发明内容
从上述已知的现有技术出发,本发明旨在提出一种稳定汽车的装
置和方法,与现有技术比较,它具有较简单的结构,而且在计算容量
方面用很少的费用足够。
在这里应当指出美国汽车工程师学会论文(SAE-Paper)973284
关于“商用汽车的行驶动态调节系统”一文,该文以一般的方式叙述
了一种为拖车组设计的行驶动态调节系统。该文和前述的“博世行驶
动态调节系统”都是本说明书的公开的一部分。
本发明装置涉及汽车横摆运动的一种识别装置。该装置包括至少
一个第一计算装置,用它来计算一个表示汽车横向动态的横向动态
值。此外,该装置包括第二个计算装置,用它来计算一个描述汽车速
度的速度值。该装置还包括给第一计算装置传送汽车横向加速度和/或
偏驶率信号的探测装置和给第二计算装置传送汽车速度信号的探测装
置。该装置还包括一个第三计算装置,在第三计算装置中,根据至少
一个横向动态值和速度值确定是否汽车存在横摆运动。为此,第三计
算装置要至少检查是否至少一个横向动态值大于一个相应的极限值,
和速度值是否大于一个相应的极限值。当至少一个横向动态值大于相
应的极限值时,和当速度值大于相应的极限值时,汽车就出现横摆运
动。
很明显,为了识别横摆运动,必须算出横向动态值,因为横向动
态值含有这种运动的信息。由于下述原因,必须进行速度值的计算:
如前所述,横摆运动的变化过程在很大程度上取决于汽车速度与临界
速度的关系。当汽车速度低于临界速度时,则是一种阻尼的横摆运动,
它比不阻尼的或者甚至颤鸣的横摆运动危险性小,因为这种阻尼的横
摆运动在一些时间后就会自动结束。亦即只要汽车速度低于临界速
度,对横摆运动的监视就不必一定需要,因而也可不进行监视。在这
种情况下,就不必一定需要监视和识别所需的计算容量。为了有一定
的安全程度,所需的极限值最好比实际的临界速度小一定的安全距
离。与总是进行监视或识别即不考虑汽车速度的现有技术比较,这是
一大优点。
如上所述,本发明装置适用于一种描述汽车行驶动态的一个值尤
其是描述汽车偏驶率的一个值的调节装置范围内。例如从上述文章“博
世行驶动态调节系统”可知,这种描述汽车行驶动态的一个值的调节
装置出厂前就配置了一个在汽车横摆运动识别范围内可能用到的横向
加速度传感器和偏驶率传感器。
在这种背景下,本发明装置最好包括第一探测装置尤其是一个横
向加速度传感器来探测作用到汽车上的横向加速度。所以可用第一计
算装置中的一个计算装置算出与汽车的横向加速度有关的横向动态值
中的一个值。另一种办法或补充的办法是,本发明装置最好包括第二
探测装置尤其是一个偏驶传感器,用以探测汽车的偏驶率。因此用第
一计算装置中的一个计算装置计算与汽车偏驶率有关的横向动态值中
的一个值。当本发明装置包括正好两个第一计算装置时,则是特别有
利的。这样,第一和第二探测装置分别对应一个第一计算装置,从而
可更精确地识别横摆运动,因为提供了两个相互独立算出的值来进行
评估。
如果算出偏驶率的理论值和汽车偏驶率之间的一个差值并根据这
个差值算出横向动态值的一个值,则是最有利的。其中,偏驶率的理
论值是根据汽车速度和由司机调节的转向角度借助于一个适当的汽车
模型求出的。所以这样算出的横向动态值含有由司机进行的转向运动
的信息。也就是说,例如含有这样的信息:司机是否行驶了一个绕开
障碍过程和在这种情况中由司机故意引起的横摆运动,亦即不是由外
界的影响例如侧风引起的。
考虑上述差值的另一办法或补充办法是,本发明装置最好含有第
四计算装置,用以计算一个表示由司机进行的转向运动的转向值。该
转向值最好根据由司机在一个预定的时间间隔调节的转向角度中算
出。时间间隔的考虑导致司机的整个转向运动过程中的判断准确的信
息,因为考虑了在这个时间间隔过程中由司机调节的不同的转向角
度。最好用一个积分装置进行这种计算。
