CN102730002B - 在转弯期间的主动式车辆装置的控制 - Google Patents

Abstract

一种在预定阈值处触发车辆的主动装置的方法，包括：根据车辆的方向盘的位置和/或速度生成方向盘信号，该信号与方向盘位置和/或速度相比表现出在时间上的提前，以及根据方向盘信号和测量到的车辆横向加速度来确定经过调节的车辆横向加速度，经过调节的车辆横向加速度与测量到的车辆横向加速度相比在时间上提前。如果经过调节的车辆横向加速度超过阈值横向加速度，则触发车辆的主动装置。

Description

在转弯期间的主动式车辆装置的控制

技术领域

本发明涉及响应于车辆的横向加速度的对所述车辆的主动装置的控制，特别是在高转弯力的状态下。本发明的诸方面涉及方法、系统以及车辆。

背景技术

已知根据一定的检测阈值控制车辆的主动装置。这种主动装置可包括例如乘员约束装置以及诸如扰流器和导风板之类的可启用的空气动力装置。

通过例如接近障碍物或仅响应于达到预定速度来确定阈值。例如可启用导风板以提高车辆性能。

然而，当测量到的参数朝向阈值增加时存在车辆响应的不可避免的延迟，并且期望提供补偿，由此在车辆的某些使用状态期间消除或者至少改善该延迟。

特别是，在车辆即将离开转弯之前车辆的横向加速度典型地达到峰值，因此导致响应于高转弯力的车辆的主动装置的致动或启用的固有延迟，其中所述装置在阈值处被触发。

因此，车辆乘员在主动装置启用时通常是运动的，并且典型地被锁定的或缩回的座椅安全带突然阻挡。该方案因此对于乘员的舒适度来讲不是优选的，并且如果阈值设定得过低则会非常使人不快，因为主动装置将反复地被启用。另一方面，高阈值允许在启用之前乘员的较大运动，并且作为约束的相应较高的接触载荷具有效果。

在空气动力装置的情况下，启用得越早和越快，在车辆上的装置的作用将越有效。

所需要的是转弯事件的等级的提早指示，从而使得这种主动装置的启动能够在具有用于启用主动装置的充足时间的情况下以及时的方式发生，并且关于车辆和/或车辆乘员具有更加可接受的效果。按等级意味着转弯对于车辆和乘员的增加效果的计量。因此，对于给定的车辆速度，大半径转弯可具有低等级，而小半径转弯可具有高等级。

发明内容

本发明的目的在于解决该问题。本发明的其他目的和优点将从下面的说明书、权利要求和附图变得显而易见。

因此本发明的诸方面提供如所附权利要求所要求保护的方法、系统和车辆。

根据寻求保护的本发明的一个方面，提供在预定阈值处触发车辆的主动装置的方法，并且所述方法包括如下步骤：

确定方向盘位置；

确定方向盘速度；

由所述位置和所述速度确定方向盘信号，所述信号表现出在时间上的提前；

确定车辆横向加速度；

参照所述方向盘信号确定经调整的车辆横向加速度，并且经过调节的车辆横向加速度在时间上被提前；

应用阈值横向加速度；以及

如果所述经过调节的车辆横向加速度超过所述阈值，则触发车辆的主动装置。

因此，本发明通过响应于驾驶员要求不是通过对车辆对该驾驶员要求的响应做出反应来提前主动装置的启动时间。在上下文中，术语“驾驶员要求”可以限定为由驾驶员通过车辆控制器完成的对车辆的输入。该方法可以反复地应用或者可以通过预定方向盘输入来触发。

方向盘信号可以包括整体值、或者可以包括方向盘角度和方向盘速度的经过修改的信号——例如，离开笔直向前状态的方向盘的旋转或角速度。方向盘信号是通过对方向盘角度和方向盘速度的输入应用适合的算法来确定、或者可替代地参照查找表来确定，在查找表中参照单独的车辆或车辆模型存储有经验导出值。

在优选实施方式中，如果方向盘朝向中央(笔直向前)位置运动，则该方法可停止或阻止主动装置的启用。

被选择用于确定方向盘信号的具体的方法和手段取决于所讨论的车辆或车辆模型，并且将由技术人员利用适当的知识和判断进行选择。本发明特别是涉及应用方向盘角度(例如，与笔直向前状态的偏离)、以及方向盘速度以给出经过调节的横向加速度，可对该经过调节的横向加速度应用一个或多个阈值。

