制器2 36提供制動輸出信號2"以啟用制動機構(gòu)"4、 "6、 "8和U0和/或向發(fā) 動機控制器12提供發(fā)動機控制輸出信號254以使車輛減速。圖5是示出根據(jù)各種實施例的另一個示例車輛控制器20"的示意圖。該示例車輛控制器""包括組合的斜坡兼穩(wěn)定性控制器260。組合的斜坡兼穩(wěn)定性控制器260 可以配置為接收來自車輛傾斜度傳感器238的信號242以取決于例如車輛14的傾向 提供側(cè)傾穩(wěn)定性控制或斜坡控制。組合的斜坡兼穩(wěn)定性控制器260可以通過信號線 262和/或264提供對車輛的控制。各種實施例可以提供用于發(fā)動機推進的車輛的系統(tǒng)200。系統(tǒng)200可以包括配置 為檢測車輛14的傾斜度并向側(cè)傾穩(wěn)定性控制232提供傾斜度輸出信號242的車輛傾 斜度傳感器238。側(cè)傾穩(wěn)定性控制232可以配置為至少提供制動器控制和節(jié)氣門控制 以實現(xiàn)改進的車輛穩(wěn)定性控制。車輛傾斜度傳感器238還可以進一步配置為提供傾斜 度輸出信號以防止車輛倒溜或提供車輛的下坡控制。圖6是示出根據(jù)各種實施例的作為圖2和圖3所示系統(tǒng)200的一部分的另一個示 例車輛控制器202B的示意圖。系統(tǒng)200可以用于發(fā)動機推進的車輛14并可以包括配 置為檢測車輛14的傾斜度的車輛傾斜度傳感器238。系統(tǒng)200還可以包括配置為基 于車輛傾斜度傳感器238至少提供制動器控制和節(jié)氣門控制以實現(xiàn)改進的車輛穩(wěn)定 性控制的側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)332。系統(tǒng)200還可以包括配置為基于車輛傾斜度傳感 器238至少提供發(fā)動機控制、變速器控制和車輪制動器控制以減少車輛在上坡路面上 的倒溜的斜坡駐車控制系統(tǒng)348。系統(tǒng)200還可以包括配置為基于傾斜度傳感器238 至少提供發(fā)動機控制、變速器控制和車輪制動器控制以限制在斜坡路面上的車輛行駛 的下坡控制系統(tǒng)350。在各種實施例中，側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)332、斜坡駐車控制系統(tǒng)348和下坡控制 系統(tǒng)350中的兩個或多個可以集成為單個控制器。例如，側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)332 、 斜坡駐車控制系統(tǒng)348和下坡控制系統(tǒng)350中的所有三個可以集成為單個控制器。在 其他實施例中，側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)332、斜坡駐車控制系統(tǒng)348和下坡控制系統(tǒng)350 中的所有三個可以分別設(shè)置在獨立的控制器中。在一些實施例中，可以使用一個或多個帶通濾波器對信號的具體特征濾波。以此 方式，相同的車輛傾斜度傳感器可以用于多種目的，且可以用高效的方式對來自公共 的車輛傾斜度傳感器的信號進行濾波以確保信號的適當部分相應(yīng)地用于斜坡控制和/ 或用于RSC。圖7是示出根據(jù)各種實施例調(diào)節(jié)來自車輛傾斜度傳感器238的信號242、 244的 示例方式的示意流程圖270。在第一情況下，信號242可以在被傳遞給側(cè)傾穩(wěn)定性控 制232之前通過高頻帶通濾波器272以過濾除去低于預(yù)定頻率的信號。經(jīng)濾波的信號 可以實現(xiàn)上述制動控制器236和/或發(fā)動機控制器12的相應(yīng)驅(qū)動。來自其他傳感器 205的信號也可以由側(cè)傾穩(wěn)定性控制232用于確定車輛14的傾向或包括在車輛l4的 傾向的確定。在第二情況下，信號244可以在被傳遞給斜坡控制246之前通過低頻帶通濾波器 274以過濾除去高于預(yù)定頻率的信號。來自其他傳感器205的信號也可以由斜坡控制器2"用于確定車輛的傾向或包括在車輛的傾向的確定。其他情況也是可能的。圖8A至圖IIB是以圖表形式示出示意性地作為輸入的示例行駛工況及示例信號 輸出的成對的圖。圖8A示出車輛M行駛在具有表面不平整度282的基本上水平的表 面280上。車輛l4根據(jù)本公開可以包括車輛傾斜度傳感器2%。車輛傾斜度傳感器 238如所述可以是加速度計。車輛傾斜度傳感器238可以位于車輛上的各種位置。例 如，車輛傾斜度傳感器238可以定位在、例如安裝在發(fā)動機、變速器或車輛的車身上。 現(xiàn)參考圖8B,以圖表形式示出來自車輛傾斜度傳感器238的輸出284,其中在縱軸 286上示出測量的傾斜度，且在橫軸290上隨時間推移繪出傾斜度信號288。