由于小的转向角度即由于司机的轻微的转向运动产生的转向角度
一般不会导致汽车的横摆运动,所以在计算转向值时不考虑小的转向
角度。这些小的转向角度通过使用一个具有适当选择的死区的可假设
为人所共知的选通装置进行选除。也就是说,从借助于转向角度传感
器探测的作为输入值输入选通装置的转向角度中,该选通装置只输出
这样的转向角度作为输出值,即其值不在描述转向角度的值的数值范
围的死区以内。补充的或另一种办法是,从随时间缓慢变化的转向角
度变化中得出的转向角度同样不予考虑。其原因是,随时间缓慢变化
的转向角度变化通常不导致汽车的横摆运动。最好用高通滤波器来滤
掉随时间缓慢变化的转向角度变化中得出的转向角度。
此外,在第三计算装置中进行的计算取决于转向值的大小。当转
向值的数值大于相应的极限值时,由于在这种情况下汽车的横摆运
动是由于司机进行的转向运动所致,就是说,是司机有意进行的行
车操纵例如一种绕过障碍行车引起的,所以最好不进行横摆运动的
识别。
上述两个方法即一方面差值的计算和另一方面转向值的计算可用
冗余度的方式同时进行。
至少一个横向动态值所属的极限值的数值和/或速度值所属的极
限值的数值都由是否进行过横摆运动的识别来决定,这已证明是特别
有利的。其中,如果进行过横摆运动的识别,只要尚未识别出横摆运
动,则所用的值比将用的值小。就是说,由于较小的值在识别横摆运
动时根据识别进行发动机干预和/或单个制动器干预要比在较大值时
进行较长的时间,这样就获得了一个附加的安全裕度。在确定数值时,
通常通过上述方法定义一个滞后函数。
如前所述,汽车的横摆运动是在一个预定的频率范围内产生的,
所以在汽车横摆运动识别时的第一步在于,确定在这个频率范围内是
否存在表征或表示横摆运动的信号或值。对此,至少一个第一计算装
置含有一个第一滤波器尤其是一个带通滤波器,业已证明是特别有利
的。与现有技术已知的方法比较(观察时间窗口、确定过零点),用
带通滤波器要简单得多。
此外,与已知的现有技术比较,用滤波器可按简单的方式方法滤
掉表征汽车横摆运动的预定频率范围内的部分,而不用大的花费从输
入第一计算装置的输入值中确定横向动态值。在这种情况下,根据滤
掉的部分确定横向动态值。如上所述,上述的输入值涉及作用到汽车
上的横向加速度或涉及汽车的偏驶率或涉及由汽车偏驶率和偏驶率的
理论值中得出的差值。
例如对配有一个行驶动力学调节系统的汽车来说,本发明装置含
有影响发动机输出力矩的装置和/或汽车轮子配置的制动器。在识别出
汽车横摆运动的情况下,最好操作影响发动机输出力矩的装置和汽车
轮子配置的制动器,以降低汽车速度。这时最好均匀地操作制动器。
通过降低汽车速度可达到如下的目的:汽车速度重新低于临界速度,
从而使已经存在的横摆运动产生阻尼,由此而使挂车重新稳定。亦即
通过干预使汽车速度重新达到非临界区。
另一种办法是,在识别出汽车的横摆运动时,这样单个操作为汽
车轮子配置的制动器,从而产生一个作用到汽车上的偏驶力矩来抵消
横摆运动。这样同样达到了汽车的稳定,这样的稳定还有一个优点,
即它随汽车减速而来,对司机几乎没有感觉。进行上述的单个轮子的
制动来抑制横摆运动,最好反相位进行,这种制动可看成实际的行驶
动态调节系统或实际的行驶动态调节器的一定程度的匹配,因为在这
种情况中进行干预,这种干预不是溯源于以调节原理为根据的行驶动
态调节系统,更确切地说,在这种情况中阻止了行驶动态调节系统的
干预。
汽车制动器的上述操作应作如下理解:如果汽车是指单辆汽车,
则是操作它的制动器。如果汽车是指拖车组,则视挂车或半挂车的配
置而有不同的可能性:如果拖车只配置了与轮子对应的制动器,则只
操作这些制动器;如果挂车或半挂车也配置了与其轮子对应的制动
器,则拖车的制动器或挂车或半挂车的制动器可在单个位置进行操
作,也可共同进行操作。
