CN101509936B - 用于校准车轮速度的方法 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于校准车轮速度信号的方法，该车轮速度信号由汽车(12)上的车轮转速传感器(5、6、7、8)进行检测，其中，汽车(12)装备有至少一个纵向加速度传感器(11)。在汽车(12)加速或者减速阶段期间，对纵向加速度传感器(11)的信号求积分并将这样获取的汽车速度信号与各车轮转速传感器(5、6、7、8)的信号进行比较。此后检查车轮上可能的偏差是否处于容差范围内。当车轮的偏差较大时，持续适应性地再校准参数化的轮胎周长，直至偏差重新处于容差范围内。

Description

用于校准车轮速度的方法
技术领域
本发明涉及一种用于校准车轮速度的方法，所述车轮速度信号由汽车上的车轮转速传感器进行检测，其中，所述汽车装备有至少一个纵向加速度传感器。
背景技术
在汽车上，特别是商用车上用于提高行驶稳定性的各种系统被公知。属于此类系统的是例如ABS(防抱死系统，例如DE 197 47 689 B4)、EBS(电子制动系统，例如DE 198 54 788 A1)、ESC(电子稳定控制，例如DE 103 38 879 A1)和RSS(倾翻稳定系统，例如DE 101 35 020A1)。其他名称或缩写也是常见的。对所有这些系统来说重要的是：无论是单个车轮速度还是汽车速度，均可以尽可能精确地确定。公知车轮传感器用于检测车轮速度。这种车轮传感器由固定的对磁场灵敏的传感器组成，其感测随同车轮旋转的齿圈。这种齿圈一般情况下具有100或者80的齿数。这样检测的车轮转速被输送到上述的电子装置并在那里进一步处理。
汽车速度在此按照确定的已知规则从单个车轮速度中进行计算。汽车速度在此自然取决于所安装的轮胎的尺寸或者说周长。为尽可能精确确定汽车速度，因此无论如何都必须知道轮胎尺寸。
在制造汽车(牵引车或者半挂车)时，安装适用的轮胎并将其尺寸在生产线末端告知给所安置的各个电子装置，或者说将其尺寸参数化。
然而在商用车较长时间工作后，轮胎的参数会发生变化。例如商用车的使用者可能会安装不同直径的轮胎。此外可能地，原装轮胎的直径由于损耗而减小。这样造成原始参数化的轮胎尺寸不再正确并因此不再能精确计算汽车速度。因此例如在磨耗了的轮胎下，形成表象上过高的汽车速度，因为该轮胎以更高的速度旋转。
通过可以由上述电子装置进行的所谓的轮胎平衡，公知下述情况，即对于明显地偏离所计算的汽车速度的单个轮胎，其转速值设有校正系数，并由此使该轮胎的在电子装置内处理的速度重新与其他轮胎的速度相配合。
然而，如果所有轮胎尺寸都均匀地偏离在制造商处原始参数化的数值，那么这种方法则不能达到目的或者说不能被实施。在这种情况下，汽车速度被上述电子装置错误计算并且其修正功能不再被保证。
在上面提及的RSS系统中，准确地知道汽车速度是非常重要的，该RSS系统能防止商用车在转弯时翻车。为此在转弯行驶时确定汽车的横向加速度，并在该横向加速度超过极限值的情况下，使汽车自动进行制动。横向加速度在此或者可以通过单独的横向加速度传感器检测，然而或者也可以从汽车左侧和右侧的车轮转速差中计算。参数化的轮胎尺寸与实际轮胎尺寸之间的偏差导致错误计算车轮速度。这种错误以二次方进入到汽车横向加速度的计算中。
如上所述，如果汽车速度由于轮胎磨耗而被电子装置过高估计，那么在此使汽车过早制动。防止翻车的极限因此得不到充分利用，因为汽车实际上行驶得比电子装置所认定的要慢。
如果相反汽车速度被电子装置过低估计，那么汽车制动过晚并很可能翻车。
发明内容
本发明的目的在于，说明一种用于校正从车轮转速中确定的汽车速度的方法，通过该方法补偿车轮直径方面的上述差别。
该目的通过以下方法得以实现，用于校准车轮速度信号的方法，所述车轮速度信号由汽车上的车轮转速传感器进行检测，其中，所述汽车装备有至少一个纵向加速度传感器，其中，在所述汽车的加速阶段或者减速阶段期间，对所述纵向加速度传感器的信号求积分，并将这样获取的汽车速度信号与所述各车轮转速传感器的信号进行比较；或者在所述汽车的加速阶段或者减速阶段期间，对所述转速传感器的信号求微分，并将这样获取的汽车加速信号或减速信号与所述纵向加速度传感器的信号进行比较。
在本发明的方法中，优选的是：
在进行比较时检查可能的偏差是否处于容差范围内；
