CN1847068B - 确定自动停止功能的启动时刻的方法和用于具有自动停止功能的车辆的制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定汽车自动停止功能(AVH)的启动时刻的方法。当即时车辆速度(v(t))通过车轮转数传感器(2)来测量，计算未来车速(v(t+ΔT))后，最佳启动时刻能够被准确地确定，当计算所得的未来车速(v(t+ΔT)小于预置的速度临界值(V_SW)时停止功能(AVH)被启动。

Description

确定自动停止功能的启动时刻的方法和用于具有自动停止功能的车辆的制动系统

技术领域

本发明涉及一种确定自动停止功能的启动时刻的方法，以及一种用于具有自动停止功能的车辆的制动系统。

背景技术

自动停止功能AVH(Automatic Vehicle Hold)是一种附加的制动功能，其对司机将车辆保持在静止状态提供支持。车辆借助该自动停止功能自动地(就是司机不必操控制动踏板)进行制动，直至司机重新踩下油门踏板。自动停止功能AVH通常在司机将车辆制动至静止状态以及车辆滑行至静止状态时启动。关键在于对车辆静止状态的识别。

根据现有技术已知，车辆静止状态通过车轮转数传感器的计算来确定。但是传统的车轮转数传感器存在缺点，其在很低的车速如低于3km/h时所提供的测量信号极不准确。此外一般所使用的车轮转数传感器根据其测量原理(带有传感器轮的霍尔传感器)所测量的不是即时车速，而是已经在此时之前的车速。因此实际的即时车速与一般测得的车速是不同的。由此无法确定足够准确的车辆静止状态。特别是当车辆在上坡滑行时，会导致自动停止功能直到车辆要倒溜时才启动。这对司机来说是令人烦恼和不快的。反之，过早的启动自动停止功能AVH会造成车辆制动不平稳。

发明内容

由此本发明的任务在于，尽可能准确地确定自动停止功能的启动最佳时刻，也就是车辆静止状态。

按照本发明，解决此任务的技术方案在于一种确定自动停止功能的启动时刻的方法，其特征在于步骤：获取即时车速；计算即时车辆加速度或减速度；计算未来车速；当计算所得的未来车速低于预置的车速临界值时，启动停止功能。以及在于一种用于具有自动停止功能的车辆的制动系统，包括调整机构和与调整机构相连的控制装置，其特征在于，控制装置通过获取即时车速和车辆加速度计算未来车速，当计算所得的未来车速小于速度临界值时，启动停止功能。

本发明的一个主要构思在于，对例如由车辆在一定时间间隔ΔT后显示的未来车辆速度进行计算。当计算所得的未来车辆速度小于一个预置的速度临界值时，启动自动停止装置。预置的速度临界值取决于制动系统的反应时间并具有典型数值在0至2km/h之间，优选在0至1km/h内。在此情况下，自动停止功能在车辆静止之前就启动，以考虑到制动的反应时间。其具有的主要优点是，使车辆制动在车辆静止状态时准确有效，避免车辆制动过早或过晚。

本发明一个有利的实施形式的特征在于，通过传感器技术，例如，通过车轮转数传感器，来测量即时车速(v(t))并输入计算未来车辆速度(v(t+ΔT))。即时车速的计算无需很多的附加花费，因为现代汽车一般都具有此功能。

未来车辆速度(v(t+ΔT))主要是根据即时车辆加速度来计算的。即时加速度可以例如通过纵向力平衡计算来获取，此时适合于：

${\∂}_{\mathrm{Fzg}}=-{\∂}_{\mathrm{Erd}}\·\mathrm{\α}+\frac{M_{\mathrm{Antr}}}{r_{\mathrm{Rad}}\·m_{\mathrm{Fzg}}}-\frac{F_{\mathrm{Br}}}{m_{\mathrm{Fzg}}}$

其中a_Erd表示地面加速，M_Antr表示驱动力矩，r_Rad表示车轮半径，m_Fzg表示车辆质量，F_Br表示制动力，α表示行驶车道的坡度。当车辆在山坡上滑行时，F_Br为零。

对于未来车速在一个时间间隔ΔT之后有关系式：

v(t+ΔT)＝v(t)+a_Fzg·ΔT

其中v(t)表示测量的即时车速，ΔT表示时间间隔，典型的时间间隔范围在0.1秒至0.5秒之间。

根据本发明，当计算所得的未来车辆速度v(t+ΔT)小于一个速度临界值v_sw时，由此有

v(t+ΔT)＜v_sw时，

则自动停止功能AVH被启动。

速度临界值优选是可变的，例如取决于所估计的车辆减速度。速度临界值优选为在车辆减速度较大时要大于在车辆减速度较小时。由此AVH功能可在车辆剧烈减速时较早启动，在车辆缓慢减速时较晚启动。