根据第一实施例,至少一个第一计算装置含有求平均值的装置,
用它根据滤掉的部分通过求平均值算出横向动态值。这个求平均值的
装置最好是一个低通滤波器。此外,该至少第一计算装置最好含有一
个求和装置,在计算平均值之前,用它求出滤掉部分之和。这样得出
的横向动态值是衡量瞬时振幅从而是衡量横摆运动强度的一个标准。
通过求和以及紧接着的求平均值产生了一个值,此值不再具有波动,
因而是一个唯一的、判断准确的标准。
根据第二实施例,至少一个第一计算装置含有用来根据滤掉的部
分算出一个振幅值的第一装置,该振幅值表示输入该第一计算装置的
输入值的振幅并相当于横向动态值。此外,该至少第一计算装置含有
用来根据滤掉的部分算出一个干扰值的第二装置。该干扰值表示输入
该第一计算装置的输入值的部分,但是虽然在该输入值中含有该部
分,而该部分却与汽车的待确定的横摆运动没有关系。换句话说,虽
然在该输入值中含有基于干扰值的该部分,但该部分不是源自汽车的
横摆运动。干扰值例如表示诸如在不良道路行驶中或司机进行换车道
时可能产生的一些影响。
此外,根据干扰值进行在第三计算装置中待实施的计算。其中,
当由该干扰值和振幅值构成的比值大于所属的极限值时,则不进行横
摆运动的识别,这表明是有利的。
通过干扰值提供的一个用来识别汽车横摆运动的判据可达到如下
的改进,凡是不明确符合汽车横摆运动的状况,都不予考虑。
在至少一个第一计算装置中含有的第一装置又含有信号发生
器,该信号发生器用来产生两个移动了一定相位尤其是90°的信
号。最好这两个信号具有相同的振幅。此外,该第一装置含有解调
装置,该解调装置用来根据滤掉的部分和两个用信号发生器发生的
信号产生两个解调的信号。该解调装置最好作为乘法装置构成。此
外,该第一装置含有滤波装置,该滤波装置最好作为低通滤波器构
成,并用它来过滤已解调的信号。根据得出的滤波解调信号算出振
幅值。
用信号发生器发生的两个信号是周期信号,它们的频率相当于汽
车摆动横摆的预期频率。通过相当于乘法的解调,具有摆动频率的滤
掉部分转变成等同部分和具有二倍频的振动。通过后面连接的低通滤
波器滤出含有横摆运动真实信息的等同部分。这种方法总的来说,相
当于具有很高质量的带通滤波。
在至少一个第一计算装置中含有的第二装置具有调制装置,该调
制装置最好作为乘法装置构成,用它们根据两个滤波解调信号和两
个用信号发生器发生的信号产生两个调制信号。这两个调制信号输
入一个带有后置评估装置的加法装置中,并且该加法装置和评估装
置算出一个值,该值表示汽车的待测算的或待识别的横摆运动,但
与干扰影响无关。也就是说,用该加法装置和该评估装置求出的值
表示应测定或识别的汽车的横摆运动,但不存在由于干扰影响引起
的部分。也就是说,这个值真实地描述了横摆运动。通过调制重新
把两个等同部分转换成周期信号,其频率相当于横摆运动的频率。
此外,第二装置含有一个减法装置,用该减法装置,根据滤掉的
部分和表示汽车待计算或待识别的横摆运动的、但与干扰影响无关的
值算出一个值,从该值中通过计值和滤波尤其是在使用一个低通滤波
器的情况下算出干扰值。通过计值和滤波,保证了干扰值没有太大的
波动,因而是一个判断准确的判据。上述的减法利用了这样的事实,
即滤出的部分仍含有上述的干扰部分,而两个滤波和解调信号则与这
些干扰部分无关,从这两个信号中算出表示汽车待算出的、与干扰影
响无关的横摆运动。所以干扰值的计算是可能的。
如上所述,这里的汽车指的是由一辆拖车和一辆挂车或半挂车组
成的车组。所以用本发明装置可识别挂车或半挂车的摆动。同样可
识别由挂车或半挂车引起的并传递到拖车上的摆动。该拖车最好配
置有识别摆动所需的全部探测装置和/或传感装置。所以不需要付出
大的费用来配备属于一个车组的挂车或半挂车所需的全部传感元
件。
在拖车组的情况下,最好只有在拖车上真实连接一辆挂车或半挂