顯示出 快速的值改變的傾斜度信號288可以指示表面不平整度282造成的高頻率輸入。然而， 該傾斜度信號"8可能不能保證產(chǎn)生來自側(cè)傾穩(wěn)定性控制2 32或斜坡控制246的響 應(yīng)?？梢杂玫谝粠V波器2"調(diào)節(jié)該信號以過濾除去傾斜度信號288中的高頻部分 以使經(jīng)濾波的信號294替代地傳遞給側(cè)傾穩(wěn)定性控制232和/或斜坡控制246。圖9A示出車輛l4行駛在傾斜度恒定的表面296上或靜止地位于該表面上。如圖 M所示，可以用濾波器2"對車輛傾斜度傳感器238輸出的信號濾波以除去信號中 可能來自具有低于預(yù)定閾值的不平整度的表面的部分。所產(chǎn)生的信號298可以指示恒 定的負坡度。這樣的信號可以指示車輛14不處在側(cè)翻工況。但是，這表明斜坡控制 246可以使用所產(chǎn)生的信號來執(zhí)行下坡控制。圖10A示出車輛l4行駛在改變的斜坡的表面297上。車輛會如箭頭300所示快 速地前傾。可以繪出所產(chǎn)生的信號302以包括指示快速前傾的傾斜部分304。然而， 斜率及因此的前傾可能低于指示車輛未經(jīng)歷側(cè)翻工況的預(yù)定的閾值。在被傳遞到側(cè)傾 穩(wěn)定性控制232之前，可以用第二濾波器306對信號302濾波。所產(chǎn)生的信號308如 圖表310中繪出可以低于指示側(cè)翻工況的預(yù)定值。圖11A示出車輛經(jīng)歷比圖IOA所示更快的前傾301。該車輛可能經(jīng)歷側(cè)翻工況。 可以用一個或多個濾波器、例如配置為允許低于傾向于指示不平整的行駛表面的信號 的信號通過的低頻帶通濾波器292及配置為允許傾向于指示側(cè)翻工況的動態(tài)車輛運 動信號通過的高頻帶通濾波器306,對來自車輛傾斜度傳感器238的信號濾波。所產(chǎn) 生的信號312如圖表314中繪出可以在預(yù)定值之內(nèi)以指示側(cè)翻工況。圖IIA還示意性地示出一個或多個附加傳感器316,該傳感器可以檢測例如附加 的車輛傾向值、例如橫向加速度318或偏航等，這些值可由側(cè)傾穩(wěn)定性控制232用于 確定是否應(yīng)采取措施以緩解可能的側(cè)翻。 一個或多個附加傳感器316可以位于車輛上 的各種位置。例如，這些傳感器可以定位在、例如安裝在發(fā)動機、變速器，或車輛的 車身上。附加的車輛傾向傳感器可以配置為將車輛處在可能的側(cè)翻工況時識別為第一 模式并將車輛不處在可能的側(cè)翻工況時識別為第二模式。根據(jù)各種實施例的系統(tǒng)可以 配置為在將傾斜度輸出信號用于第二模式之前將傾斜度輸出信號用于第一模式。以此 方式，系統(tǒng)采取的缺省的動作或控制動作可以預(yù)先確定為緩解側(cè)翻。也可以預(yù)先確定其他控制條件或模式。圖12是示出可執(zhí)行用于響應(yīng)于由一個或多個車輛傾斜度傳感器確定的車輛傾斜 度控制車輛穩(wěn)定性并提供斜坡上的車輛控制的方法400的流程圖。方法400可以通過 上述部件和系統(tǒng)執(zhí)行，但替代地可以使用其他適合的車輛部件執(zhí)行。方法400可以包 括在402監(jiān)視車輛的車輛穩(wěn)定性工況，包括監(jiān)視來自車輛傾斜度傳感器的信號。方法 400可以包括在4(M通過車輛穩(wěn)定性工況確定是否可能發(fā)生車輛側(cè)翻。然后在側(cè)翻不 可能的情況中，在406,通過車輛傾斜度傳感器確定車輛是否在斜坡上。然后，如判 別框408確定，在側(cè)翻不可能的情況并且車輛在斜坡上的情況下，在410執(zhí)行斜坡車 輛控制措施。方法400還可以包括在判別框404已確定側(cè)翻可能的情況下，在判別框412確定 是否即將發(fā)生側(cè)翻，且如果即將發(fā)生側(cè)翻，則在414執(zhí)行側(cè)翻緩解措施。圖13是示出方法400的示例變體的流程圖。圖12中410處的斜坡車輛控制措施 可以包括在判別框416確定斜坡的方向，然后在上坡的情況下，在418執(zhí)行斜坡駐車 措施。斜坡駐車措施可以包括在上坡的情況下按足以使發(fā)動機施加足夠的扭矩以沿斜 坡向上推進車輛而不使車輛產(chǎn)生任何實質(zhì)上的倒溜的時間量啟用制動器。然而，在下 坡的情況下，則在420確定車速是否大于預(yù)定閾值。如果車速大于預(yù)定閾值則方法 400可以包括在422執(zhí)行下坡控制措施。下坡控制措施可以包括在下坡的情況下按可 保持車輛低于預(yù)定速度和/或減小發(fā)動機扭矩的量啟用制動器。如果車速不大于預(yù)定 閾值，則該方法可以結(jié)東，并在402再次開始。圖14是示出方法400的示例變體的流程圖。在各種實施例中，方法400可以在 424對頻率范圍已預(yù)先確定為指示路面不平整性的來自車輛傾斜度傳感器的表面不平 整性信號進行濾波。