当在某个车轮上发现偏离所述容差范围时，适应性地再校准参数化的轮胎周长，直至该车轮上的所述偏差重新处于所述容差范围内；
由所述纵向加速度传感器检测的纵向加速度仅在无ABS调节运行的情况下才被计值；
所检测的纵向加速度仅在由于所述纵向加速度传感器的偏移而产生的误差已得到补偿的情况下才被计值；
所检测的纵向加速度仅在由于所述纵向加速度传感器的安置倾斜而产生的误差已得到补偿的情况下才被计值；
所检测的纵向加速度仅在不存在汽车上坡或者下坡行驶的情况下才被计值；
所检测的纵向加速度仅在其处于确定的极限内的情况下才被计值。
此外本发明的方法可以在挂车上使用。
本发明的目的还通过一种校准汽车上的车轮速度信号的装置来实现，其中，所述汽车设有ABS-、EBS-、ESC-或者RSS-电子装置，其中，所述电子装置装备有至少二维地进行检测的加速度传感器，以便在所述汽车的加速阶段或者减速阶段期间，对所述纵向加速度传感器的信号求积分，并将这样获取的汽车速度信号与所述各车轮转速传感器的信号进行比较；或者在所述汽车的加速阶段或者减速阶段期间，对所述转速传感器的信号求微分，并将这样获取的汽车加速信号或减速信号与所述纵向加速度传感器的信号进行比较。
虽然已经公开了在汽车上安置的具有纵向加速度传感器的电子装置(DE 10 2006 003 674 A1)，但这种电子装置用于其他目的，即识别行驶方向。
附图说明
下面借助附图(图1)对本发明进行详细说明。
图1示意示出带有牵引杆9和车轮1、2、3、4的挂车12，该挂车12装备ABS-、EBS-、ESC-或者RSS-电子装置10。
具体实施方式
依据本发明，汽车的电子装置10装备至少一个纵向加速度传感器11。在下面详细介绍的汽车确定的加速或者减速阶段期间，纵向加速度传感器11的信号求积分成汽车速度并与单个车轮转速传感器5、6、7、8的速度信号进行比较。在此，对每个车轮进行检查，所述两个数值之间是否存在差值和该差值是否处于容差范围内。在单个车轮上，当偏离容差范围时，适应性地再校准参数化的轮胎周长，直至差值重新处于容差范围内。在此，容差范围可以允许单个车轮速度的偏差为汽车速度的0-2％。
作为选择，也可以在加速或者减速阶段期间对转速传感器的信号求微分，并将这样获取的汽车减速信号或加速信号与纵向加速度传感器的信号进行比较。在此也计值容差范围并再校准一个或者多个偏离的轮胎直径，直至偏差重新处于容差范围内。
为尽可能无错误地实施该方法，该方法仅在确定的明确行驶情况下使用。
依据目的，该方法仅在没有ABS调节运行的情况下实施。在这种情况下，由于车轮打滑提高而使车轮的转速信号与汽车速度不符。
此外，被检测的纵向加速度仅在由于纵向加速度传感器11偏移而产生的误差已通过电子装置10得到补偿的情况下才被计值。
此外，被检测的纵向加速度仅在由于纵向加速度传感器11安置倾斜而产生的误差通过已电子装置10得到补偿的情况下才被计值。
此外，被检测的纵向加速度仅在不存在汽车上坡或者下坡行驶的情况下才被计值。在这种情况下，加速度传感器的数值会由于叠加的地球引力而失真。上坡或者下坡行驶的存在可以通过公知的方法验证。
此外，被检测的纵向加速度仅在其处于确定的极限内的情况下才被计值。这样就不使用由纵向加速度传感器检测的、过高或者过低的、可能不很准确的加速度值。
上述的所有限制可以单独或者也可以在组合下使用。
正如上面已经提到的那样，依据本发明的方法最好在挂车上使用。在这种挂车上，没有如在牵引车上存在的可供控制车轮转速传感器的转速表信号。转速表信号从牵引车向挂车的可以设想的传送出于技术原因并非可以毫无问题地实现。
依据本发明的方法依据目的这样实现，即现有的ABS-、EBS-、ESC-或者RSS-电子装置以纵向加速度传感器进行补充，或者RSS-电子装置上已经存在的横向加速度传感器通过至少二维的，也就是在横向和纵向方向上进行检测的加速度传感器取代。
依据本发明的方法提供的优点是，可以取消在汽车制造商处在生产线末端对轮胎尺寸进行参数化。利用该方法可以在行驶期间自动进行校准。在此，磁极转轮(Polrad)的错误齿数也可以被再校准。因此轮胎更换或者工作中的轮胎磨损不会导致对RSS功能产生不利影响。

Claims (19)