车时,才进行横摆运动的识别。为了能够识别这种情况,本发明装置
含有用来测定是否在拖车上连接了一辆挂车或半挂车的装置。这种方
法一方面有助于提高安全性,另一方面又减少了所需的计算容量和同
时减少了计算时间,因为只有在真实地存在产生横摆运动的原因时亦
即只有在拖车上连接了一辆挂车或半挂车时,才进行横向摆动的识
别。
探测是否在拖车上连接了一辆挂车或半挂车,最好通过检查一个
电触头来实现。也就是说检查一个属于挂车或半挂车的插头是否连接
在一个装在拖车上的插座上。对此可采用不同的方法。
例如可以不依赖于司机地操作挂车或半挂车的至少一个制动信号
灯。是否连接了一辆挂车或半挂车,可通过电流监视来确定。如果在
操作过程中,在该制动信号灯配置的导线中流过电流,则表明在拖车
上连接了一辆挂车或半挂车。除了不依赖于司机操作的制动信号灯
外在这种情况中不存在由司机进行的制动过程,也可设想在上述
识别范围内运用一个由司机进行的制动过程。在所述的这些情况中,
都用通电来检查电触头。
此外,在识别是否连接了一辆挂车或半挂车的范围内也可使用一
个自保继电器。当挂车上的插座形成回路时,该继电器动作。
拖车上是否连接了一辆挂车或半挂车的信息可通过一个在汽车内
的现成的CAN总线输入控制装置或控制装置中含有的用来处理该信息
的元件。
这里要说明一点,下面称呼的挂车的概念始终还包括了两种另外
的结构型式:半挂车和牵引挂车。
具体实施方式
在图1中用一般的形式示出了一个控制装置105。这个控制装置例
如是一种适用于行驶动态调节系统范围的控制装置。有关这方面的详
细情况请参看“博世行驶动态调节系统”一文。各种传感信号输入该
控制装置中。这里指的是用一个横向加速度传感器101探测的横向加
速度aq、用一个偏驶率传感器102探测的汽车的偏驶率omega、用一
个转向角传感器104探测转向角delta和用适当装置103探测的汽车
的速度vf。装置103例如是配置于车轮的带有后置评估装置的车轮转
速传感器。根据输入控制装置中的输入值,按照存储在它里面的调节
原理产生与它对应的致动器106的操作信号SS1。致动器106例如指
的是影响发动机输出力矩的装置和/或配置于汽车轮子的制动器。制动
器则可以是液压的或电动液压的或气动的或电动气动的或机电的制动
装置的一部分。信号SS2从致动器106输入控制装置,这些信号给予
该控制装置一个关于这些致动器的运行状态的信息。
此外,从方块107向该控制装置105输入一个信号ASF,该方块
表示用来测定是否在拖车上连接了一辆挂车或半挂车的一种装置。信
号ASF可按前述的方式方法产生。并适用如下规定:当拖车上连接了
一辆挂车或半挂车时,赋予该信号ASF的值为1。信号ASF的具体赋值
将结合图3和图6进行详细说明。
下面结合图2和图3来说明第一实施例。
在图2中用虚线方块105表示该控制装置中含有的各种元件。首
先说明方块209,它表示控制装置105内含有的调节器中心。该调节器
中心209的详细说明可参看“博世行驶动态调节系统”一文。
用方块101探测的作用到汽车上的横向加速度aq、用方块102探
测的汽车偏驶率omega、用方块103探测的汽车速度vf以及用方块104
探测的转向角delta都输入该调节器中心。如前所述,控制装置105
是一种用来调节汽车行驶动态尤其是用来调节汽车偏驶率的控制装
置。为此,输入该调节器中心的偏驶率omega应与偏驶率的理论值
omegaSoll进行比较。借助于一个适当的汽车模型,根据汽车速度vf
和转向角度delta在控制器中心求出理论值omegaSoll。根据从偏驶
率omega和理论值omegaSoll得出的偏差求出R值,致动器106用R
值根据偏驶率进行调节。R值输入方块208中。
偏驶率的理论值omegaSoll输入方块210中,在该方块中,根据
