CN101842274A - 车辆稳定性控制方法 - Google Patents

Abstract

控制配备有防抱死制动系统的车辆行驶的方法，该方法包括确定是否存在车辆的一个以上车轮(14a，14b，14c，16a，16b，16c)离地的可能性，如果存在这种可能性，使与具有离地可能性的车轮相关的防抱死制动系统失效，使得在确定是否需要防抱死制动控制时不考虑这些车轮的速度，对具有离地可能性的车轮或多个车轮(14a，14b，14c)中的一个施加低水平试验制动力，监测所述车轮或多个车轮(14a，14b，14c)的速度，如果试验制动力导致被监测的车轮(14a，14b，14c)中的一个以上下降到车辆速度的预定百分比之下，触发稳定性警报信号和/或对没有离地可能性的车轮(16a，16b，16c)中的一个以上施加受控制的制动力，以便降低车辆速度。

Description

车辆稳定性控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆稳定性控制系统，特别但不唯一地用于配备有防抱死制动系统(ABS)的重型货车。

背景技术

当车辆尤其是重型货车绕过转角时，如果车辆速度足够快，在转弯期间作用于车辆上的力可以导致在车辆行驶曲线内侧的车轮离开路面。在某种情况下，这可能导致车辆倾翻。因此已知要提供一种自动的稳定性控制系统，该自动的稳定性控制系统动作来实施车辆制动，和/或者当检测出车轮抬升时控制发动机流阀门以降低车辆速度，以便使倾翻风险最小。

US617555公开了一种此类系统，用于包括牵引车和拖车的车辆。在该现有技术的系统中，当例如通过监测车辆的侧向加速度而确定存在倾翻可能性时，低电平制动试验脉冲被施加于车轮并且ABS控制单元被监测。如果试验脉冲的施加导致ABS控制干预，则推断车轮抬升已经出现，并且启动稳定性控制干预。

这个系统具有可以被用于任意装有ABS的拖车，而不需要对拖车进行任何改动的优点。缺点在于，ABS控制被典型地调整以提供快速响应，以便防止完全的车轮锁死，并且常常配置为不仅在车轮到达限定的滑动水平时而且如果车轮减速度足够大时启动ABS控制干预。因而，ABS控制干预可以由于道路中的障碍物所产生的车轮速度信号中的噪声而被启动，或者通过道路摩擦的短暂改变而启动。通过响应ABS控制干预的启动而启动倾翻稳定性干预，这个系统可以在没有倾翻可能发生的情况下给出错误警报或者触发稳定性控制干预。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种控制配备有防抱死制动系统的车辆行驶的方法，该方法包括以下步骤：确定是否存在车辆的一个以上车轮离地的可能性，如果这种可能性存在，使与具有离地可能性的车轮相关的防抱死制动系统失效，使得这些车轮的速度在确定如果需要防抱死制动控制时不被考虑，对具有离地可能性的车轮或者具有离地可能性的多个车轮中的一个施加低水平的试验制动力，监测所述车轮或多个车轮的速度，如果试验制动力导致被监测的车轮或者被监测的多个车轮中的一个以上车轮的速度下降到车辆速度的预定百分比之下，则触发稳定性警报信号和/或启动控制干预来降低车辆速度。

因此，由于如果需要稳定性控制干预则在ABS系统失效的同时建立试验，并且使用车轮滑移来确定是否存在车轮抬升，在不太可能倾翻时就只有较少的错误警报，并且在该方法实现了稳定性控制干预的情况下，在实现提高车辆稳定性所需的制动压力增加之前，不会出现由ABS控制干预所导致的制动压力初始降低。

优选地，控制干预包含将被控制的制动力施加于不具有离地可能性的车轮中的一个或更多个上，以便降低车辆速度。

在该方法包含启动控制干预时，该方法进一步包含监测车辆车轮中的一个以上离地的可能性，并且在车辆车轮中的一个以上不再出现离地可能性时停止控制干预的步骤。或者，该方法可以包含继续对具有离地可能性的车轮或多个车轮施加低电平制动脉冲的步骤，监测所述车轮或所述多个车轮中的每一个的速度，并且在被监测的车轮或者被监测的多个车轮中的每一个的速度不随着试验制动脉冲的施加而相对于车辆速度明显改变时停止控制干预。

确定车辆车轮中的一个以上存在离地可能性的方法可以包括测量车辆的侧向加速度。

优选地，如果确定车轮中的一个以上在遵循来自车辆驾驶员的制动需求而进行制动期间存在离地可能性，或者如果驾驶员表露出需要在制动试验脉冲期间制动，此时制动需求需要低于预定水平以下的制动力，通过增大施加到没有离地可能性的车轮上的制动力来满足制动需求，该制动力的增大量大于施加到存在离地可能性的车轮上的制动力。