方法400可以包括在426將余下的信號的至少一部分用于斜坡車 輛控制措施。圖15是示出方法400的示例變體的流程圖。在各種實施例中，方法400可以包 括在428允許頻率范圍已預(yù)先確定為指示可能的側(cè)翻工況的來自車輛傾斜度傳感器 的動態(tài)車輛運動信號通過。圖16是示出另一種控制車輛的方法500的流程圖。該方法500可以包括在502 調(diào)節(jié)第一執(zhí)行器以在車輛行駛工況下增加車輛穩(wěn)定性，該第一執(zhí)行器是響應(yīng)于車輛加 速度傳感器調(diào)節(jié)的。該方法還可以包括在504在車輛停止在斜坡上的工況下調(diào)節(jié)第二 執(zhí)行器以保持車輛位置，該第二執(zhí)行器是響應(yīng)于該車輛加速度傳感器調(diào)節(jié)的。在一些實施例中，第一執(zhí)行器和第二執(zhí)行器可以是相同的執(zhí)行器。執(zhí)行器可以配 置為驅(qū)動一個或多個制動機構(gòu)。在一些實施例中，車輛加速度傳感器可以是縱向加速 度計。圖17是示出方法500的示例變體的流程圖。方法500可以包括在506用第一濾 波器對車輛加速度傳感器輸出的信號濾波以減少第一范圍中的頻率。方法500還可以包括在508用第二濾波器對車輛加速度傳感器輸出的信號濾波以減少第二范圍中的 頻率。第一范圍與第二范圍相比可以包括較高的頻率，且調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器可以基于第 二濾波器的輸出。第一執(zhí)行器可以配置為減少車輛的側(cè)翻趨勢。方法500還可以包括當車輛在下坡 表面上行駛期間調(diào)節(jié)第三執(zhí)行器以限制車輛的加速度。在一些實施例中，調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置可以包括基于車輛加速度傳感 器指示的傾斜度以選擇的制動壓力向車輛的車輪應(yīng)用制動器。補充地或替代地，在一 些實施例中，調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置可以包括基于車輛加速度傳感器指示的 傾斜度在選擇的量的時間中向車輛的車輪應(yīng)用制動器。補充地或替代地，在一些實施 例中，調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置可以包括基于車輛加速度傳感器指示的傾斜度增加發(fā)動機扭矩。在一些實施例中，方法500還可以包括從來自車輛加速度傳感器的信號中過濾路 面噪聲。以此方式，來自車輛加速度傳感器的信號可以更加準確地反映由特定控制功 能使用的相關(guān)數(shù)據(jù)。應(yīng)注意，本文中包括的示例控制和例程可用于各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置。 本文所述的具體例程可以表示任何數(shù)量的處理策略中的一種或多種，如事件驅(qū)動、中 斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。因此，所示的各種步驟、操作或功能可以按所示的順序 執(zhí)行、并行執(zhí)行，或在一些情況下略去。類似地，處理的順序不是實現(xiàn)本文中所述的 示例實施例的特征和優(yōu)點所必需的，而是為便于演示和說明而提供。取決于所使用的 具體策略，可以重復(fù)執(zhí)行所示步驟或功能中的一個或多個。此外，所述步驟可以在圖 形上表示編程到發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲媒體中的代碼。還應(yīng)理解，在本文中公開的配置和例程本質(zhì)上是示例性的，且這些具體實施例不 應(yīng)被視為具有限制意義，因為大量的變體是可能的。本公開的主題包括在本文中公開 的各種系統(tǒng)和配置，及其他特征、功能，和/或?qū)傩缘乃行路f和非顯而易見的組合 及子組合。本申請的權(quán)利要求特別指出視為新穎和非顯而易見的特定組合及子組合。這些權(quán) 利要求可能引用"一個"元素或"第一"元素或其等價。這樣的權(quán)利要求應(yīng)被理解為 包括對一個或一個以上這樣的元素的結(jié)合，而不是要求或排除兩個或兩個以上這樣的 元素。所公開的特征、功能、元素和/或?qū)傩缘钠渌M合及子組合可以通過對本申請 權(quán)利要求的修改或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求來請求保護。