该理论值和偏驶率omega求出一个差值omegaDiff,该差值输入方块
204中。方块204是一种滤波器尤其是一个带通滤波器。用滤波器204
从该差值omegaDiff中滤掉位于一定频率范围内的部分omegaBP,该
频率范围表征汽车的横摆运动。滤掉的部分omegaBP输入方块205中,
该方块是一个求和装置并用其算出滤掉部分omegaBP之和omegaAbs。
这些和omegaAbs输入一个求平均值的装置中,该装置尤其是设计为低
通滤波器。从这些和求出的平均值omegaTP相当于根据偏驶率求出的
横向动态值,并输入一个方块207中,该方块表示一个第三计算装置。
方块204、205和206在图2中组成第一个计算装置212,其中差
值omegaDiff表示这个计算装置的输入值。这里要指出的是,也可只
把偏驶率omega作为输入值输入该第一个计算装置212中,而不用输
入该差值。在计算横向动态值omegaTP时,这个方法不受由此引起的
影响。
除了第一计算装置212外,本发明装置含有另一个第一计算装
置211,它与第一计算装置212的结构完全相同。借助于横向加速度
传感器101探测的横向加速度aq作为输入值输入这个第一计算装置
211中。根据结合第一计算装置212描述的方法,首先算出借助于滤
波器201滤出的部分aqBP,并将其输入一个求和装置202中,用该
求和装置求出和aqAbs,并把这些和输入一个计算平均值的装置203
中,该装置从这些和aqAbs中算出平均值aqTP,该平均值相当于根
据横向加速度算出的横向动态值。横向动态值aqTP也输入方块207
中。
此外,在方块207中除了输入这两个横向动态值aqTP和omegaTP
外,还输入了汽车的速度vf以及一个转向值deltaBew。在方块213
中根据输入该方块的转向角delta算出转向值deltaBew。为此,转向
角首先输入一个带有适当选择的死区的选通装置213a中,用该选通装
置选出一个小的转向角。通过选通装置213a的转向角输入一个高通滤
波器213b中。用该高通滤波器滤掉那些从随时间缓慢变化的转向角变
化中得出的转向角。剩下的转向角输入一个积分装置213c中,用该积
分装置对剩下的转向角进行积分并作为转向值deltaBew输出。而该转
向值则是根据司机在一定时间间隔调节的转向角算出的,其中,当然
小的转向角和/或随时间缓慢变化的转向角变化中得出的转向角不予
考虑。
以方块207为根据的有关汽车横摆运动的识别的具体方法将结合
图3进行详细说明。这里首先说明在识别汽车横摆运动时方块207输
出的P值的一个相应的数值。
在方块207中产生的P值输入方块208中。方块208协调由致动
器106根据输入方块208中的值P或R进行的干预。其中可用下列的
方法:只要没有识别出汽车的横摆运动(P=0),则根据R值用致动
器106进行行驶动态调节器范围内为了汽车稳定所需的干预。但只要
识别出了汽车的横摆运动(P=1),则或者根据P值进行消除横摆运
动所需的干预,而不用在行驶动态调节器范围内为了汽车的稳定进行
的干预,但或者在行驶动态调节器范围内为了汽车的稳定所需的干预
可根据P值这样进行修改,即除了在行驶动态调节器范围内进行的汽
车稳定外,还要同时抑制横摆运动。上述的选通或修改也可理解为调
节器的匹配。
此外,从方块107将信号ASF输入方块207中,该信号表示是否
在拖车上连接了一辆挂车或半挂车。在方块208和方块106之间进行
交换的值SS1和SS2的意义已结合图1进行了说明。
图3表示基于第一实施例的本发明方法的流程。此法从步骤301
开始,紧接着该步骤的是步骤309。在这个步骤中,信号ASF进行计
值。如果确定该信号ASF具有数值1,则表示在拖车上连接了一辆挂
