專利名稱：用于控制兩輪車輛中的牽引力的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制兩輪車輛中的牽引力的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在一般車輛中，特別是在兩輪車輛或摩托車輛中，牽引力的控制是通過(guò)控制加速 期間驅(qū)動(dòng)輪的滑移(slip)并以確保良好的道路保持(road-holding)性能并由此提高車輛 自身的安全性和駕駛條件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。特別的，為了在車輛運(yùn)動(dòng)的方向上提供牽引力， 非零縱向滑移水平是必需的。然而，當(dāng)車輛須應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)彎時(shí)，具有非零縱向滑移值會(huì)導(dǎo)致輪胎可施加的橫向力減 少。這一效果在兩輪車輛中尤其嚴(yán)重，在兩輪車輛中輪胎施加的橫向力不僅使車輛能夠完 成轉(zhuǎn)彎，還能穩(wěn)定側(cè)傾動(dòng)態(tài)性能(roll dynamic) 0因此，在摩托車輛中，根據(jù)其是在直向行駛還是正要轉(zhuǎn)彎而具有相反的滑移需要?？刂颇ν熊囕v中的牽引力的第一種公知的解決方案是通過(guò)限制驅(qū)動(dòng)輪的滑移水 平而不考慮瞬時(shí)傾斜的情況，來(lái)提高安全性。這種方法實(shí)施閉環(huán)控制，其根據(jù)瞬時(shí)測(cè)量值估計(jì)瞬時(shí)滑移值，并調(diào)整車輛的發(fā)動(dòng) 機(jī)所提供的扭矩以保持該瞬時(shí)滑移值低于一個(gè)界限值。為了對(duì)每個(gè)傾斜情況確保高水平橫向附著(lateral adhesion)，在這一公知的方 法中，以保守的方式選擇該界限滑移水平。然而，對(duì)界限滑移值的保守選擇導(dǎo)致摩托車輛在一些情況下時(shí)的較低性能，在這 些情況中，大于界限值的滑移水平將提供更大的牽引力并因此提供更大的加速度，而不會(huì) 將車輛帶入不穩(wěn)定的狀況?？刂颇ν熊囕v中的牽引力的第二種公知的方法應(yīng)用于賽車。這樣的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)和 校準(zhǔn)以便確保在已知賽道上的最高性能。因而它們著重于性能方面而不被開發(fā)來(lái)確保當(dāng)面 臨可變的附著力情況時(shí)的穩(wěn)健性(sturdiness)。因此這樣的系統(tǒng)難以應(yīng)用到生產(chǎn)車輛中。在公知的閉環(huán)控制方法中，對(duì)瞬時(shí)滑移值的估計(jì)通常通過(guò)簡(jiǎn)單地使其等于前輪和 后輪的轉(zhuǎn)速之差來(lái)以近似的方式實(shí)現(xiàn)。在這樣的方式中，由于不考慮影響瞬時(shí)滑移的更多不同參數(shù)，所述控制是基于一 個(gè)不精確的反饋值，因此并不是很可靠，因?yàn)樵摲答佒悼赡艿牟痪_會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的同樣不 精確的反應(yīng)。此外，盡管能確保更高的穩(wěn)健性，這些閉環(huán)系統(tǒng)通常在響應(yīng)基準(zhǔn)變化(reference variation)方面慢于前饋控制系統(tǒng)。最后，用于控制牽引力的前饋方法是公知的，其基于一些已知的輸入?yún)?shù)，例如發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、檔位(inserted gear)、節(jié)流閥的位置等，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)提供的扭矩并由此調(diào)整瞬 時(shí)滑移。這種不基于對(duì)瞬時(shí)滑移反饋的調(diào)整的控制方法，不能適應(yīng)于駕駛表面和車輛的瞬 時(shí)情況(例如路面提供的附著力或輪胎的磨損情況)，因此僅能用于比賽場(chǎng)合(在比賽場(chǎng)合可以高度詳細(xì)地計(jì)劃和描述路線上的每一個(gè)機(jī)動(dòng)動(dòng)作(manoeuvre))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述缺點(diǎn)，并且具體地是設(shè)計(jì)一種用于控制兩輪車輛中的 牽引力的方法，其能夠確保車輛的高度穩(wěn)定性，同時(shí)根據(jù)特定的駕駛條件提供可能達(dá)到的 最好性能。