用于避免車輛輪抱死的系統(tǒng)(防抱死系統(tǒng),ABS)、用于調(diào)節(jié)經(jīng)驅(qū)動(dòng)的輪的驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)率的系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)率調(diào)節(jié)系統(tǒng),ASR)是已知的并且包括滑動(dòng)率調(diào)節(jié)部。
為了阻止在制動(dòng)時(shí)車輪的抱死,防抱死制動(dòng)系統(tǒng)評(píng)估單個(gè)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)特性并且由此確定車輛參考速度。額外地,針對(duì)每個(gè)車輪單獨(dú)地形成和評(píng)估輪滑動(dòng)率。為了調(diào)節(jié)輪滑動(dòng)率,通常預(yù)先設(shè)定輪滑動(dòng)率的閾值,所述閾值確定所述調(diào)節(jié)的采用。
在已知的為了車輛的制動(dòng)調(diào)節(jié)的方法中,力爭(zhēng)阻止過(guò)制動(dòng),即在車輛的輪和車道表面之間過(guò)高的滑動(dòng)率。根據(jù)輪胎型號(hào)的不同,滑動(dòng)率最優(yōu)值位于約7%至15%的滑動(dòng)率?!斑M(jìn)入打滑”理解為超過(guò)這個(gè)最優(yōu)值,其中輪胎也失去其側(cè)向?qū)蛱匦浴?/p>
因此,相應(yīng)的調(diào)節(jié)器應(yīng)該能夠長(zhǎng)期地達(dá)到經(jīng)設(shè)置的調(diào)節(jié)目標(biāo)。如果在一定的時(shí)間后始終存在調(diào)節(jié)偏差,調(diào)節(jié)器例如通過(guò)其它的壓力消減階段或者壓力建立階段進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)節(jié),以便在進(jìn)一步的過(guò)程中減少調(diào)節(jié)偏差。時(shí)間上的特性通過(guò)調(diào)節(jié)器的參數(shù)化予以確定。
對(duì)良好適用的調(diào)節(jié)器來(lái)說(shuō),大的調(diào)節(jié)偏差通常僅當(dāng)一些“不可預(yù)計(jì)的”即干擾出現(xiàn)并且機(jī)動(dòng)車制動(dòng)系統(tǒng)基于這個(gè)干擾不按照期望表現(xiàn)時(shí)才出現(xiàn)。
本發(fā)明的任務(wù)在于實(shí)現(xiàn)開文提到的方法,利用所述方法在其出現(xiàn)前識(shí)別有威脅的大的調(diào)節(jié)偏差,從而通過(guò)及時(shí)的調(diào)節(jié)干預(yù)阻止這樣的調(diào)節(jié)偏差的出現(xiàn)或者至少縮短這樣的調(diào)節(jié)偏差的出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間。
這個(gè)任務(wù)通過(guò)具有專利權(quán)利要求的特征的方法予以解決。
這樣的用于改進(jìn)電子的機(jī)動(dòng)車制動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性的方法,所述方法至少包括滑動(dòng)率調(diào)節(jié)的功能,在所述方法中輪個(gè)性化地使用被評(píng)價(jià)為對(duì)于調(diào)節(jié)干預(yù)的初始化的標(biāo)準(zhǔn)的輪動(dòng)態(tài)信息,并且與用于壓力消減階段、壓力保持階段和壓力建立階段的調(diào)節(jié)閾值為了借助車輛制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力矩而進(jìn)行比較,根據(jù)本發(fā)明所述方法的特征在于,