车或半挂车,于是紧接着步骤309进行步骤302,用该步骤进行横摆
运动的识别。反之,如果确定信号ASF不具有数值1,则重新进行步
骤309。通过在步骤309中进行的询问,保证了只有在拖车上真实地
连接了一辆挂车或半挂车时,才进行横摆运动的识别。
这里应当指出,步骤309是可选择的,而且对执行横摆运动的识
别功能不是强制需要的,所以该步骤也可取消。如果取消了步骤309,
也就不需要图1和图2中所示的方块107。
在步骤302中,对P值进行赋值,P值在这里是一个标识符号,
它表示是否存在汽车的横摆运动。在这种情况中,赋予P值的数值
为0,也就是说,从不存在横摆运动开始,紧接着步骤302进行一个
步骤303,在该步骤中评估转向值deltaBew。为此,要检查转向值
deltaBew是否大于所属的极限值S1。如果在步骤303中确认转向值
大于极限值S1,则等于说,由司机进行的转向运动不容许识别横摆
运动或不需要进行识别,因为例如是一种绕过障碍行驶所引起的横
摆运动,于是紧接着步骤303进行步骤307,在这个步骤中,赋予P
值0的数值。在步骤307以后,重新进行步骤303。反之,如果在步
骤303中确认转向值小于极限值S1,则等于说,由汽车司机进行的
转向运动允许识别横摆运动或进行识别是不需要的,因为例如是由
于一种障碍行驶所引起的横摆运动,于是紧接着步骤303进行步骤
304。
在步骤304中进行两部分询问。第一部分询问不含有有关P值的
单个询问,涉及尚未识别出汽车横摆运动的情况。在第一部分询问中
检查如下的单个询问:横向动态值aqTP大于极限值S2吗?横向动态
值omegaTP大于极限值S3吗?速度值vf大于极限值S4吗?如果这三
个单独询问全都同时满足,则满足了第一部分询问。
第二部分询问含有有关P值的单个询问,因而这种情况表示已经
识别出了汽车的横摆运动,在该单独询问中检查是否赋予P值数值1。
此外,第二部分询问含有第一部分询问中包含的三个单独询问,但在
第一部分询问范围内所用的极限值S2、S3和S4这里用极限值S2°、S3°
和S4°代替,它们的值分别小于极限值S2、S3和S4的值。如果满足了
全部四个单独询问,则满足了第二部分询问。
如果在步骤304中确认满足了第一部分询问或满足了第二部分询
问,也就是说,如果确认满足了这两个部分询问的一个部分询问,则
等于说,汽车的横摆运动存在,于是紧接着步骤304进行步骤305,在
该步骤中赋予P值数值1。紧接着步骤305进行步骤306,在这个步骤
中,通过车轮制动器和/或影响发动机输出力矩的装置的适当调节进行
制动器干预和/或发动机干预,以消除横摆运动。紧接着步骤306重新
进行步骤303。反之,如果在步骤304中确认两个部分询问都不满足,
则紧接着步骤304进行步骤308,在这个步骤中,赋予P值数值0。紧
接着重新进行步骤303。
这里应当说明的是:两个在步骤304中进行的部分询问也可设
想为另一种型式,例如这两个部分询问也可这样构成,即三个分别
涉及汽车速度、横向加速度和偏驶率的单独询问不必同时满足,由
此满足了部分询问。还可设想每个部分询问不必同时满足速度的单
独询问和涉及横向加速度或偏驶率的两个部分询问的一个部分询
问。
下面借助图4、5和6来说明第二个实施例。
在图4中用虚线方块105表示控制装置内所含的各个元件。已结
合图2描述过的方块这里指方块106、208、209或213以及计算装
置101、102、103和104这里不再赘述,请参看图2的说明。
相应于图2所示的装置,图4所示装置同样具有两个第一计算装
置401和402。用第一计算装置401根据横向加速度aq计算一个横向
动态值aqAmp和一个干扰值aqStr,这两值输入表示一个第三计算装
置的方块403中。用第一计算装置402根据偏驶率omega算出一个横