本發(fā)明的另一目的在于提供一種控制兩輪車輛中的牽引力的方法，其能夠以精確 的方式估計(jì)摩托車輛的瞬時(shí)滑移值，以此方式實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)健的控制。本發(fā)明更進(jìn)一步的目的在于設(shè)計(jì)一種控制兩輪車輛中的牽引力的方法，其能適應(yīng) 車輛和路面的瞬時(shí)情況，而不會(huì)失去迅速的系統(tǒng)反應(yīng)。本發(fā)明的最后但并非最不重要的目的在于制造一種控制兩輪車輛中的牽引力的 系統(tǒng)，其能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的控制方法。根據(jù)本發(fā)明的這些及其他的目的通過(guò)制造一種在獨(dú)立權(quán)利要求中限定的用于控 制兩輪車輛中的牽引力的系統(tǒng)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該用于控制兩輪車輛中的牽引力的系統(tǒng)和方法的進(jìn)一步特征作為從屬權(quán)利要求 的對(duì)象。


根據(jù)本發(fā)明的用于控制兩輪車輛中的牽引力的系統(tǒng)和方法的特性和優(yōu)點(diǎn)在以下 的說(shuō)明中會(huì)更為明顯，其作為示例而不是限制的目的給出，并參考附圖，其中圖1為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的控制兩輪車輛中的牽引力的方法的控制系統(tǒng)的圖示；圖2為表示根據(jù)本發(fā)明的控制兩輪車輛中的牽引力的方法的框圖；圖3a和3b為在根據(jù)本發(fā)明的控制兩輪車輛中的牽引力的方法中使用的可能閾值 映射的圖示；圖4為在根據(jù)本發(fā)明的控制兩輪車輛中的牽引力的方法中使用的基準(zhǔn)滑移發(fā)生 器的可能實(shí)施例的圖表。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中示出了一個(gè)用于控制兩輪車輛中的牽引力的系統(tǒng)，總地以附圖標(biāo) 記100表示。用于控制牽引力的系統(tǒng)100包括控制模塊110，耦接到兩輪車輛120的發(fā)動(dòng)機(jī) 121，其中可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)121進(jìn)行扭矩控制，也就是可以提供系統(tǒng)100請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩τ。具體地，對(duì)所請(qǐng)求扭矩的調(diào)整通常通過(guò)改變每個(gè)氣缸的點(diǎn)火提前，或者優(yōu)選地通 過(guò)節(jié)流閥的電子控制以便能夠使用發(fā)動(dòng)機(jī)121能產(chǎn)生的整個(gè)扭矩范圍，或者甚至通過(guò)組合 這兩種方法來(lái)獲得。在具有發(fā)動(dòng)機(jī)121的車輛(其中可以控制扭矩)中，預(yù)計(jì)了一個(gè)用于控制發(fā)動(dòng)機(jī) 的系統(tǒng)(未示出)，該系統(tǒng)將通過(guò)加速器(accelerator)實(shí)施的用戶請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)扭矩 (τ )。該轉(zhuǎn)換借助于映射實(shí)現(xiàn)，該映射將加速器的位置、檔位和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與向用于控制發(fā) 動(dòng)機(jī)121的系統(tǒng)請(qǐng)求的扭矩τ相關(guān)聯(lián)。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的控制牽引力的系統(tǒng)100中的控制模塊110激活時(shí)，其確定這一系 統(tǒng)100提供作為發(fā)動(dòng)機(jī)121的輸入的對(duì)應(yīng)信號(hào)τ 0所需的瞬時(shí)扭矩(取代通常由用于控制 發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)系統(tǒng)產(chǎn)生的基準(zhǔn)扭矩)。還預(yù)計(jì)存在多個(gè)傳感器122，其適于向控制模塊110提供摩托車輛120的駕駛參數(shù) 測(cè)量值，基于其中的一個(gè)測(cè)量值可以確定車輛的瞬時(shí)側(cè)傾角(rolling angle) φ。