CN102729934A - 用于车辆的主动装置的速度和强度的触发 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于车辆的主动装置的速度和强度的触发。具体地,一种确定车辆的主动装置的动作类型的方法,包括:重复地测量表示车辆状态的变化的车辆参数、确定车辆参数的变化率、以及参照所述变化率确定修改的车辆参数。阈值被应用于所述修改的车辆参数,并且响应于正达到的阈值并且根据所述车辆参数的强度产生触发信号用于车辆的主动装置,所述车辆参数可以是与车辆速度相关的。
Description
技术领域
本发明涉及车辆系统,特别是但不排它地涉及车辆的主动装置的触发,其中速度和强度适应于在车辆状态通常为车辆操纵方面的变化。本发明的方面涉及方法、系统以及车辆。
背景技术
车辆的主动装置在该文献中被定义为通常可通过电动马达响应于车辆状态方面的变化而被致动的装置。状态的变化例如可以是制动事件,或诸如转弯之类的车辆操纵。主动装置的示例是座椅安全带和气动辅助件。主动装置通常能够重新设定,由此允许根据需要重复的启动和停用。
已知根据障碍物的靠近、根据车辆速度阈值并且还根据车辆的横向加速度阈值触发主动装置。
主动装置是有用的但是控制策略在区别其不需要致动的有计划的操纵和无计划的操纵方面会具有困难。这种装置的重复的和延迟的致动也可以是对于车辆驾驶员而言不想要的干扰。
需要的是一种方法和系统,其确定主动装置在预定阈值处的配置的所需速度和强度。理想地,其应当可以使系统操作对车辆乘员而言是明显的,而使车辆乘员不被烦扰。
发明内容
本发明的目的是解决该问题。从下面的说明中、权利要求以及附图中,本发明的其它目标和优点将变得明显。
因此,本发明的方面提供一种如本文中所述的方法、系统和车辆。
根据本发明所寻求保护的一个方面,提供一种确定车辆的主动装置的动作类型的方法,该方法包括下述步骤:
重复地测量表示车辆状态的变化的车辆参数;
确定所述车辆参数的变化率;
通过参照所述变化率修改所述车辆参数;
将阈值应用于所述修改的车辆参数;
确定所述车辆参数的强度;以及
根据所述强度并且响应于所达到的所述阈值确定用于所述车辆的主动装置的动作类型。
车辆参数可以表示位置、制动、方向变化、横向加速度、横摆或者任何其它表示车辆脱离直的稳定状态情况的标示。
多于一个阈值被应用于所述修改的参数,以表示连续响应级别,例如,以改变气动装置的配置的速度。增加强度级别是表示例如气动装置的不同角度的配置。
通过强度意味着基于车辆和其乘员增加车辆参数的影响的总措施。因此,对于给定的转弯半径,高速转弯事件可具有比低速转弯事件更高的强度。类似地,对于给定的车辆速度小半径转弯可具有比大半径转弯更高的强度。
应用于修改的车辆参数的阈值可以以数字方式识别,并且在1-3的范围中,其中,0表示无动作(停用)、1等于低、2等于中等以及3表示最大。强度也可以以数字方式识别并且在相同的0-3范围中。
可以选择较多或较少的阈值,但是,对于车辆系统的实际引用而言,三个被视为合理数量。
通常,修改的车辆参数相对于测量的参数在时间方面提前一定的量,该量根据所述车辆参数的变化率而变化。车辆参数可以是上述那些中的任一个,并且例如表示车辆脱离直的稳定的速度状况。强度的数字值可表示不调节、小调节、中等调节和最大调节。
由此,例如主动座椅安全带张紧器的收缩速度、或气动装置的配置的速度将根据修改的车辆参数改变。通过主动座椅安全带张紧器施加的载荷,或气动装置的角度将根据已经确定的强度改变。
修改的参数和强度可例如从相应的算法或从查找表确定,其包含适合主动装置的配置或致动的可用/调节的范围的值。技术人员将根据其常识和培训,以及根据本发明应用于的各单个车辆或车辆模型来选择适当的范围。不同的主动装置可根据各单个应用的阈值以及强度进行不同地响应。
在每一情形下,该方法可在低于适应于被测量的参数的值时被停用。因此,对车辆速度敏感的主动气动装置在预定速度例如25mph以下可不必被致动。对车辆的横向加速度或车体的侧倾敏感的主动装置可在横向加速度或侧倾的相应预定值之下时被停用。主动乘员安全带可在5mph以下被停用。
车辆参数方便地通过代表其瞬时状态例如以电压的形式的电子信号来表示。因此,制动压力的电子信号可以在车辆的CAN总线等上获得,并且在车辆电子控制单元(ECU)中处理。ECU的时钟信号可被用于计算制动压力的变化率。车辆速度的电子信号表示与车辆参数相关联的强度。
