CN1338998A - 根据曲率半径和横向加速度对汽车进行驱动滑差调整(asr)的方法和装置 - Google Patents

根据曲率半径和横向加速度对汽车进行驱动滑差调整(asr)的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种用于汽车驱动滑差调整的方法或装置,其中汽车被驱动的曲线内侧车轮的滑差只有在下述情况下才被调整:其滑差超过一个规定的滑差阈值。该规定的滑差阈值是根据出现的横向加速度的函数以一加权系数加权。这里该加权系数与道路的曲率半径成反比由一方程给出。

Description

根据曲率半径和横向加速度对汽车进行 驱动滑差调整(ASR)的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种如独立权利要求1和8所述类型的对汽车进行驱动滑差调整(ASR)的方法和装置。
背景技术
由DE 35 45 716 A1可知一种对汽车前进调整的装置，其中为避免被驱动的车轮出现不希望的打滑(滑动)，在超过一个规定的滑动极限值(滑差阈值)时制动该车轮或减少其驱动转矩。这里根据横向加速度和车速规定了多个滑差阈值。例如当只有一个车轮转动时以及出现低横向加速度高车速或者高横向加速度低车速时，经一个曲线行驶识别装置获得横向加速度并从中得出减少输出转矩的值。
虽然一定条件下通过规定的固定滑差阈值可以很大程度上进行驱动滑差调整，但只能有限地实现对道路的实际曲线状态的匹配和最优化。
发明内容
根据独立权利要求1和8所述的本发明的方法和装置相对现有技术有以下优点：汽车横向滑动极限值根据道路的曲率半径确定。在曲线行驶时，驱动轴的位于曲线内侧的车轮较强地卸载，从而比曲线外侧的车轮具有更大的滑差值。这里规定的固定阈值有个缺点：曲线内侧的车轮比希望的更早地达到规定的固定滑差阈值，而曲线外侧的车轮要晚一些。这必然导致过早地减少驱动扭矩，尽管该车轮就其滑动来说还没有到达安全性关键时刻。因此有利的是，规定滑差阈值不是固定的，而是根据曲率半径与路况相匹配。
通过从属权利要求给出的措施给出了独立权利要求的方法和装置的优选方案和改进。特别有利的是，除了滑差阈值外，汽车横向加速度必要时“中间轴”也要考虑，因为除了曲率半径外横向加速度也是牵引储备的一个量化尺度。
通过另外获得车速，也可以有利地以简单方式确定单个车轮的滑差值，而无需太多费用。
有利的是，滑差阈值根据曲线方向确定，因为由此可以将横向加速度归于相应的曲线内侧车轮。
特别有利的是，控制装置确定一个计算滑差的加权系数。从而可以更好地考虑路况，例如具有不同可行驶性特性的各级公路或高速公路。
根据直线函数的加权系数，可用一软件程序简单地实现，并最好不要求很大的存储空间。
通过提高发动机驱动的曲线内侧车轮的滑差阈值，在更高的车速情况下也不会使汽车陷于不稳定或影响安全性的状态。这里用加权系数加权给出了一种简单的方案，即滑差阈值线性匹配于曲率半径。
由于在曲率半径很大的拉长的曲线时，对冒险的驾驶员的危险较小，所以可有利地限定滑差阈值在最小值。
附图说明
附图中示出了本发明的一种实施例，在后面将详细描述。图1示出了根据本发明的装置的方块电路图，图2示出了计算加权系数G的线图。
具体实施方式
图1的方块电路图示出了一个控制仪4，其中主要是根据曲率半径必要时还有其它参数计算滑差阈值。与控制仪相连的是一个存储器5，在该存储器中存储计算得到的值，如单个车轮的实际滑差阈值、加权系数G和其它参数和数值。另外还有传感器接到控制仪4上，如一个角度传感器1，一个速度传感器2和/或一个加速度传感器3，用来获得横向加速度。这些传感器将其测量值传给控制仪4，由此可以基本计算出偏航速度和横向加速度。在输出端将计算出的各个车轮的滑差阈值输入给已装在汽车内的驱动滑差调整器ASR6。该调整器6又对相应的用于制动的致动器施加影响，或者减少扭矩。
另一种可选择的设计方案是，控制仪4是驱动滑差调整器(ASR仪器)的组成部分。此时，控制仪4最好是软件程序形式并集成在ASR仪器6的控制程序中。ASR仪器6与其各个组件如滤波器、微处理器、比较器、存储器等本身公知，这里不再详述。
ASR仪器6根据出现的滑差值与计算出的滑差阈值相比较的结果传递相应的控制信号以启动各个可单独控制的制动缸或减少驱动马达的扭矩。其目的在于，即使在曲线行驶时，汽车也有稳定的车道导向，而不会出现头部或尾部滑向一边以及汽车由于绕偏航轴线旋转而使驾驶员无法控制。
下面参照图2对本发明方法和装置的工作原理加以阐述。在驱动滑差调整器(ASR)中完成制动倾向于打滑的驱动轮的任务，使得较少打滑的车轮能够以相应较少的滑动传递较大的驱动力矩到路面。如果没有ASR调整，则例如在曲线行驶时可能出现的典型情况是会导致汽车的离心运动。这样一种情况常常对汽车驾驶员过于苛求，并使汽车无法再控制。相反，借助本发明的ASR调整，在识别出危险情况时，即由于汽车横向加速度力变大而超过一定的滑差阈值时，制动被驱动的曲线内侧车轮或必要时通过减少发动机的驱动力矩限制牵引力。由此汽车自动稳定在一定的条件下，而无须驾驶员介入。
因为在曲线行驶时曲线内侧车轮由于横向加速度而强烈卸载，所以出现比曲线外侧车轮更大的滑差。但曲线内侧车轮的滑差不涉及安全性，因为该车轮只承担或不承担侧向导向。因此，不需要在任何情况下都减少驱动力矩。所以根据本发明建议，按下式根据横向加速度提高被驱动的曲线内侧车轮的滑差阈值：
LAMB AY＝OFF AY＋AY FAK*AY B
如此获得的新的滑差阈值LAMB AY大于横向加速度AY B，此时根据计算得出的曲率半径用加权系数G对该新的滑差阈值加权。图2示出了加权系数G与道路曲率半径R的加权函数。加权系数G的加权函数是一条斜率为负的直线，其由下式表示：
LAMB AY RAD＝LAMB AY*G
该公式表示被驱动曲线内侧车轮的加权滑差。此处加权系数按下式求得：
G＝OFF RAD－STEI RAD*R
各因子表示：
AY表示横向加速度，
LAMB AY表示作为横向加速度AY函数的车轮滑差阈值补偿值，
OFF AY表示一个(Y轴部分)补偿值，
AY FAK表示直线方程的斜率，最好是经验得出，
LAMB AY表示经曲率半径加权的滑差阈值补偿值，
G表示加权系数，
OFF RAD表示与半径有关的补偿值(Y轴部分)，
STEI RAD表示与半径有关的直线斜率，
R表示曲率半径。
基于与半径有关的滑差LAMB AY RAD，滑差阈值总是与实际汽车横向加速度或汽车速度以及路况相匹配。由此可以将最大扭矩传递到路面，而不会出现汽车甩尾的危险。
本发明的其它设计方案建议，控制仪4与ASR仪器6或与防抱死系统ABS结合在一起，以便尽可能简单经济地建立整个汽车动力性概念。