為了確定瞬時(shí)側(cè)傾角φ，傳感器122可以包括例如一個(gè)儀表，用于在車輛120的 兩側(cè)測(cè)量距地面的距離，從中可以得到側(cè)傾角φ的直接測(cè)量值，或包括一個(gè)加速計(jì)或速度 陀螺儀(rate gyro)，其可以提供測(cè)量值，基于此可以估計(jì)瞬時(shí)側(cè)傾角φ，就像在申請(qǐng)?zhí)枮?ΜΙ2007Α000559的意大利專利申請(qǐng)中描述的那樣。根據(jù)本發(fā)明，控制模塊110包括基準(zhǔn)發(fā)生器111，作為輸入連接到扭矩請(qǐng)求源，該 扭矩請(qǐng)求源基于檔位和用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)RPM表示的發(fā)動(dòng)機(jī)速度并通過(guò)代表扭矩請(qǐng)求的參數(shù) θ來(lái)表示，該參數(shù)θ例如為加速器或節(jié)流閥的角位置。此后，提及加速器或節(jié)流閥的角位置時(shí)，應(yīng)當(dāng)將其理解為代表扭矩請(qǐng)求的參數(shù)θ 的非限制性實(shí)例?；谟蓚鞲衅?22確定的車輛行駛的速度V和側(cè)傾角φ、代表瞬時(shí)扭矩請(qǐng) 求的參數(shù)θ，基準(zhǔn)發(fā)生器111向閉環(huán)控制器112提供作為其輸入的基準(zhǔn)滑移值Xci，該基準(zhǔn) 滑移值λ ^與滑移重構(gòu)器113所估計(jì)的瞬時(shí)滑移值λ s進(jìn)行比較?；诨鶞?zhǔn)滑移值Xci與瞬時(shí)滑移值Xs之間的差值，閉環(huán)控制器112確定對(duì)應(yīng)于向 發(fā)動(dòng)機(jī)121請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩的信號(hào)τ ^的第一分量τ『而且，優(yōu)選地預(yù)計(jì)一個(gè)前饋控制器114，除加速器或節(jié)流閥的角位置θ之外，該前 饋控制器114根據(jù)車輛120的瞬時(shí)條件，如它的速度V、側(cè)傾角φ、用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)RPM表示的 發(fā)動(dòng)機(jī)速度等，確定對(duì)應(yīng)于向發(fā)動(dòng)機(jī)121請(qǐng)求的瞬時(shí)扭矩的信號(hào)τ ^的第二分量τ『這些測(cè)量值通過(guò)摩托車輛120上的多個(gè)傳感器122進(jìn)行檢測(cè)。閉環(huán)控制器112和前饋控制器114的組合動(dòng)作通過(guò)取決于摩托車輛行駛的速度ν 和側(cè)傾角φ的適當(dāng)?shù)目勺兓旌弦蜃应瘫换旌?，以確保系統(tǒng)更為迅捷的響應(yīng)，或反之亦然，對(duì) 車輛或道路狀態(tài)變化的更高的適應(yīng)性?？刂茽恳Φ南到y(tǒng)100優(yōu)選地還包括監(jiān)視模塊130，其根據(jù)瞬時(shí)滑移λ 3和加速器 或節(jié)流閥的角位置θ的變化速度管理控制模塊110的激活。最后，預(yù)計(jì)具有用戶界面140，包括多個(gè)選擇器，允許用戶設(shè)置控制模塊110的管
理參數(shù)。具體地，可以選擇控制模塊110的激活閾值，具體來(lái)說(shuō)也就是隨車輛的速度ν和側(cè) 傾角φ而變的滑移值λ或者加速器或節(jié)流閥的角位置Θ的變化速度。用戶界面140還用于選擇更多的參數(shù)，例如混合參數(shù)μ，以及顯示當(dāng)前選擇，可能 會(huì)示出某些參數(shù)之間的相關(guān)性，例如混合參數(shù)μ與車輛的速度ν和側(cè)傾角φ的相關(guān)性?？刂苾奢嗆囕v中的牽引力的系統(tǒng)100的操作如下?？刂颇K100僅在出現(xiàn)某些表 明需要控制牽引力的情況時(shí)(例如后輪失去牽引力)才會(huì)進(jìn)行干預(yù)。為了這一目的，在預(yù)定速度ν之外，監(jiān)視模塊130將控制模塊110置于可能能夠在 出現(xiàn)某些激活條件的情況下進(jìn)行干預(yù)的狀態(tài)中。特別的，使用了兩個(gè)供選擇的激活條件(超過(guò)該激活條件后，控制模塊110就被激 活)最小滑移Xmin或代表瞬時(shí)扭矩請(qǐng)求的參數(shù)θ的最小變化速度，例如加速器或節(jié)流閥的最小開啟速度。激活條件可總結(jié)如下
激活邏輯·. I㈧或