本发明的具有自动停止功能AVH车辆的制动系统主要包括操作制动器的调整机构，例如液压泵或者电机；控制调整机构的控制装置以及测量即时车速的车轮转数传感器。该控制装置能够执行上述一项或多项功能及计算。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明。图中：

图1显示了具有AVH功能的制动系统的示意图和

图2显示了确定AVH功能的启动时刻的主要方法步骤。

具体实施方式

图1表示具有AVH功能(自动停止功能)的制动系统的示意框图。该系统主要包括具有AVH算法7的控制装置1，可由控制装置1控制的调整机构3，例如液压泵或者电机，以及车轮制动器4。此外在控制装置1上连接有车轮转数传感器2，油门踏板的踏板度数器6和操控元件5，例如开启和/或关闭AVH功能的按钮。

当车辆在斜坡上滑行时，控制装置1在车辆完全静止前启操作调整机构3，启动车轮制动器4使车辆自动停止。该AVH功能的启动时刻例如可以根据图2所示的方法来确定。

图2表示确定AVH功能的启动时刻的主要方法步骤。首先在步骤10中从车轮转数传感器2的信号中获取即时车速v(t)。在步骤11中计算得出即时加速度或减速度a_Fzg。此时有：

${\∂}_{\mathrm{Fzg}}=-{\∂}_{\mathrm{Erd}}\·\mathrm{\α}+\frac{M_{\mathrm{Antr}}}{r_{\mathrm{Rad}}\·m_{\mathrm{Fzg}}}$

a_Erd(地面加速度)，M_Antr(驱动力矩)，r_Rad(车轮半径)和m_Fzg(汽车质量)的大小是已知的。坡度α可以借助于例如纵向加速度传感器获得或者坡度估计数学运算来计算。驱动力矩M_Antr由发动机信息或变速箱信息获得，例如由发动机控制装置获取。制动力F_Brems在车辆滑行时为零。

未来车辆加速度v(t+ΔT)在步骤12中进行计算，其适用于：

v(t+ΔT)＝v(t)+a_Fzg·ΔT

其中ΔT主要在0.1秒至0.5秒范围之间。

在步骤13中进行最终检验，未来车辆加速度v(t+ΔT)是否小于速度临界值v_sw。如果是(J)则AVH功能在步骤14中启动，操控调整机构3。如果不是(N)则进行新的速度计算。

速度临界值v_sw优选取决于车辆加速度或减速度a_Fzg。在剧烈的车辆减速度时AVH功能要比缓慢的车辆减速度状态下更早地启动。由此可以考虑到制动系统的反应时间。

标号表

1控制装置

2车轮转数传感器

3调整机构

4车轮制动器

5操控元件

6踏板度数器

10-14方法步骤

Claims (9)

1.确定自动停止功能AVH的启动时刻的方法，其特征在于以下步骤：

-获取即时车速v(t)；

-计算即时车辆加速度或减速度a_Fzg；

-计算未来车速v(t+ΔT)；

-当计算所得的未来车速v(t+ΔT)低于预置的速度临界值V_SW时，启动停止功能。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，即时车速v(t)通过传感器技术(2)来测量，并用于计算未来车速v(t+ΔT)。

3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，即时车速v(t)通过车轮转数传感器(2)来测量，并用于计算未来车速v(t+ΔT)。

4.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，车辆加速度a_Fzg根据以下等式计算

${\∂}_{\mathrm{Fzg}}=-{\∂}_{\mathrm{Erd}}\·\mathrm{\α}+\frac{M_{\mathrm{Antr}}}{r_{\mathrm{Rad}}\·m_{\mathrm{Fzg}}}.$

5.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，未来车速v(t+ΔT)按照下列关系式计算：

v(t+ΔT)＝v(t)+a_Fzg·ΔT。

6.按照权利要求5的方法，其特征在于，时间间隔ΔT在0.1秒和0.5秒之间的范围中。

7.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，速度临界值V_SW取决于车辆加速度a_Fzg。

8.用于具有自动停止功能AVH的车辆的制动系统，包括调整机构(3)和与调整机构(3)相连的控制装置(1)，其特征在于，控制装置(1)通过获取即时车速v(t)和车辆加速度a_Fzg计算未来车速v(t+ΔT)，当计算所得的未来车速v(t+ΔT)小于速度临界值V_SW时，启动自动停止功能AVH。

9.按照权利要求8的制动系统，其特征在于通过车轮转数传感器(2)测量即时车速v(t)，其用于计算未来车速v(t+ΔT)。