-由通過(guò)在車輛輪上調(diào)節(jié)干預(yù)所引發(fā)的壓力變化計(jì)算這個(gè)車輪上期望的加速度變化,
-由測(cè)量的輪速度作為輪動(dòng)態(tài)信息確定由壓力變化引發(fā)的車輛輪上實(shí)際的加速度變化,并且
-在實(shí)際的加速度變化與期望的加速度變化以經(jīng)定義的尺度進(jìn)行偏差時(shí),如此適配滑動(dòng)率調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)特性,使得偏差最小。
利用這個(gè)根據(jù)本發(fā)明的方法,滑動(dòng)率調(diào)節(jié)的質(zhì)量能夠明顯地改進(jìn),也就是說(shuō)進(jìn)入打滑的深度減小,特別是施加大的調(diào)節(jié)偏差的持續(xù)時(shí)間明顯地縮短。
在這個(gè)根據(jù)本發(fā)明的方法中,相關(guān)的參量一方面是通過(guò)調(diào)節(jié)干預(yù)引發(fā)的壓力變化,所述壓力變化導(dǎo)致了相應(yīng)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化,另一方面是通過(guò)這個(gè)壓力變化或者說(shuō)通過(guò)這個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩變化引發(fā)的輪加速度的變化,其中,輪加速度的變化即從數(shù)學(xué)上看輪加速度的導(dǎo)數(shù)或者說(shuō)速度的二階導(dǎo)數(shù),一般來(lái)說(shuō)稱為“竄動(dòng)”(加加速度)并且表達(dá)為微分的參量,所述參量在調(diào)節(jié)算法中由兩個(gè)相鄰的加速度值的差計(jì)算。
從通過(guò)調(diào)節(jié)干預(yù)引發(fā)的壓力變化出發(fā)由此計(jì)算經(jīng)初始化的加速度變化,即期望的加速度變化,其中就此使用制動(dòng)壓力模型。利用這個(gè)制動(dòng)壓力模型首先計(jì)算作用在車輛輪上的制動(dòng)壓力,并且由此計(jì)算期望的加速度變化,其中針對(duì)后者也使用其它的參數(shù)、如車道摩擦系數(shù)、制動(dòng)盤的襯片摩擦系數(shù)等等。這個(gè)期望的加速度變化隨后與實(shí)際采用的、由輪速度作為其二階導(dǎo)數(shù)確定的加速度變化進(jìn)行比較。
根據(jù)本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)方案,通過(guò)圍繞期望的加速度變化所定義的公差帶給出所述經(jīng)定義的尺度。如果實(shí)際的加速度變化的值位于這個(gè)公差帶之外,則偏差過(guò)大,從而需要調(diào)節(jié)干預(yù)。
本發(fā)明的備選的設(shè)計(jì)方案規(guī)定,所述經(jīng)定義的尺度通過(guò)值域給出,所述值域的值與由實(shí)際的加速度變化和期望的加速度變化形成的商進(jìn)行比較。
根據(jù)本發(fā)明的其它優(yōu)選的改型方案,調(diào)節(jié)特性通過(guò)調(diào)節(jié)器放大因數(shù)的變化和/或調(diào)節(jié)器頻率的變化和/或通過(guò)脈沖大小的變化在壓力要求方面被匹配。
因?yàn)橛糜谟?jì)算期望的加速度變化的信號(hào)以及用于確定實(shí)際的加速度變化的信號(hào)必須在物理上涉及相同的時(shí)間點(diǎn),則按照改型方案如此規(guī)定,即被使用用于確定期望的加速度變化的壓力變化信號(hào)以及被使用用于確定實(shí)際的加速度變化的輪速度信號(hào)在時(shí)間上相互同步。
接下來(lái)參考所附的圖1具體地解釋根據(jù)本發(fā)明的方法。此圖1展示了在車輛輪處出現(xiàn)的速度v、制動(dòng)壓力p以及期望的和實(shí)際的加速度變化的走勢(shì),所述加速度變化作為微分的參量表現(xiàn)為竄動(dòng)值(加加速度)j。