1縈—通過(guò)對(duì)特殊閾值映射的初始選擇，事先定義最小滑動(dòng)值λ min和加速器或節(jié)流閥的 角位置θ的最小變化，如圖3a和3b所示，其將所允許的最大及最小滑移值和加速器或節(jié) 流閥的角位置θ的所允許的最小變化與車輛行駛的速度ν和側(cè)傾角φ相關(guān)聯(lián)。除滑移值之外，將加速器或節(jié)流閥的開啟速度用作控制模塊110的激活閾值，有 利地使控制系統(tǒng)100能夠在由于用戶的突發(fā)扭矩請(qǐng)求而導(dǎo)致突然失去道路附著力(road grip)之前提前進(jìn)行干預(yù)。一旦達(dá)到這兩個(gè)激活條件的其中之一，車輛的瞬時(shí)狀態(tài)就被存儲(chǔ)在控制模塊110中。特別地，至少存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的瞬時(shí)扭矩ih。ld、后輪的滑移值Xh。ld、車輛的側(cè)傾 角<Ph。id、和加速器或節(jié)流閥的角位置eh。ld。這些值中的一部分被控制模塊110中的基準(zhǔn)發(fā)生器111用于生成基準(zhǔn)滑移入『另一方面，其他的值用于避免控制模塊110的激活和去激活時(shí)的不連續(xù)?；鶞?zhǔn)滑移λ ^是在具有兩個(gè)閾值的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上生成的，以便即使在控制模塊110 處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)也能提供對(duì)摩托車輛進(jìn)行控制的感覺(jué)。特別地，控制模塊激活時(shí)的加速器或節(jié)流閥的角位置θ hold和滑移λ hold的瞬時(shí)值 被用于生成將滑移與加速器或節(jié)流閥的角位置θ相關(guān)聯(lián)的扭矩-滑移映射，并且每次在其 基礎(chǔ)上識(shí)別出基準(zhǔn)滑移值入…這一扭矩-滑移值映射必須滿足以下條件。當(dāng)加速器完全開啟時(shí)，滑移等于摩托車輛行駛的特定速度和側(cè)傾角所允許的最大 滑移Λ = Anax(VW)。最大滑移值λ_可以根據(jù)速度和側(cè)傾角，通過(guò)初始選擇閾值的映射 得到。當(dāng)加速器或節(jié)流閥的角開啟位置θ等于激活時(shí)存儲(chǔ)的值eh。ld，并且側(cè)傾角的值 φ等于初始側(cè)傾角q>h。id時(shí)，基準(zhǔn)滑移就被設(shè)置為等于激活時(shí)刻存儲(chǔ)的滑移值X0= Ahold, 以便確保控制牽引力的系統(tǒng)100在點(diǎn)火時(shí)的控制動(dòng)作的連續(xù)性。當(dāng)加速器或節(jié)流閥的角開啟位置θ為0時(shí)，基準(zhǔn)滑移λ ^被設(shè)置為0。圖4示出了一個(gè)滿足所指出條件的映射的非限制性實(shí)例。使用這一映射來(lái)確定基準(zhǔn)滑移λ ^的基準(zhǔn)發(fā)生器111允許用戶通過(guò)操作加速器來(lái) 控制該滑移。特別地，當(dāng)加速器完全開啟時(shí)，用戶就是在針對(duì)車輛行駛的速度ν和側(cè)傾角φ 請(qǐng)求最大可接受滑移λΜχ?；鶞?zhǔn)滑移Xci與用滑移重構(gòu)器113得到的估計(jì)滑移值Xs進(jìn)行比較。摩托車輛120
的一個(gè)車輪的滑移λ定義如下
. ων-νλ =-
ωτ
其中，ω為摩托車輛的該被分析車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，r為該車輪的瞬時(shí)半徑，ν為在 車輛的質(zhì)心測(cè)量的其縱向速度。車輪的瞬時(shí)半徑r依賴于側(cè)傾角<P和摩托車輛承受的垂直載荷。因此，使用滑移重構(gòu)器113對(duì)瞬時(shí)滑移λ s的估計(jì)優(yōu)選地考慮(以一種創(chuàng)新的方
式)前輪和后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度《f、c^，前后懸架的沖程Xf、&，車輛的縱向加速度a和側(cè)傾角 φ。這些測(cè)量值通過(guò)摩托車輛120上預(yù)計(jì)的多個(gè)傳感器122檢測(cè)?；旧?，標(biāo)稱滑移值是基于前輪和后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、(^和車輪的標(biāo)稱半徑值r 計(jì)算的。該標(biāo)稱滑移值隨后借助其余測(cè)量值的處理進(jìn)行校正，以便以使其盡可能近似到實(shí) 際瞬時(shí)半徑值的方式來(lái)校正標(biāo)稱半徑，同時(shí)也考慮縱向加速度a對(duì)車輛質(zhì)心上的縱向速度 和對(duì)負(fù)荷轉(zhuǎn)移的影響。