典型地，阈值可用以启用诸如导风板之类的可复位装置以增加车身上的向下力、和/或用以增加座椅安全带张力和/或用以启用主动座椅安全带张紧器以便以增加的速度张紧座椅安全带、和/或用以启用主动座椅垫以便改变座椅垫位置和/或座椅垫刚度。

在该方法的一个实施方式中还包括如下步骤：

测量车辆速度，并且由此确定要应用于车辆横向加速度的测量值的增益；由此给出经过修改的车辆横向加速度；

以及应用所述改变的车辆横向加速度以确定所述经过调节的车辆横向加速度。

在各种情况下，横向加速度、或经过调节的横向加速度或经过修改的横向加速度可以由适于与阈值直接比较的信号或值来表示。

这样，经过调节的车辆横向加速度考虑车辆速度，并且允许参照增加的车辆速度选择转弯的等级，因此更加紧密地接近车辆的期望的控制特性。因此，在高速下的较大半径转弯可以显示与在低速下的小半径转弯相同的等级。然而，在低速下的大半径转弯将显示与在高速下进行的小半径转弯非常不同的等级。

在该说明书中，主动装置是典型地由电马达致动的可复位装置，其响应于车辆状态的改变来改变状态。主动装置的示例为主动式座椅垫、主动式座椅安全带张紧器、意于提高车辆性能的空气动力装置。液压的、气动的和其他类型的致动器也是可以的。

在实施方式中，该方法包括将最低水平应用于所述测量到的角度、测量到的速度和方向盘信号中的一个的步骤，低于最低水平将终止该方法的程序。

因此，可调整该方法以消除一个或多个主动装置的不期望的启用，所述不期望的启用可能是由于方向盘振动、因道路情况不佳导致的转向反冲、或者意于补偿较小的道路情况不佳的驾驶员输入而引发的。

在另外的替代方式中，该方法可结合有在距参照点——例如，笔直向前状态——的小偏离内的方向盘运动的死区。

在实施方式中，可应用连续的阈值以允许主动装置的启用速率和/或速度变化。典型地，转弯的等级越高，启用越快。可应用相同的措施以允许释放速率和/或速度变化。

此处公开的本发明典型地利用经由CAN(控制器局域网)中线网络或等同物传输的信号实现于车辆的电子控制单元(ECU)。

在本申请的范围内，可以想到在前面的段落中、在权利要求中和/或在下面的描述和附图中记载的各个方面、实施方式、示例、特征和可替代方式可以单独地取得或以其任意组合的方式取得。

附图说明

现将参照附图仅通过示例的方式来描述本发明，附图中：

图1是本发明第一实施方式的框图；

图2是本发明第二实施方式的框图；

图3是图示出横向加速度信号的增高的简图；

图4以图表的方式示出主动装置的增益映射；以及

图5以图表的方式图示出本发明的实施方式的效果。

具体实施方式

参照图1，将表示车辆的横向加速度的电子信号作为输入11提供至计算模块12。可由诸如安装在车辆上的加速计之类的一个或多个传感器提供输入11。

此外，将表示方向盘位置13和方向盘速度14的电子信号提供至计算模块15。方向盘速度意味着方向盘的响应于驾驶员输入的角速度。信号13、14典型地由任意传统类型的角位置传感器或旋转编码器和时钟信号生成。

方向盘运动的速度14指示转弯事件的等级并且可以与方向盘角度13一起使用以“增高”输出信号16，从而给出在时间上提前的转向信号。相比之下，基于车辆的横向加速度的信号将落后于驾驶员输入。

信号11和16在模块12中结合以提供车辆横向加速度的经过修改的特性17，其提供了响应于由驾驶员做出的输入的可能的车辆运动的提早指示，并且能够相应地用以致动或启用车载主动装置。

图2图示出第二实施方式，由此还将车辆横向加速度作为输入18提供至计算模块19，其中车辆横向加速度与表示车辆速度的信号20结合以给出经过修改的输出21，由此将增益应用于测量到的横向加速度，增高该测量值以指示与增加的车辆速度相关联的增加的等级。

