车辆参考速度确定方法和利用这种方法的车辆控制装置制造方法及图纸

技术编号:12350664 阅读:68 留言:0更新日期:2015-11-19 01:39
本发明专利技术涉及一种车辆参考速度确定方法和利用这种方法的机动车控制装置,其中,直接或间接确定或估计的行驶状态信号在包含分别配设给所述行驶状态信号的加权因子的情况下在合并模块(10)中被合并,其中,合并模块(10)包括至少两个随机估计器(1、2、3、7),所述估计器相互交换相应于物理车辆参量的信号,其中,与用于车辆性能的物理模型一致地选择估计器(1、2、3、7)的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1前序部分所述的方法。
技术介绍
用于确定在机动车制动调节系统、机动车的传动打滑调节装置和行驶动力学调节 装置中的可靠的车辆参考速度的不同方法已经是已知的。 按照文献DE43 14 830A1,仅基于对车轮速度的分析处理。如果另外的传感器 在车辆中可用,那么这些传感器可以附加地考虑用于确定参考速度。文献WO02/103366描 述了在ESP/ESC控制装置中借助于纵向加速度传感器、车轮转速传感器对车轮参考速度的 确定以及通过GPS传感器的位置确定。文献DE10 2008 045 619Al附加地处理通过摄像 机确定的位置信息。由文献DE10 2004 060 677Al得知一种确定方法,其中通过光学方 法确定关于地面的速度。文献WO2011 023 591Al和DE10 259 272Al涉及车轮速度信 息、用于纵向加速度的模型以及车轮动力学模型的结合。车轮动力学模型和纵向加速度模 型基于车轮运动估计或确定车辆的加速度。 在纯粹基于未受驱动的车桥的无滑地转动的车轮的基础上的方法中可能存在如 下情况,其中不能正确确定车辆速度。车辆参考速度信号那么在一些制动过程中或者在传 动打滑的情况下不代表真实车轮速度。该问题特别是在全轮驱动车中存在于传动打滑或拖 曳扭矩的情况中。这经常导致:所估计的速度在制动情况下对于所有车辆类型可能被估计 过低而在驱动情况下对于全轮驱动车被估计过高。 通过包含加速度信号和发动机扭矩存在的可能在于,对所估计的速度进行可信度 测试。然而发动机扭矩信号在制动情况下不总是可得的,因为发动机可以是断耦联的。再 者,拖曳扭矩信号不具有与在驱动情况下的发动机扭矩信号相似的高品质。此外发动机扭 矩不能完全传递到道路上,因为车轮可能打滑或抱死。在另一侧上惯性传感装置的加速度 信号基于长期漂移、装配不精确性和道路坡度而具有偏差。再者该信号由于车轴振动和由 惯性决定的延迟而是嘈杂的。对于加速度传感器不存在等价的冗余。 开头提及的文献DE10 259 272Al涉及具有不同可靠性的信号的合并的问题。按 照所述方法,在包含多个可得的传感器信号的情况下确定车辆速度,所述传感器信号对计 算结果的影响依赖于加权因子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种在包括附加的行驶状态传感器的情况下基于车轮转 速信息的特别准确的、鲁棒的和可靠的、借助于利用加权因子进行合并的方法获得的车辆 参考速度确定方法,附加的行驶状态传感器例如是纵向加速度传感器或制动压力。 该目的按照本专利技术通过按照权利要求1的方法来实现。 按照本专利技术车辆参考速度确定方法,将行驶状态信号相互合并,其中包含有分别 配设给行驶状态信号的加权因子。在此不是每个信号都需要具有加权因子。当然这是通常 的情况并且此外是特别有利的。 信号例如是物理行驶状态或行驶参数,其间接或直接地直接来自传感器或间接通 过对其他信号的处理而确定或估计出。 通过上述方法,能够实施特别精确的车轮打滑计算,由此可以决定性地改善行驶 动力学调节、传动打滑调节和制动调节,它们应用了按照本专利技术的车辆参考速度确定方法。 因此根据一种特别优选的实施形式,本专利技术涉及一种用于通过随机估计器的层级 式结构确定行驶状态、特别是车辆速度、加速度和道路坡度的方法。 