對(duì)瞬時(shí)滑移值λ s的這一瞬時(shí)估計(jì)使得能夠具有一個(gè)可靠的系統(tǒng)，其甚至能夠在 缺少一個(gè)或多個(gè)用于對(duì)該標(biāo)稱滑移值進(jìn)行校正的測(cè)量值的情況下仍能運(yùn)轉(zhuǎn)。在這種情況下，將得到對(duì)滑移的不太精確的估計(jì)，但是不管怎樣，它可以用于控制 牽引力。閉環(huán)控制器112基于基準(zhǔn)滑移λ ^與估計(jì)滑移值λ s之間的差值來(lái)確定向發(fā)動(dòng)機(jī) 121請(qǐng)求的扭矩的第一分量τα。在估計(jì)滑移λ s低于基準(zhǔn)滑移λ ^的情況下，應(yīng)當(dāng)向發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)求較大的扭矩。類似 的，在估計(jì)滑移λ s高于基準(zhǔn)滑移λ ^的情況下，應(yīng)當(dāng)向發(fā)動(dòng)機(jī)請(qǐng)求較低的扭矩。此外，車輛的速度ν的測(cè)量值用于修改閉環(huán)控制器112的校準(zhǔn)和混合參數(shù)μ。特別地，當(dāng)速度ν增加時(shí)，控制器112的異常以高頻率移除?？刂破鞯男?zhǔn)還受到 檔位的影響。特別是，修改控制器的增益以補(bǔ)償由于不同的傳動(dòng)比造成的變化。為了避免向發(fā)動(dòng)機(jī)121請(qǐng)求的扭矩的不連續(xù)，由閉環(huán)控制器112確定的扭矩的第 一分量τ⑶被加到控制系統(tǒng)100被激活時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)121施加的扭矩ih。ld上。而且，每當(dāng)閉環(huán) 控制器112被激活，扭矩的第一分量τ CL就被設(shè)置為等于0。除了由閉環(huán)控制器112確定的扭矩請(qǐng)求之外，前饋控制器114還確定要向發(fā) 動(dòng)機(jī)121請(qǐng)求的第二扭矩分量τ 0LO這種要向發(fā)動(dòng)機(jī)121請(qǐng)求的第一和第二扭矩分量τ…根據(jù)用來(lái)對(duì)這兩個(gè) 分量的頻率加權(quán)的混合參數(shù)μ而對(duì)整體扭矩τ C1產(chǎn)生較大或較小的影響。特別地，混合參數(shù)μ用于修改閉環(huán)控制系統(tǒng)112的頻帶和前饋元件114的反應(yīng)速 度。具體來(lái)說(shuō)，如果μ = 1，閉環(huán)控制系統(tǒng)的帶寬具有最大值，而前饋控制項(xiàng)被高度濾波。 在這樣的配置中，摩托車輛牽引力的控制主要在閉環(huán)中發(fā)生，從而確保高度的可靠性，但是 在某些車輛中，在跟隨滑移基準(zhǔn)方面會(huì)較慢。否則，如果μ = 0，閉環(huán)控制系統(tǒng)的帶寬具有最小值，而前饋控制具有輕微濾波的 作用。在這樣的配置中，摩托車輛像在扭矩驅(qū)動(dòng)下的一般兩輪車輛一樣工作。通過(guò)修改混合參數(shù)μ的值，可以獲得從閉環(huán)控制得到的分量τ⑶和從前饋控制得 到的分量τ%的頻率的最佳混合?；旌蠀?shù)μ的值可以依賴于用戶通過(guò)用戶界面140對(duì)車輛的速度ν以及側(cè)傾角φ所做的選擇。最后，控制模塊110被保持激活來(lái)執(zhí)行向發(fā)動(dòng)機(jī)121請(qǐng)求的扭矩τ 0的調(diào)整，直到 用戶通過(guò)先前說(shuō)明的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)系統(tǒng)所請(qǐng)求的扭矩被保持為大于根據(jù)本發(fā)明的控 制牽引力的系統(tǒng)100所請(qǐng)求的扭矩。否則，控制模塊110被去激活。從所做的描述中，應(yīng)當(dāng)可以清楚地看出本發(fā)明的在兩輪車輛對(duì)象中控制牽引力的 系統(tǒng)和方法的特點(diǎn)，正像其相關(guān)的優(yōu)勢(shì)也應(yīng)當(dāng)是清楚的。事實(shí)上，這種在兩輪車輛中控制牽引力的方法，其根據(jù)代表來(lái)自用戶的扭矩請(qǐng)求 的參數(shù)生成可變基準(zhǔn)滑移值，允許用戶控制滑移而不僅僅是去限制它。此外，通過(guò)將滑移與車輛的速度和車輛正處于的側(cè)傾角這二者相關(guān)聯(lián)的映射來(lái)確 定滑移基準(zhǔn)值，能夠確保車輛的高度穩(wěn)定性同時(shí)提供取決于特定駕駛條件而能取得的最佳 性能。而且，瞬時(shí)滑移值是以精確的方法估計(jì)的，這使得整個(gè)閉環(huán)控制特別穩(wěn)健。最后但并非最不重要的，由于有前饋控制元件，系統(tǒng)能提供快速的反應(yīng)，同時(shí)仍能 適應(yīng)車輛和路面的瞬時(shí)情況。最后，應(yīng)當(dāng)清楚的是，以此方式構(gòu)想的在兩輪車輛中控制牽引力的系統(tǒng)和方法可 以進(jìn)行許多修改和變形，其均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)；而且，所有的細(xì)節(jié)可被技術(shù)上等同的元 件所替代。