修改的车辆参数可以以多个阈值按阶跃方式改变并且也可通过电子信号表示。可替代地,修改的车辆参数可以以取决于参数信号的变化率的比率成比例地改变。也可在两个相邻的阈值之间固定该成比例的改变,并且其可在与阈值交叉时改变到不同的比例。
在转弯事件中,主动座椅安全带张紧器在第一阈值车辆速度以下可被停用、在第一阈值车辆速度与第二阈值车辆速度之间的第一强度比率被张紧、以及在第二阈值车辆速度与第三阈值车辆速度之间的第二强度比率被张紧。超出上述三个阈值,张紧是在最大强度比率而与另外的车辆速度增大无关。
本发明可通过车辆操作系统的电子控制单元(ECU)实施,并且可使用来自CAN总线系统的输入或适当的等同物。
在本申请的范围内,可以设想在前述段落中、在权利要求和/或在下面的说明和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例、特征和替代方案可单独地被采用或者以它们任何结合的方式被采用。
附图说明
现在将参照附图仅出于示例目的描述本发明,在所述附图中:
图1是示出如何可以计算事件的速度和强度的框图;
图2-5通过曲线示出制动事件如何可被用于产生表示速度和强度的数字输出;
图6以矩阵示出图4和5的输出;
图7示意出作为图6的矩阵结果的马达扭矩;
图8示出图6的矩阵对制动压力的影响;
图9示出信号增益与车辆速度的相关特性;以及
图10示出预测的与制动事件的增大的速度和强度相关的制动特性。
具体实施方式
参照图1,特别参照车辆速度和车辆制动压力来描述本发明的实施方式。
待处理的输入信号(11)(在该情形中是表示制动压力的电输出)与表示车辆速度的输入(13)一起输入到计算模块(12)。由这些输入(11、13)计算出表示所需动作的强度的输出(14),所述动作例如座椅安全带的收缩或气动装置的配置。通常,输出(14)应用于与主动装置相关联的一或更多个电动马达。该强度通常随着车辆速度增大而升高。
另外,输入信号(11)也应用于计算模块(15),在计算模块(15)中,输入信号的变化率确定输出(16)。该输出(16)是表示所需动作的速度的修改的车辆参数。
由此,强度输出(14)可被用于表示经由主动座椅安全带张紧马达作用的载荷的离散阶跃,而速度输出(16)可表示主动座椅安全带张紧马达的动作的速度。
每个输出可被定义为由阈值确定的离散阶段,如参照图2-5解释的。
图2示意出制动压力(21)随着时间的通常升高,如通过例如在车辆制动系统中的——例如在制动线路中的——在制动主缸的下游的电转换器表示的。在正在施加车辆制动的同时,压力P朝向最大值逐渐升高。
在图3中示意出制动压力的变化率(22),如参照时钟信号在计算模块(15)中确定的。
在图4中表示出制动应用的强度(23),其通过如通过车辆速度修改的制动压力的级别来表示,并且包括达到三个连续的速度相关压力阈值时的阶跃改变。这些阈值处的输出被指定为数字值1-3。虽然,在该示例中根据车辆速度表示强度,但是,在该情形中,类型是响应于制动系统压力的连续阈值的。
图5示出制动应用随着时间的速度(24),如通过在预定制动压力阈值处的制动压力变化率表示的,同样以数字方式表示为1-3。
在范围1-3中的数字输出可通过矩阵表示,如在图6中示出的,并且在矩阵的向下和向右方向上计算总和以给出对强度和速度值的更大影响。
矩阵的位置表示用于主动装置的电动马达的控制的类型。图6仅使用类型2-7,但是全部范围现在如下:
由此,用于速度和强度中的每一个的三个数字输出允许调整地响应,而不过度复杂。触觉警告可以可选地被包括用于某些低级别状况,通常如用于车辆驾驶员的振动警报。
技术人员将根据主动装置、车辆种类以及其它相关因素选择用于速度和强度的每一组合的类型,并且相同的类型可适于不同的组合。
图7示意出主动装置的诸如电动马达的致动器如何能够响应于图6的矩阵的数字输出的一个示例。通过示例方式表示不同的力/时间特性。
图8示意出图6的矩阵关于压力P随着时间t的图线的影响。力级别1-3(强度)表示在Y轴上(即,制动压力阈值)。动作的速度(在一个示例中是主动座椅安全带张紧的速度)通过阈值处的交叉线的梯度表示。
根据低力(级别1)、中力(级别2)和高力(级别3)表示可能的输出2-7。