1.用于校准车轮速度信号的方法，所述车轮速度信号由汽车(12)上的车轮转速传感器(5、6、7、8)进行检测，其中，所述汽车(12)装备有至少一个纵向加速度传感器(11)，其特征在于，在所述汽车(12)的加速阶段或者减速阶段期间，对所述纵向加速度传感器(11)的信号求积分，并将这样获取的汽车速度信号与所述各车轮转速传感器(5、6、7、8)的信号进行比较。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行比较时检查可能的偏差是否处于容差范围内。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，当在某个车轮上发现偏离所述容差范围时，适应性地再校准参数化的轮胎周长，直至该车轮上的所述偏差重新处于所述容差范围内。
4.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，由所述纵向加速度传感器(11)检测的纵向加速度仅在无ABS调节运行的情况下才被计值。
5.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在由于所述纵向加速度传感器(11)的偏移而产生的误差已得到补偿的情况下才被计值。
6.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在由于所述纵向加速度传感器(11)的安置倾斜而产生的误差已得到补偿的情况下才被计值。
7.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在不存在汽车上坡或者下坡行驶的情况下才被计值。
8.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在其处于确定的极限内的情况下才被计值。
9.按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述方法在挂车(12)上使用。
10.用于校准车轮速度信号的方法，所述车轮速度信号由汽车(12)上的车轮转速传感器(5、6、7、8)进行检测，其中，所述汽车(12)装备有至少一个纵向加速度传感器(11)，其特征在于，在所述汽车(12)的加速阶段或者减速阶段期间，对所述转速传感器(5、6、7、8)的信号求微分，并将这样获取的汽车加速信号或减速信号与所述纵向加速度传感器(11)的信号进行比较。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，在进行比较时检查可能的偏差是否处于容差范围内。
12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，当在某个车轮上发现偏离所述容差范围时，适应性地再校准参数化的轮胎周长，直至该车轮上的所述偏差重新处于所述容差范围内。
13.按权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，由所述纵向加速度传感器(11)检测的纵向加速度仅在无ABS调节运行的情况下才被计值。
14.按权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在由于所述纵向加速度传感器(11)的偏移而产生的误差已得到补偿的情况下才被计值。
15.按权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在由于所述纵向加速度传感器(11)的安置倾斜而产生的误差已得到补偿的情况下才被计值。
16.按权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在不存在汽车上坡或者下坡行驶的情况下才被计值。
17.按权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，所检测的纵向加速度仅在其处于确定的极限内的情况下才被计值。
18.按权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，所述方法在挂车(12)上使用。
19.用于根据权利要求1-18之一所述的方法来校准汽车(12)上的车轮速度信号的装置，其特征在于，所述汽车(12)设有ABS-、EBS-、ESC-或者RSS-电子装置(10)，其中，所述电子装置(10)装备有至少二维地进行检测的加速度传感器(11)。
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