權(quán)利要求
一種用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法，所述兩輪車輛(120)包括扭矩控制發(fā)動(dòng)機(jī)(121)和用于瞬時(shí)地測(cè)量所述車輛(120)的駕駛參數(shù)(v，θ，ω，x，a，RPM，檔)的多個(gè)傳感器(122)，該方法包括步驟 根據(jù)代表來(lái)自用戶的扭矩請(qǐng)求的參數(shù)(θ)確定基準(zhǔn)滑移值(λ0)，代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ)由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)； 估計(jì)瞬時(shí)滑移值(λs)； 基于所述基準(zhǔn)滑移值(λ0)和所述瞬時(shí)滑移值(λs)之間的差值，確定至所述發(fā)動(dòng)機(jī)(121)的所請(qǐng)求扭矩信號(hào)的第一分量(τCL)；其特征在于所述基準(zhǔn)滑移值(λ0)是通過(guò)將代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ)與滑移(λ)相關(guān)聯(lián)的扭矩 滑移映射確定的，所述扭矩 滑移映射隨著由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的所述兩輪車輛(120)的縱向速度(v)和側(cè)傾角(φ)而變化。FSA00000143900700011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法，其特征在于包 括步驟記錄激活牽引力控制時(shí)表征所述車輛(120)的初始滑移值(Xh。ld)、所述側(cè)傾角的 初始值(6h。ld)、和代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)的初始值(9h。ld)；所述扭矩-滑移映射滿足以 下條件-當(dāng)代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ )呈現(xiàn)為最大值時(shí)，所述基準(zhǔn)滑移值(Xci)對(duì)應(yīng)于針 對(duì)所述縱向速度(V)和所述側(cè)傾角(Φ)所允許的最大滑移值(λ_)；-當(dāng)代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ)對(duì)應(yīng)于代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)的所述初始值 (θ hold)并且當(dāng)所述側(cè)傾角(Φ)對(duì)應(yīng)于所述側(cè)傾角的所述初始值(6h。ld)時(shí)，所述基準(zhǔn)滑移 值(λ。)對(duì)應(yīng)于所述初始滑移值(Xh。ld)；并且-當(dāng)代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ)等于0時(shí)，所述基準(zhǔn)滑移值(λ。)等于0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法，其特征在于 所述最大滑移值(λ _)是基于第一組閾值映射選擇的，該第一組閾值映射根據(jù)所述縱向速 度(ν)和所述側(cè)傾角(Φ)定義最大滑移值(Amax)和最小滑移值(λ_)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法，其特征在于包 含步驟檢查牽引力控制的至少一個(gè)激活條件，所述至少一個(gè)激活條件為超過(guò)根據(jù)所述第 一組閾值映射選擇的最小滑移(λ min)，或根據(jù)第二組閾值映射選擇的代表來(lái)自用戶的扭矩 請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ )的最小變化速度，該第二組閾值映射根據(jù)所述縱向速度(ν)和所述側(cè) 傾角(Φ)定義代表來(lái)自用戶的扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)(Θ)的最小變化速度值。