根据本发明的第二方面，提供一种车辆制动系统，包括电子制动系统的电子控制单元，电子制动系统包含防抱死制动控制，所述控制单元被用于向与车辆的第一侧和第二侧的车轮相关联的多个制动传动器提供制动信号，其中所述控制单元具有确定车辆的一个以上车轮是否有离地可能性的能力，如果存在这种可能性，使与具有离地可能性的车轮相关的防抱死制动系统失效，从而在确定是否需要防抱死制动控制时不考虑这些车轮的速度，产生制动信号来对具有离地可能性的车轮或具有离地可能性的多个车轮中的一个施加低水平试验制动力，监测所述车轮或多个车轮的速度，如果试验制动力使得被监测的车轮或被监测的多个车轮中的一个的速度降低到车辆速度的预定百分比之下，则触发稳定性警报信号和/或启动控制干预来降低车辆速度。

附图说明

现在将参考下列附图描述本发明的实施例，该描述仅用于举例说明。

图1是图释根据本发明第一方面的制动控制方法的流程图；

图2是更详细的图释图1的流程图中的“警报信号/稳定化”步骤的可选实施例的进一步的流程图；

图3是配备有根据本发明第二方面的制动控制系统的车辆的示意图。

具体实施方式

首先参考图3，提供了一种装有包括防锁制动(ABS)的传统电制动系统(EBS)的车辆，在该实例中为包括牵引车10和拖车12的重型货车。拖车12具有六个车轮，其中三个14a，14b，14c设置在拖车12的第一侧，其中三个16a，16b，16c设置在拖车12的第二侧。每个车轮装有车轮速度传感器(未图示)和可借助于制动传动器18a，18b，18c，20a，20b，20c操作的制动器(未图示)。制动系统还包含中央电子控制单元(ECU)22，该中央电子控制单元22电连接到每个制动传动器18a，18b，18c，20a，20b，20c，车轮速度传感器以及电连接到驾驶员操作的制动踏板或者制动杆，就像在这种系统中常见的那样。

中央ECU 22被编程以接收来自制动踏板或制动杆的制动需求信号，并且向制动传动器18a，18b，18c，20a，20b，20c传输合适的制动信号，使得制动传动器18a，18b，18c，20a，20b，20c向每个车辆车轮14a，14b，14c，16a，16b，16c施加足够的制动力，以便产生期望的车辆制动。中央ECU还接收来自每个车轮速度传感器的车轮速度信号，并且被编程，以便检测任意车轮何时锁死，并且根据标准ABS算法来改变制动信号。

在本发明的这个实施例中，制动传动器18a，18b，18c，20a，20b，20c被气动地操作，由中央ECU产生的电子制动控制信号通过调制器转换为空气制动信号，然后该空气制动信号被传输到制动传动器中的一个或更多个。本发明当然也可以应用于制动传动器通过液压或电操作的制动系统。

而且，在本发明的这个实施例中，拖车12设置有两个调制器，第一调制器24提供空气制动信号给在拖车12第一侧的制动传动器18a，18b，18c，第二调制器26提供空气制动信号给在拖车12第二侧的制动传动器20a，20b，20c。然而，应当理解，本发明可以应用于具有单个调制器的拖车，该单个调制器提供空气制动信号给所有制动传动器，或者应用于具有多于两个调制器的拖车，使得与拖车每一侧的车轮相关联的制动传动器被提供有来自多个调制器的空气制动信号。

车辆还配备有至少一个加速计，该加速计构造为测量车辆的侧向加速度。加速计被连接到中央ECU 22，使得中央ECU 22能够检测车辆何时转弯。中央ECU 22被编程，从而在车辆的侧向加速度超过预定数值时，它使用侧向加速度输入来确定车辆正在如何转弯，并且使车辆转弯曲线内侧的车轮14a，14b，14c的ABS控制失效，从而使得在确定是否需要ABS干预时不考虑每个内侧车辆14a，14b，14c的车轮速度，也就是说，ABS系统以“选择高”模式运行，如果确定需要ABS控制，则只相应改变施加于外侧车轮的制动压力。中央ECU 22还发送制动信号给向与这些车轮14a，14b，14c相关联的制动传动器18a，18b，18c提供空气制动信号的调制器24，以便对每个内侧车轮14a，14b，14c施加低电平制动脉冲，并且使用车轮速度传感器来监测每个内侧车轮14a，14b，14c的速度。这个过程在图1中图释。在已经施加试验脉冲之后，恢复正常ABS控制。