接下來(lái)以具有ABS調(diào)節(jié)器的機(jī)動(dòng)車制動(dòng)系統(tǒng)的ABS調(diào)節(jié)為出發(fā)點(diǎn),利用所述ABS調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)車輛的車輛輪的制動(dòng)特性,并且在這種情況下阻止過(guò)高的滑動(dòng)率。
圖1展示了來(lái)自車輛輪的這樣的ABS調(diào)節(jié)的截取部分,所述車輛輪位于不穩(wěn)定的階段中,即在具有打滑進(jìn)入的制動(dòng)階段中。
所以在時(shí)間點(diǎn)t1,通過(guò)ABS調(diào)節(jié)器提引入壓力消減階段,結(jié)果是:制動(dòng)壓力p以及因此輪速度v也對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖1的圖解下降。
基于車輛輪處的壓力變化,由壓力p的梯度借助制動(dòng)壓力模型計(jì)算作為竄動(dòng)值jerw的期望的加速度變化。因?yàn)閷?duì)于t < t1和t > t3,壓力p是恒定的,則針對(duì)期望的加速度變化jerw得出的值是零。隨著壓力消減的開始,即在時(shí)間點(diǎn)t1之后不久,這個(gè)經(jīng)計(jì)算的信號(hào)jerw變換為正的值,所述正的值基于恒定的壓力的梯度直到在時(shí)間點(diǎn)t3壓力消減的結(jié)束時(shí)保持恒定,以便緊接著再次下降至零。
實(shí)際的加速度變化求取為竄動(dòng)值jist并且由輪速度v計(jì)算為2階導(dǎo)數(shù)。只要速度走勢(shì)v向右彎曲,則實(shí)際的竄動(dòng)jist展示為負(fù)的值并且當(dāng)速度走勢(shì)v轉(zhuǎn)向至左彎曲時(shí)(參見圖1)展示為正的值。
在整個(gè)ABS調(diào)節(jié)過(guò)程中,實(shí)際的竄動(dòng)值jist與期望的竄動(dòng)值jerw相比較。
一般來(lái)說(shuō),在預(yù)先設(shè)定的尺度的范圍內(nèi)這兩個(gè)參量jerw和jist僅有細(xì)微的差別,也就是說(shuō)ABS調(diào)節(jié)符合預(yù)期地表現(xiàn)。
然而如果出現(xiàn)了在圖1中示例展示的情況,即這兩個(gè)參量jerw和jist在時(shí)間點(diǎn)t2的差值超過(guò)了經(jīng)定義的尺度,這意味著待設(shè)定的加速度變化jist明顯小于期望的加速度變化jerw。
上述經(jīng)定義的尺度通過(guò)圍繞期望的加速度變化jerw的值定義的公差帶給定。如果實(shí)際的加速度變化jist位于這個(gè)公差帶之外,則認(rèn)為有干擾。由此面臨著大的調(diào)節(jié)偏差,所述調(diào)節(jié)偏差能夠?qū)е麻L(zhǎng)期持續(xù)的打滑進(jìn)入,所述打滑進(jìn)入僅能夠通過(guò)多個(gè)調(diào)節(jié)回路予以修正。
這樣的干擾、即實(shí)際的加速度變化jist與期望的加速度變化jerw的偏差超過(guò)經(jīng)定義的尺度的原因能夠在于例如輪載荷下降、存在下降的車道摩擦系數(shù)(基于車道表面的變化)和/或輪胎摩擦系數(shù)基于滑動(dòng)率而下降。所述原因也能夠在于車輛制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行器側(cè),例如能夠存在比在計(jì)算期望的竄動(dòng)值jerw時(shí)設(shè)想的更小的襯片摩擦系數(shù),由此制動(dòng)力矩消減實(shí)際上小于所期望的。所述定義的用于識(shí)別干擾的尺度也能夠通過(guò)值域給出,所述值域的值與由實(shí)際的加速度變化jist和期望的加速度變化jerw的商進(jìn)行比較。如果這個(gè)商位于這個(gè)值域之外,則認(rèn)為有干擾。