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法，其 特征在于代表扭矩請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ )是所述車輛(120)的加速器或所述車輛(120)的 節(jié)流閥的開啟角位置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法， 其特征在于，所述估計(jì)瞬時(shí)滑移值(λ3)的步驟包括根據(jù)由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的 所述車輛(120)的前輪和后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度(《f，ω》和所述車輪的標(biāo)稱半徑值(r)來(lái)計(jì)算 標(biāo)稱滑移值，并根據(jù)由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的測(cè)量值中的至少一個(gè)來(lái)校正所述標(biāo)稱 滑移值，所述測(cè)量值包括-所述車輛(120)的前懸架的沖程(Xf)；-所述車輛(120)的后懸架的沖程(xr)；-所述車輛(120)的縱向加速度(a)；-所述車輛(120)的所述側(cè)傾角(Φ)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法， 其特征在于包括步驟根據(jù)由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的代表來(lái)自用戶的扭矩請(qǐng)求的所 述參數(shù)(θ )、所述縱向速度(ν)、所述側(cè)傾角(Φ)、和發(fā)動(dòng)機(jī)速度(RPM)中的至少一個(gè)，確定 至所述發(fā)動(dòng)機(jī)(121)的所請(qǐng)求扭矩信號(hào)的第二分量(τ 0L)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法，其特征在于 扭矩信號(hào)的所述第一分量(τ CL)和扭矩信號(hào)的所述第二分量(τ 0L)被加到對(duì)應(yīng)于在激活牽 引力控制時(shí)向所述發(fā)動(dòng)機(jī)(121)請(qǐng)求的扭矩的扭矩信號(hào)(Th。ld)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的方法，其特征在 于扭矩信號(hào)的所述第一分量(τ CL)和扭矩信號(hào)的所述第二分量(τ J通過(guò)混合參數(shù)(μ ) 進(jìn)行頻率混合，所述混合參數(shù)(μ)適于對(duì)扭矩信號(hào)的所述兩個(gè)分量(τα，Tol)中的第一 分量相對(duì)于另一分量進(jìn)行更大程度的濾波。
10.一種用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的系統(tǒng)(100)，所述兩輪車輛(120)包括 扭矩控制發(fā)動(dòng)機(jī)(121)和用于瞬時(shí)地測(cè)量所述車輛(120)的駕駛參數(shù)(ν，φ，θ , ω, X, a, RPM，檔)的多個(gè)傳感器(122)，所述系統(tǒng)(100)包括控制模塊(110)，其耦接到所述發(fā)動(dòng)機(jī) (121)，以將對(duì)應(yīng)于所請(qǐng)求扭矩的信號(hào)(τ 0)作為輸入提供到所述發(fā)動(dòng)機(jī)(121)，所述控制模 塊(110)作為輸入被連接到所述多個(gè)傳感器(122)，所述控制模塊(110)包括適于確定對(duì) 應(yīng)于所請(qǐng)求扭矩的所述信號(hào)(Ttl)的第一分量(τα)的閉環(huán)控制器(112)，作為輸入連接 到用于估計(jì)瞬時(shí)滑移(Xs)的滑移重構(gòu)器(113)和用于生成基準(zhǔn)滑移(Xci)的基準(zhǔn)發(fā)生器 (111)，其特征在于所述基準(zhǔn)發(fā)生器(111)適于根據(jù)將由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的代表 扭矩請(qǐng)求的參數(shù)(θ )與滑移(λ )相關(guān)聯(lián)的扭矩-滑移映射來(lái)確定基準(zhǔn)滑移(λ。)