参照图1,施加的增益可包括根据车辆速度和限定的变换点在输出方面的阶跃改变。因此,如在图9中示意出的,第一逐级增益率被提供用于在范围20-25mph中的车辆速度,并且第二较低逐级率在范围25-70mph中。在25mph处的增益是0.5,在70mph及以上增大到1.0。
图10示意出制动事件,其中绘制出相对于时间t的制动压力。制动压力的特性(41)根据车辆特定算法或此处未描述的查找表修改,从而在时间方面比实际制动压力(42)提前。
以对应于座椅安全带中的增大张力或者例如护罩上安装的扰流器之类的气动辅助件的增大迎角的力级别1-3提供触发点1-3。因此,触发点可对应于修改的参数的特定值。
当预测的特性(41)与阈值1交叉时,达到低触发点,并且主动座椅安全带张紧装置反应以对乘员施加低的力。阀值2表示中间座椅安全带张紧,而阈值3表示最大座椅安全带张紧。在类型3的制动下,增大座椅安全带张紧的应用可以是逐级的,从而避免急拉和侵入约束。在级别1和2,乘员可意识到张紧系统正在工作,尽管高的阈值没有达到。以此方式,即使低级别的制动也可导致在安全带张紧方面的适度增大,从而减少座椅安全带从乘员周围的松弛,从而车辆乘员会觉得放心。
在图10中,力级别1对应于图6的矩阵的输出2-4,力级别2对应于输出5和6,力级别3对应于输出7。
其它优点对于本领域技术人员将显而易见,并且上述示例和实施方式被视为示意性的而不是限定性的。本发明不被限定于此处给出的细节,而是可在所附权利要求的范围或等同范围内被改型。
Claims (16)
1.一种用于确定车辆的主动装置的动作类型的方法,所述方法包括:
测量表示车辆状态的变化的车辆参数;
确定所述车辆参数的变化率;
参照所述变化率将所述车辆参数修改为经修改的车辆参数;
将阈值应用于所述经修改的车辆参数;
确定所述车辆参数的强度;以及
响应于所到达的所述阈值、根据所述强度来确定用于所述车辆的主动装置的动作类型。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过参照时钟信号和所述车辆参数的连续测量值来确定所述变化率。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中,动作类型与所述经修改的车辆参数和所述强度相关。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,以数字范围中的离散值代表所述动作类型。
5.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述动作类型表示下列各项中的一个或更多个:所述主动装置的运动速度、所述主动装置的位置、以及由所述主动装置产生的载荷。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述车辆参数选自包括下列各项的组:车辆位置、车辆速度、车辆制动、车辆的方向变化、以及车辆的横向加速度。
7.根据任一项前述权利要求所述的方法,并且所述方法具有用于产生连续的动作类型的多个连续的阈值。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,参照速度、位置和载荷中的一个,连续的阈值增加所述主动装置的动作类型。
9.根据任一项前述权利要求所述的方法,并且在低于所述经修改的车辆参数的预定值时,所述方法被停用。
10.根据任一项前述权利要求所述的方法,并且在所述阈值沿所述车辆参数的减小方向被交叉的情况下,所述方法被停用。
11.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述经修改的车辆参数从查找表确定。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,所述经修改的车辆参数通过算法确定。
13.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述强度参照车辆速度来确定。
14.一种用于车辆的系统,所述系统适于执行根据任一项前述权利要求所述的方法。
15.一种具有根据权利要求14所述的系统的车辆。
16.一种参照附图、如本文中所描述地构造和/或设置的方法、系统或车辆。
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