Claims (10)

1.用于对汽车进行驱动滑差调整(ASR)的方法，其中至少一个传感器(1，2，3)获取横轴加速度、汽车行驶速度、车轮转速和/或道路曲率半径，并且由这些获取的数据计算出一个车轮的滑差值并与一规定的滑差阈值(LAMB AY B)比较，当超过该规定的滑差阈值时，改变曲线内侧车轮的滑差值，其特征在于，滑差阈值(LAMB AY)根据横向加速度(AY)按直线方程：LAMB AY＝OFF AY＋AY FAK*AY确定，其中OFF AY是一恒定的补偿值，AY FAK是直线方程的斜率参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对一种车型的补偿值(OFF AY)由经验得出。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对一种车型的斜率参数(AY FAK)由经验得出。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据行驶道路的半径(RAD)按下式计算滑差阈值：LAMB AY RAD＝LAMB AY*G，其中LAMB AY RAD是考虑半径RAD的滑差阈值，G是加权系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，加权系数(G)按下式计算：G＝OFF RAD－STEI RAD*RAD，其中OFF RAD是半径(RAD)的一个固定补偿值，STEI RAD是考虑半径情况下直线方程的斜率值，RAD是曲率半径。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，确定道路曲线方向。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，滑差阈值限制在一个最小值。
8.用于实施前述权利要求之一所述方法的汽车装置，带有至少一个传感器(1，2，3)用来获取汽车横向加速度、行驶速度和/或车轮滑差，带有一个控制仪(4)用于预定滑差阈值，带有一个调整曲线内侧车轮滑差的装置，其特征在于，控制仪(4)具有一些机构，借助该机构根据横向加速度(AY)提高滑差阈值(LAMB AY)，并根据加权曲率半径(RAD)降低该滑差阈值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，用于确定滑差阈值(LAMB AY)的机构包含一个软件程序。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述装置是一个上级车辆控制仪的组成部分，尤其是用于调整行驶动力性的仪器或一个防抱死系统的组成部分。
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