這樣的 權(quán)利要求，無論是在范圍上比原始權(quán)利要求更寬、更窄、等價或不同，都應(yīng)被視為包 括在本發(fā)明的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車輛的方法，包括在車輛行駛工況下調(diào)節(jié)第一執(zhí)行器以增加車輛穩(wěn)定性，所述第一執(zhí)行器是響應(yīng)于車輛加速度傳感器調(diào)節(jié)的；在車輛停止在斜坡上的工況下調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置，所述第二執(zhí)行器是響應(yīng)于所述車輛加速度傳感器調(diào)節(jié)的。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一執(zhí)行器和所述第二執(zhí)行器 是相同的執(zhí)行器。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述第一執(zhí)行器和所述第二執(zhí)行器 是配置為驅(qū)動 一個或多個制動機構(gòu)的相同的執(zhí)行器。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述車輛加速度傳感器是縱向加速 度計。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括用第一濾波器對所述車輛加速度傳感器輸出的信號濾波以減少第一范圍中的頻率；用第二濾波器對所述車輛加速度傳感器輸出的信號濾波以減少第二范圍中的頻 率，所述第一范圍與所述第二范圍相比包括較高的頻率，所述調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器基于所 述第二濾波器的輸出。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，第一執(zhí)行器配置為減少車輛的側(cè)翻 趨勢。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 當車輛在下坡表面上行駛期間調(diào)節(jié)第三執(zhí)行器以限制車輛的加速度。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置包 括基于所述車輛加速度傳感器指示的傾斜度以選擇的制動壓力向車輛的車輪應(yīng)用制 動器。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置包括基于所述車輛加速度傳感器指示的傾斜度在選擇的量的時間中向車輛的車輪應(yīng)用 制動器。
10. —種用于發(fā)動機推進的車輛的系統(tǒng)，包括 配置為檢測車輛的傾斜度的車輛傾斜度傳感器；配置為基于車輛傾斜度傳感器至少提供制動器控制和節(jié)氣門控制以實現(xiàn)改進的車輛穩(wěn)定性控制的側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)；及配置為基于車輛傾斜度傳感器至少提供發(fā)動機、變速器及車輪制動器控制以減少 上坡路面上的車輛倒溜的斜坡駐車控制系統(tǒng)；及配置為基于車輛傾斜度傳感器至少提供發(fā)動機、變速器和車輪制動器控制以限制 在下坡路面上的車輛行駛的下坡控制系統(tǒng)；其中所述側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、斜坡駐車控制系統(tǒng)及下坡控制系統(tǒng)的每個包括濾波器，所述濾波器中的全部經(jīng)配置以允許具有 不同的頻率成分的信號通過以使側(cè)傾穩(wěn)定性控制系統(tǒng)配置為使用相對較高的頻率成分，且斜坡駐車控制系統(tǒng)和下坡控制系統(tǒng)配置為使用相對較低的頻率成分。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用公共信號源的穩(wěn)定性控制和斜坡控制，具體公開了用于控制車輛的方法和系統(tǒng)。該方法包括在車輛行駛工況下調(diào)節(jié)第一執(zhí)行器以增加車輛穩(wěn)定性，該第一執(zhí)行器是響應(yīng)于車輛加速度傳感器調(diào)節(jié)的。該方法還包括在車輛停止在斜坡上的工況下調(diào)節(jié)第二執(zhí)行器以保持車輛位置，該第二執(zhí)行器是響應(yīng)于該車輛加速度傳感器調(diào)節(jié)的。本發(fā)明可以使用來自公共信號源的信號實現(xiàn)穩(wěn)定性控制和斜坡控制。
文檔編號B60W30/02GK101628582SQ20091016470
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者曾弘德, 杰弗里·艾倫·多林, 邁克爾·格倫·福多爾 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司