合并模块优选划分成或分为至少两个分层布置的模型计算层,其中,每个模型计 算层模型式地模拟车辆的一个子区域,特别是每个层包括至少一个随机估计器。 特别优选地,模型计算层分为如下层: -车辆模型、 -轮胎模型、以及 -动力传动系模型, 其中,车辆模型特别优选地为车辆的纵向动力学模型。 本专利技术此外包括下述优选实施形式A)至F): A)用于车辆谏度估计的方法: 按照在此所述的方法,使用在三个层(al至a3)上的模型实现基于模型的参考速 度估计。al)用于模拟动力传动系的方法(动力传动系模型) 通过计算仿真的模拟在包括发动机扭矩、制动转矩和动力传动系构件(发动机、 离合器、传动装置、差速器、车轮)的情况下实现。 a2)用于模拟(计算仿真)轮胎特性曲线U在打滑曲线上的变化,所谓的轮胎特 性曲线模型)的方法 为了确定特性曲线参数,合并模块优选地除了随机估计器之外附加地还至少包括 另一特别是按照最小二乘法工作的随机估计器和/或一物理计算模型。最小二乘法适宜地 是递归最小二乘法。 a3)纵向车辆模型,特别是基于车辆加速度模型或车辆减速模型的纵向车辆模型 该纵向车辆模型包括至少一个合并滤波器。作为合并滤波器,宜考虑已知的随机 估计器、例如卡尔曼滤波器。 B)具有在三个层h(bl_b3)的多个随机状杰估计器的层级式状杰估计结构 bl)动力传动系模型层: 根据分别备选地优选的实施形式,分别为车桥设有一动力传动系模型,其中,在不 同车桥上的车轮的速度利用动力传动系模型来处理。因此存在的可能在于,为了估计状态 将模型分到机动车的两个车桥上。换言之,一个状态估计器单独负责一个车桥,通常是一个 估计器负责前桥并且一个估计器负责后桥。 备选地也能够,一种一般的解决方案用于所有在车辆中可能的驱动类型,包括制 动状态在内。在该情况下,每个状态估计器具有驱动转矩和制动转矩作为输入量。例如在 仅两轮或单轴驱动的车辆中仅用于被驱动的车桥的状态估计器被馈入有正的驱动转矩,而 用于未被驱动的车桥的状态估计器获得驱动转矩〇。在全轮驱动的车辆中,每个车桥被按比 例地馈入驱动转矩。在制动过程中,每个车桥获得负的制动转矩。 b2)用于确定轮胎-道路接触的轮胎模型层 为了确定轮胎特性曲线的参数,优选应用与车轮个体有关的打滑曲线估计。这特 别是通过按照递归最小二乘法的估计来实现。在该估计中宜将最大可获得的摩擦值以及轮 胎刚度共同包括到计算中。 b3)车轮模型层 行驶状态信号根据一种优选实施形式由以下信号源形成: -ESC行驶状态传感器,如优选 i)车轮速度(O1)以及 ii)车辆纵向加速度(ax,传感器)。 特别是其包括: _车辆纵向速度(Vraf)、 -车辆纵向加速度(araf)以及 -道路坡度角(yraf)。 按照另一优选实施形式,确定车辆速度和车辆纵向加速度,其至少包括以下部 分: -利用线性动力学的随机估计器,用于合并所测得的、特别是补偿了持续运行偏差 和坡度的车辆加速度; -由模型计算出的车辆加速度;以及[0046当前第1页1 2 3 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种车辆参考速度确定方法,在该方法中,将直接或间接地确定或估计的行驶状态信号包括分别配设给所述行驶状态信号的加权因子在内在合并模块(10)中合并,其特征在于,合并模块(10)包括至少两个随机估计器(1、2、3、7),所述估计器相互交换相应于物理车辆参量的信号,其中,与用于车辆性能的物理模型一致地选择估计器(1、2、3、7)的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·张J·莱夫里尔P·凯斯勒
申请(专利权)人:大陆特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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