，所述扭 矩-滑移映射隨著由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的縱向速度(ν)和側(cè)傾角(Φ)而變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的系統(tǒng)(100)，其特 征在于所述滑移重構(gòu)器(113)作為輸入連接到所述多個(gè)傳感器(122)，以便于通過(guò)根據(jù)由 所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的所述車輛(120)的前輪和后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度(《f，ωΓ)和所述 車輪的標(biāo)稱半徑值(r)來(lái)確定標(biāo)稱滑移值，并通過(guò)根據(jù)由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的測(cè) 量值中的至少一個(gè)校正所述標(biāo)稱滑移值，來(lái)估計(jì)所述瞬時(shí)滑移(λ s)，所述測(cè)量值包括-所述車輛(120)的前懸架的沖程(Xf)；-所述車輛(120)的后懸架的沖程(xr)；-所述車輛(120)的縱向加速度(a)；-所述車輛(120)的所述側(cè)傾角(φ)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的系統(tǒng)(100)， 其特征在于包括至少一個(gè)前饋控制器(114)，其適于根據(jù)由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的 所述車輛(120)的多個(gè)瞬時(shí)駕駛參數(shù)確定對(duì)應(yīng)于所請(qǐng)求扭矩的所述信號(hào)(τ 0)的第二分量 (τ 0L)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的系統(tǒng)(100)，其特 征在于所述閉環(huán)控制器(112)和所述前饋控制器(114)的動(dòng)作通過(guò)適于修改其帶寬的混合參數(shù)(μ)被混合。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中的一項(xiàng)所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的系統(tǒng) (100)，其特征在于包括監(jiān)視模塊(130)，其適于在超過(guò)至少一個(gè)激活參數(shù)時(shí)管理所述控制 模塊(110)的激活，所述至少一個(gè)激活參數(shù)包括最小滑移值(Xmin)和代表來(lái)自用戶的扭矩 請(qǐng)求的所述參數(shù)(θ )的最小變化速度值。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中的一項(xiàng)所述的用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的系 統(tǒng)(100)，其特征在于包括用戶界面(140)，該用戶界面(140)包括用于設(shè)定所述控制模塊 (110)的管理參數(shù)的多個(gè)選擇器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制兩輪車輛(120)中的牽引力的系統(tǒng)和方法，該車輛包括扭矩控制發(fā)動(dòng)機(jī)(121)和用于瞬時(shí)地測(cè)量所述車輛(120)的駕駛參數(shù)(v，φ,θ，ω，x，a，RPM，檔)的多個(gè)傳感器(122)，該方法包括以下步驟根據(jù)由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的代表來(lái)自用戶的扭矩請(qǐng)求的參數(shù)(θ)確定基準(zhǔn)滑移值(λ0)；估計(jì)瞬時(shí)滑移值(λs)；基于基準(zhǔn)滑移值(λ0)和瞬時(shí)滑移值(λs)之間的差值，確定至發(fā)動(dòng)機(jī)(121)的所請(qǐng)求扭矩信號(hào)的第一分量(τCL)；并且其特征在于基準(zhǔn)滑移值(λ0)是通過(guò)將代表扭矩請(qǐng)求的參數(shù)(θ)與滑移(λ)相關(guān)聯(lián)的扭矩-滑移映射確定的，該映射隨著由所述多個(gè)傳感器(122)檢測(cè)的該兩輪車輛(120)的縱向速度(v)和側(cè)傾角(φ)而變化。
文檔編號(hào)B60W30/02GK101920703SQ201010201219
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者L·法布里, M·科諾爾, S·M·薩瓦雷斯, S·福蒙廷 申請(qǐng)人:比亞喬股份有限公司;米蘭綜合工科大學(xué)