在计算模块22中输出21与信号11和16结合以进一步调节经过修改的横向加速度特性23。

图3通过绘出横向加速度g相对于时间的曲线来概括地图示出本发明实施方式的效果。特性曲线26表示测量到的车辆横向加速度。特性曲线27表示如通过角度和速度的方向盘输入(输入13和14)而调节的、且因此在时间上提前的车辆横向加速度。特性曲线28表示根据车辆速度(输入18)的进一步的调节，并且因此在时间上提前。根据方向盘速度和角度、以及车辆速度所应用的增益可以以交替的顺序应用以获得类似的结果。

图4图示出参照车辆速度的增益(增高)的实际应用的一个示例。在该示例中，在25mph(英里/小时)以下应用零增益，因为该状态不需要主动装置的启用。从25mph至30mph，逐渐地应用增益直至值为0.6的增益。从30mph至70mph，以不同的速率逐渐地应用增益直至最大值1.0的增益。在70mph以上，启用主动装置，并且无需另外的增益。

所需要的增益映射可取决于所讨论的车辆，并且将通过技术人员根据所使用的车辆和需求进行选择。不同的增益映射可以应用于不同的主动装置，并且相应地，发生启用的车辆速度可以改变。不再应用增益的上限速度阈值也可以根据需要选择。

图5图示出根据本发明的增高的横向加速度信号17、23的效果。实线31表示在时间t上在程度逐渐减小的三个连续转弯期间的横向加速度g。因此，峰值横向加速度32、33、34减小。根据预定阈值35，初始的转弯可以具有高等级的特征，而最后的转弯可以具有低等级的特征。可以引入额外的阈值以区别中间等级的转弯。

通过增高信号，如由点划线36、37指出，可以使横向加速度信号提前，使得与如在车辆上测量到的实时横向加速度相比更早地达到峰值，并且由此用以补偿响应于车辆对于由驾驶员对方向盘的实时输入的固有延迟。

典型地，预测的高等级转弯将允许尽可能早地启用诸如导风板之类的主动式空气动力装置，确保可以实现空气动力装置的全部的潜在益处，优化车辆性能和稳定性。

本发明还允许当转弯事件的等级改变以指示不同的级别时释放或收藏这种主动装置。因此，主动装置被适当地启用。在空气动力装置的情况下，当这种装置一旦在启用状态下无法为车辆性能提供纯益处就被收藏时，可改善车辆阻力。

预测高等级转弯允许提早致动诸如主动式座椅安全带张紧器或座椅侧垫之类的乘员约束装置，从而在旅程期间更好地支撑乘员，改善乘员的舒适度并且因此改善感觉到的质量。

对于本领域的技术人员来讲其他的优点将是显而易见的，并且当前的示例和实施方式应认为是说明性的而不是限制性的。本发明并不限于此处给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围及等效范围内进行修改。

Claims (11)

1.一种触发车辆的主动装置的方法，其特征在于，包括：

根据所述车辆的方向盘的位置和/或速度生成方向盘信号，所述方向盘信号与所述方向盘位置和/或速度相比表现出在时间上的提前；

根据所述方向盘信号和测量到的车辆横向加速度确定经过调节的车辆横向加速度，所述经过调节的车辆横向加速度与所述测量到的车辆横向加速度相比在时间上提前；以及

如果所述经过调节的车辆横向加速度超过阈值横向加速度，则触发所述车辆的主动装置。

2.如权利要求1所述的方法，其中，通过距基准位置的角度偏离来表现方向盘位置。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述基准位置是笔直向前的。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中，仅在超过距所述基准位置的最小偏离的情况下才确定所述方向盘位置。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，根据查找表来确定所述方向盘信号。

6.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，根据与方向盘位置和方向盘速度相关联的算法来确定所述方向盘信号。

7.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，并且包括如下步骤：

参照车辆速度来确定经过修改的车辆横向加速度，以及

参照所述经过修改的车辆横向加速度来确定所述经过调节的车辆横向加速度。

8.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法在车辆的电子控制模块中实施。

9.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述主动装置包括如下装置中的一个或多个：

座椅安全带张紧器，

主动式座椅垫，以及

可启用的空气动力装置。

10.一种用于车辆的系统，所述用于车辆的系统适于执行如权利要求1至9中的任一项所述的方法。

11.一种车辆，所述车辆具有如权利要求10所述的系统。