施加到每个内测车轮14a，14b，14c的制动力的等级与车轮14a，14b，14c和道路之间的全部或大致全部附着力一致，制动力将对车轮速度影响很小。然而，如果任意内侧车轮14a，14b，14c和道路之间的附着力因为内侧车轮14a，14b，14c趋于离地而减小，则试验制动力足够高以导致所述车轮能够停止或者减速，直到道路与车轮之间存在高水平的滑动。已经发现，试验制动脉冲向非抬升车轮的施加能够引起车轮的初始快速减速，但是该初始减速是短暂的，不会导致任何有效程度的车轮滑行。如此，系统被构造成使得在确定是否需要稳定性控制干预时不考虑车轮的减速度，并且，如果中央ECU检测出在施加试验制动脉冲以后道路与内侧车轮14a，14b，14c中的任意一个之间的滑移超出预定数量，这被当作是发生内侧车轮14a，14b，14c的抬升和存在车辆出现倾翻的可能性的指示。

在本发明的这个实施例中，如果检测到车轮抬升，中央ECU 22被编程来启动稳定性控制制动干预，并且将制动信号发送给调制器26，该调制器26给与外侧非抬升车轮16a，16b，16c相关联的制动传动器20a，20b，20c提供空气制动信号，以便使车辆减速，并因此减少倾翻的可能性。然而，应该理解，控制干预可以包括其他降低车速的手段，例如使车辆发动机减速。或者，如果车轮抬升被检测到，中央ECU可以被编程来产生倾翻警报信号，该倾翻警报信号包括可听的或可见的警报，或者可听的或可见的警报两者，以便警告驾驶员需要制动来降低车速，并由此避免倾翻。

如上所述，在已经施加过试验制动脉冲以后，恢复正常的ABS控制。在该情况出现之前不可避免地存在一些延迟，在恢复正常ABS控制之前，可能在稳定性控制干预的最初的几毫秒内，ABS在“选择高”模式下运行。因为作为内侧车轮(低摩擦)的车轮比外侧车轮更易于因稳定性控制制动而锁死，所以这种情况可以是有利的，这意味着与ABS以正常的选择低模式运行相比，对于稳定性控制干预的最初几毫秒，ABS控制干预(该ABS控制干预将用于减少制动，并因此与降低车速而避免倾翻的目标反向作用)的可能性更小。

同样在本发明的这个实施例中，中央ECU 22被编程来监测制动试验脉冲之后所有内侧车轮的轮速，并且在结果表明所有内侧车轮14a，14b，14c已经抬离地面时启动稳定性控制制动干预或者产生倾翻警报信号。然而，可以理解，中央ECU 22可以被编程来仅监测内侧车轮14a，14b，14c被选取部分的轮速和/或在仅内侧车轮14a，14b，14c的一个或者选取部分正抬离地面时启动稳定性控制干预或者产生倾翻警报信号。

通过确定何时不再有提示试验制动脉冲的启动的条件，即在此情况下，车辆的侧向加速度何时落在预定值以下来设定稳定性控制制动干预的持续时间，中央ECU 22动作以停止稳定性控制制动力的施加。

然而，可以理解，这可能导致车辆的过度制动，因为将在内侧车轮14a，14b，14c已经回到了道路上以后和在不再具有倾翻可能性之后继续控制干预。这可能激怒车辆的驾驶员。然而，没必要这样设置稳定性控制制动干预的持续时间。

在本发明的可选实施例中，稳定性控制制动干预的结束可以通过如上所述的方式在控制干预期间使关于内侧车轮14a，14b，14c的ABS控制失效，进一步向内侧车轮14a，14b，14c施加低电平制动试验脉冲，以及监测内侧车轮14a，14b，14c的速度，以便在附着力恢复时检测滑移的减少。同样如上所述，如果响应试验脉冲，滑移没有明显增加，可以假定在车轮与道路之间存在良好接触，因此所述车轮不再抬升。因此可以在确定所有或者至少一些内侧车轮14a，14b，14c再次与道路接触的时候终止稳定性控制制动干预。这个过程在图2中图释。

本发明的这个实施例同样可以适用于满足对驾驶员制动期间出现制动试验脉冲的需要。如果驾驶员实施制动，或者需要在驾驶员制动期间出现制动试验脉冲，以便保证制动系统提供满足驾驶员需求的总体制动水平，制动水平可以在拖车上的调制器24，26之间进行分配。换句话说，为了对内侧车轮14a，14b，14c施加低电平制动试验脉冲，应驾驶员需求而施加到内侧车轮14a，14b，14c上的制动力可能减小，施加到外侧车轮16a，16b，16c上的制动力可能增大，以便补偿内侧车轮14a，14b，14c上制动的减小并给出所期望的总体制动力。