如果這時(shí)存在以上述方式探測(cè)的、實(shí)際的加速度變化jist與期望的加速度變化jerw以經(jīng)定義的尺度進(jìn)行的偏差,ABS調(diào)節(jié)器干預(yù)并且在時(shí)間點(diǎn)t2時(shí)執(zhí)行修正,辦法是:例如通過(guò)參數(shù)轉(zhuǎn)換如此修正壓力要求,從而及時(shí)地繼續(xù)壓力消減并且因此在時(shí)間點(diǎn)t3時(shí)實(shí)際的竄動(dòng)值jist在經(jīng)定義的尺度的范圍內(nèi)跟隨期望的竄動(dòng)值jerw,如這在圖1中展示的那樣。從這個(gè)時(shí)間點(diǎn)t3起,在這兩個(gè)參量jerw和jist之間的偏差僅僅是細(xì)微的并且不再位于經(jīng)定義的尺度之外。
圖1中也展示了以下情況,盡管兩個(gè)參量jerw和jist的偏差位于經(jīng)定義的尺度之外也不執(zhí)行壓力消減階段的提早的延長(zhǎng)。壓力消減隨后在時(shí)間點(diǎn)t2結(jié)束(參見圖1,虛線展示的制動(dòng)壓力走勢(shì)p),結(jié)果是:滑動(dòng)率也繼續(xù)上升,即打滑進(jìn)入被延長(zhǎng)(參見圖1,虛線展示的速度走勢(shì)v)。ABS調(diào)節(jié)在更晚的時(shí)間點(diǎn)、即在消減間歇之后會(huì)利用壓力消減對(duì)這種打滑進(jìn)入進(jìn)行反應(yīng),其結(jié)果是速度v在時(shí)間點(diǎn)t2之后繼續(xù)下降。
然而利用根據(jù)本發(fā)明的方法,基于位于經(jīng)定義的尺度之外的期望的竄動(dòng)值jerw和實(shí)際的竄動(dòng)值jist之間的偏差,壓力消減繼續(xù)進(jìn)行或甚至得到增強(qiáng)。
對(duì)位于經(jīng)定義的尺度之外的兩個(gè)竄動(dòng)值jerw和jist的偏差來(lái)說(shuō),ABS調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)特性也能夠存在于:改變特別是I分量(也可能是其它的分量)的調(diào)節(jié)器放大因數(shù)、減少調(diào)節(jié)的間歇時(shí)間即提高調(diào)節(jié)頻率或者改變脈沖大小。
在確定或者說(shuō)計(jì)算參量jerw和jist時(shí)需要注意的是,在壓力變化和加速度變化方面的所屬的信號(hào)互相同步,使得它們物理上不涉及相同的時(shí)間點(diǎn),即使它們?cè)贏BS調(diào)節(jié)器中同時(shí)被計(jì)算。
因?yàn)锳BS調(diào)節(jié)器中的數(shù)學(xué)的導(dǎo)數(shù)在計(jì)算技術(shù)上通常通過(guò)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)時(shí)相應(yīng)的信號(hào)大小和之前時(shí)間點(diǎn)時(shí)信號(hào)大小之間的微分形成來(lái)確定,在此出現(xiàn)了時(shí)間延遲,所述時(shí)間延遲在多次求導(dǎo)時(shí)相加。因此在同步時(shí)實(shí)際“最老的”信號(hào)是相關(guān)的,并且必須由物理上較新的信號(hào)借助中間存儲(chǔ)來(lái)提供較老的值。如果所使用的信號(hào)之一被過(guò)濾,則以相應(yīng)的方式也能夠以相同的方式過(guò)濾其它所使用的信號(hào)。
上面描述的實(shí)施例涉及“壓力消減”的情況,以便使得再次加速成為可能。自然地,這也適合于“壓力建立”的情況,以便限制再次加速。
所展示的方法不僅適用于ABS調(diào)節(jié)(只要車輛輪在μ滑動(dòng)率曲線的不穩(wěn)定的區(qū)域中),也一般地適用于在車輛輪的不穩(wěn)定的區(qū)域中的滑動(dòng)率調(diào)節(jié)。