向动力值omegaAmp和一个干扰值omegaStr,这两个值同样输入方块
403中。这两个第一计算装置401和402的具体结构将结合图5进行
详细说明。
此外,在方块403中除了输入两个横向动态值aqAmp和omegaAmp
以及两个干扰值aqStr和omegaStr外,还输入了描述汽车速度的速
度值vf和转向值deltaBew。在方块403中根据这些值确定是否存在
汽车的横摆运动。识别横摆运动的具体方法将结合图6进行详细说明。
此外,在方块403中,从方块107输入了一个表示是否在拖车上
连接了一辆挂车或半挂车的信号ASF。该信号ASF的具体评估将结合图
6进行说明。
按图4,用第一计算装置402计算单独位置内的偏驶率omega。相
应于图2所示,在第二实施例中也可设想从偏驶率omega和相应的理
论值omegaSoll中算出差值omegaDiff。
图5表示第一计算装置401的具体结构,根据输入该计算装置的
横向加速度aq,用该计算装置算出横向动态值aqAmp和干扰值
aqStr,这两个值输入方块403中。
第一计算装置401含有一个过滤器502,该过滤器特别做成带通过
滤器。用过滤器502从输入它的横向加速度aq中滤掉位于一个预定频
率范围内的部分aqBP,该频率范围表征汽车的横摆运动。滤掉的部分
aqBP输入方块503、方块506以及加法装置512中。
方块501表示一个信号发生器,用它发生两个移动了一定相位尤
其是90°的信号sin(2πfot)和cos(2πfot)。最好这两个信号具有相
同的振幅。信号sin(2πfot)既输入方块503中,又输入方块505中。
信号cos(2πfot)则既输入方块506中,又输入方块508中。该信号发
生器既可以是一个按模拟技术构成的振荡器,又可以是按数字技术实
现的振荡器。当控制装置中含有的微控制器配有一个数字信号处理器
时,该振荡器例如就可按数字技术来实现。
方块503从功能上来说,表示一个解调装置,并把它做成乘法
装置或乘法器,在该方块中,根据滤掉的部分aqBP和信号sin(2π
fot)产生一个解调的信号。通过乘法产生的信号aqBPsin部分可通
过数学熟知的“三角函数的乘积”推导出来,该信号aqBPsin主要
具有一个等同部分和一个与信号sin(2πfot)的频率有关的二倍频
2fo部分。信号aqBPsin从方块503输入一个后置的、做成低通滤波
器的滤波装置504中。用低通滤波器504滤除解调的信号aqBPsin,
从而产生一个信号aqsin,该信号相当于解调信号aqBPsin中含有
的等同部分。
按相应的方式,用两个方块506和507根据输入解调装置506中
的滤出部分aqBP和信号cos(2πfot)产生一个解调的信号aqBPcos,
该信号借助于做成低通滤波器的滤波装置507转换成一个滤波解调信
号aqcos。
用方块509根据两个信号aqcos和aqsin计算振幅值aqAmp,该
振幅值例如按下式计算:
aqAmp = aq sin 2 + aq cos 2 ]]>
用一个做成乘法装置或乘法器的调制装置505根据滤波解调信号
aqsin和信号sin(2πfot)产生一个调制信号aqNutzsin。按相应方
式,用调制装置508根据滤波解调信号aqcos和信号cos(2πfot)产生
一个调制信号aqNutzcos。这两个信号aqNutzs in和aqNutzcos输入
一个加法装置510中,该加法装置求出这两个信号之和aqNutzroh。
该和aqNutzroh输入一个连接在加法装置501后面的赋值装置511
中,在该装置中,该和aqNutzroh用系数2计值。这样产生的信号
aqNutz输入减法装置512中。用系数2之所以需要,是因为信号
aqNutzroh通过解调和调制具有一个系数0.5的缘故。但为了有可能