然而，如果驾驶员制动需求足够高，不可能使外侧车轮16a，16b，16c上的制动力增加到足以补偿允许内侧车轮14a，14b，14c上的低电平制动试验脉冲所需的减少。在这种情况下，制动需求的高水平可能使车辆减速到足以避免倾翻的程度，并且在此水平上，系统被构造成无需任何修正，即无需施加低电平试验脉冲地实施驾驶员指定的制动。

如上所述，到目前为止的说明涉及具有两个调制器24，26的车辆，这两个调制器24，26控制位于车辆相对侧的制动传动器14a，14b，14c，16a，16b，16c。应该理解，仅具有单个调制器的车辆中的系统运行稍有不同，在这种情况下，对车辆一侧和另一侧不可能施加不同的制动力。结果，当试验制动脉冲被施加到内侧车轮时，对于内侧车轮，ABS系统在当确定是否需要ABS控制干预时不考虑内侧车轮的速度的范围失效，即ABS系统在“选择高”模式下运行，但是在任何后继的ABS控制干预期间，内侧车轮上的制动力随着外侧车轮上的制动力而改变。

当用于本说明书和权利要求书中时，术语“包含”和“包括”以及它们的变化意指包括指定特征、步骤或者整体。术语不应解释为排除其他特征、步骤或者部件的存在。

前面的说明或者下列权利要求或者附图中揭示的特征可以视情况被单独地或者将这些特征任意结合地应用，用于以多种形式实现本发明，这些特征以其特定形式或者根据用于执行所公开的功能的手段或者用于得到所公开的结果的方法或过程来表示。

Claims (10)

1.一种控制配备有防抱死制动系统的车辆的行驶的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，确定所述车辆的一个以上车轮是否存在离地可能性，如果这种可能性存在，使与所述具有离地可能性的车轮相关的防抱死制动系统失效，从而在确定是否需要防抱死制动控制时不考虑这些车轮的速度，向所述具有离地可能性的车轮或者多个车轮中的一个施加低水平的试验制动力，监测所述车轮或多个车轮的速度，如果所述试验制动力导致所述被监测的车轮或者所述多个被监测的车轮中的一个以上车轮的速度降到车速的预定百分比之下，触发稳定性警报信号和/或启动控制干预来降低车速。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制干预包含将被控制的制动力施加于不具有离地可能性的车轮中的一个以上，以便降低车速。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法包含启动控制干预的情况下，所述方法进一步包含监测车辆车轮中的一个以上的离地可能性，并且在车辆车轮中的一个以上不再出现离地可能性时停止控制干预的步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法可以包含以下步骤：继续对具有离地可能性的所述车轮或多个车轮施加低电平试验制动脉冲，监测所述车轮或多个车轮中的每一个的速度，以及在所述被监测的所述车轮或者多个被监测的车轮中的每一个车轮的速度不随着试验制动脉冲的施加而相对于车辆速度明显改变时停止控制干预。

5.如前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，确定车辆车轮中的一个以上存在离地可能性的方法包括测量车辆的侧向加速度。

6.如前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，如果确定车轮中的一个以上在按照来自车辆驾驶员的制动需求而进行制动期间存在离地可能性，或者如果驾驶员在制动试验脉冲期间发出制动需求，在制动需求需要低于预定水平的制动力的情况下，通过将施加到没有离地可能性的车轮上的制动力提高到比施加到具有离地可能性的车轮上的制动力大的量来满足制动需求。

7.一种车辆制动系统，其特征在于，包括电子制动系统的电子控制单元，所述电子制动系统包含防抱死制动控制，所述控制单元适于向与在车辆的第一侧和第二侧的车轮相关联的多个制动传动器提供制动信号，其中，所述控制单元具有确定车辆的一个以上车轮是否存在离地可能性的能力，如果存在这种可能性，使与具有离地可能性的车轮相关的防抱死制动系统失效，从而在确定是否需要防抱死制动控制时不考虑这些车轮的速度，产生制动信号来对具有离地可能性的车轮或者多个车轮中的一个施加低水平试验制动力，监测所述车轮或者多个车轮的速度，如果所述试验制动力导致所述被监测的车轮或者所述多个被监测的车轮中的一个以上车轮的速度下降到车速的预定百分比之下，触发稳定性警报信号和/或启动控制干预来降低车速。

8.一种控制配备有基本上像之前参考附图说明的防抱死制动系统的车辆的行驶的方法。

9.一种基本上像之前参考附图说明的车辆制动系统。

10.在此和/或附图中说明的特征的任何新颖的特征或者新颖的组合。

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