计算干扰值aqStr,该信号aqNutz为此与滤出的部分aqBP进行比
较,从振幅方面应具有相同的数量级。值aqNutz表示待定的汽车横摆
运动,但与干扰影响无关。
值aqNutz和滤出的部分aqBP输入一个减法装置512中,用该装
置从这些输入值中算出一个差值aqStrroh,这个值aqStrroh输入
方块513中,用这个方块通过求和并过滤,尤其是通过用一个低通滤
波器过滤求出干扰值aqStr,该干扰值然后输入方块403中。
总的来说,上述的方块501、503、506、504、507和509表示一
些装置,用它们根据滤掉的部分计算振幅值aqAmp。而上述的方块
505、508、510、511、512和513则表示这样一些装置,用它们根据
滤掉的部分计算干扰值aqStr。
图5表示根据横向加速度计算横向动态值的方法。按相应的方式,
根据偏驶率omega或根据从该偏驶率和该偏驶率的理论值omegaSoll
中得出的差值进行横向动态值的计算。
图6表示根据第二实施例提出的方法流程。该方法从步骤601开
始,紧接着是步骤609,在步骤609中,相应于步骤309进行信号ASF
的计值。如果确认该信号ASF具有数值1,则紧接着步骤609进行步骤
602,用该步骤开始横摆运动的识别,反之,如果确认信号ASF不具有
数值1,则重新进行步骤609。
这里应当指出,步骤609是可选择的,而且对执行横摆运动的识
别功能不是强制需要的,所以该步骤也可取消。如果取消了步骤609,
也就不需要图4所示的方块107。
紧接着步骤609的步骤602相当于步骤302。紧接着步骤602进
行步骤603。在步骤603中检查下列的三个单独询问:由干扰值aqStr
和横向动态值aqAmp得出的比值大于相应的极限值S5吗?由干扰值
omegaStr和横向动态值omegaAmp得出的比值大于相应的极限值S6
吗?转向值deltaBew大于相应的极限值S7吗?如果在步骤603中确
认满足了这三个单独询问的一个,则等于说,由司机进行的转向运动
不允许横摆运动的识别或不需要进行识别,因为例如是一种障碍行驶
所引起的横摆运动,或测定的横向动态值不溯源于实际待定的横摆运
动,因为干扰值比横向动态值大,于是紧接着步骤603进行步骤607,
在这个步骤中赋予P值数值0。在步骤607后,重新进行步骤603。反
之,如果在步骤603中确认不满足这三个单独询问的任一个,则紧接
着步骤603进行步骤604。
在步骤604中相应于步骤304进行两部分询问。在第一部分询问
中检查下列三个单独询问:横向动态值aqAmp大于极限值S8吗?横向
动态值omegaAmp大于极限值S9吗?速度值vf大于极限值S10吗?如
果同时满足了全部这三个单独询问,则满足了第一部分询问。
第二部分询问含有关于P值的一个单独询问,用以检查是否赋予
了P值数值1。此外,第二部分询问含有第一部分询问中包含的三个单
独询问,但与步骤304相对应具有极限值S8°、S9°和S10°,它们的值
分别小于极限值S8、S9和S10的值。如果满足了全部四个单独询问,
则满足了第二部分询问。
如果在步骤604中确认满足了这两个部分询问的一个,则等于说
汽车的横摆运动存在,于是紧接着步骤604进行步骤605,该步骤相当
于步骤305。紧接着步骤605进行步骤606,该步骤相当于步骤306。
紧接着步骤606重新进行步骤603。反之,如果在步骤604中确认不
满足这两部分询问的任一个,则紧接着步骤604进行步骤608,该步骤
相当于步骤308。紧接着步骤608重新进行步骤603。
在步骤604中进行的单独询问也适用于已结合步骤304进行的逻
辑连接。
最后应当指出,实施例选用的描述方式和附图选用的图示法都对
本发明的基本思路没有限制。
如欲从中得到有利的方案,可将两个实施例的各个部分进行组
合。