用于减轻拖车摇摆的闭环控制制造技术

一种对连接到车辆拖车(102)的牵引车辆(100)进行控制的方法和 使用该方法的系统。该方法包括感测一组车辆目标值和对应于该组车辆目 标值的一组车辆状况。该方法还包括：确定该组车辆目标值与该组车辆状 况之间的多个差异；确定所述多个差异的趋势；基于所述趋势产生对称信 号和非对称信号中的至少一个；以及利用所述对称信号和非对称信号中的 至少一个来驱使车辆系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减轻拖车摇摆的闭环控制
技术介绍
本专利技术的实施例涉及一种用于控制牵引拖车的机动车辆的方法和装置。对于牵引拖车的车辆而言，稳定性是一个关注点，尤其是当牵引车辆以高速行驶或转弯时更是如此。由于拖车会显著影响到牵引车辆的动力学 性能，所以很多控制系统使用各种技术来改善牵引车辆的稳定性。例如，可以配置诸如防抱死制动系统(ABS)、牵引控制系统(TCS)和车辆 动力控制(VDC)系统之类的系统来为车辆执行不同的功能，以改善稳 定性。现有的用于抑制拖车振动或改善稳定性的方法和系统一般需要在拖车 振动高于阈值时通过向牵引车辆施加对称的制动或转矩，继之以(同样通 过向牵引车辆施加)非对称的制动或转矩。当这些控制方法和系统在不恰当时间施加对称转矩时，拖车可能会更强烈地振动。另一方面，当拖车在 某种状况下振动时，这些控制方法和系统通常开始提供非对称的转矩来抑 制振动。例如， 一些方法和系统在拖车振动已经达到频率阈值之后会等待 一段时间，以便提供任何对称或非对称的转矩。换言之，只要发生的振动 在阈值以下，这些控制方法和系统就允许拖车振动。然而，在这段时间内， 振动可能会变得剧烈起来并变得非常有破坏性，尤其是在牵引车辆以高速 行驶时更是如此。
技术实现思路
因此，需要改进的方法和系统来控制牵引拖车的牵引车辆。以下的发 明内容阐述了这样的方法和系统的一些实施例。然而，它并未阐述所有这 样的实施例，其他实施例也是可能的。总体上讲，根据本专利技术的一种形式，首先利用诸如转向角、横摆角速 率、车速和横向加速度信号等参数通过实验方法开发一种控制系统。通常7在诸如电子稳定程序(ESP)系统等车辆控制系统中可得到这些参数。该 控制系统还不断从车辆控制系统接收参数或信号，并将该信号与控制系统 模型的参数进行比较。根据这一比较，然后选择适当类型的制动来抑制振 动。在另一种形式中，本专利技术提供了一种用于对连接到车辆拖车的牵引车 辆进行控制的方法。该方法包括感测一组车辆目标值和对应于该组车辆目标值的一组车辆状况。该方法还包括确定该组车辆目标值与该组车辆状 况之间的多个差异；确定所述多个差异的趋势；基于所述趋势产生对称信 号和非对称信号中的至少一个；以及利用所述对称信号和非对称信号中的 至少一个来驱使车辆系统。在另一种形式中，本专利技术提供了一种用于对连接到车辆拖车的牵引车 辆进行控制的系统。该系统包括第一传感器和第二传感器、比较器、趋势 模块、控制器和车辆系统。第一传感器感测牵引车辆的一组车辆目标值， 而第二传感器响应于该组车辆目标值来感测表示牵引车辆所呈现的运动的 一组车辆状况。该比较器确定该组车辆目标值与该组车辆状况之间的多个 差异。趋势模块确定多个差异的趋势，而控制器基于该趋势产生对称信号 和非对称信号中的至少一个。基于对称信号和非对称信号中的至少一个来 驱使车辆系统。在另一种形式中，本专利技术提供了一种用于对连接到车辆拖车的牵引车 辆进行控制的方法。该方法包括基于多个动力学参数确定所述牵引车辆 的模型；感测所述牵引车辆的一组车辆目标值；以及响应于该组车辆目标 值来感测表示所述牵引车辆呈现的运动的一组车辆状况。该方法还包括利 用基于该组车辆目标值和该组车辆状况的模型来确定切换信号，并基于该 切换信号选择性地施加对称制动和非对称制动中的至少一种。通过考虑具体实施方式和附图说明，本专利技术的其他方面将变得显而易见。附图说明图l示出了牵引拖车的车辆的示意平面图； 图2示出了可应用于图1的车辆中的振动控制系统的方框8图3示出了可应用于图2的振动控制系统中的带通滤波器的幅度响应; 图4示出了图3的带通滤波器的相位响应；图5示出了可应用于图2的振动控制系统中的非对称比例积分微分(PID)控制系统；图6示出了可应用于图5的非对称PID控制器中的比例增益函数； 图7示出了可应用于图5的非对称PID控制器中的微分增益函数； 图8示出了可应用于图2的振动控制系统中的对称PID控制系统；以及图9是根据本专利技术实施例的振动控制过程的流程图。具体实施例方式在详细介绍本专利技术的任何实施例之前，应该理解本专利技术在其应用方面 不限于下面的具体实施方式所阐述的或者下面的附图所示的部件的结构和 布置的细节。可以将本专利技术实现为其他实施例，或者以各种方式实施或执 行本专利技术。本领域的普通技术人员显然还应该知道图中所示的系统是实际系统可能像的模型。所述的很多模块和逻辑结构都能够在由微处理器或类似装置执行的软件中实现，或利用包括例如专用集成电路(ASIC)等各种部件以硬件来实现。诸如处理器等术语可以包括或指代硬件和/或软件。此外，在整个说明书中可以使用大写字母术语。使用这些术语是为了符合习 惯用法，并帮助使说明书与编码范例、方程和/或附图相关。然而，并非由 于使用大写字母而要暗示或单独地推理出特定的含义。本专利技术的实施例涉及一种用于对连接到振动的拖车或半拖车的机动车 辆进行控制的方法和系统。在一个实施例中，开发了一种控制系统模型。 该控制系统模型将所接收的信号与其参数进行比较。根据这一比较，然后 选择适当类型的制动或转矩来抑制振动。在一特定实施例中，感测第一组车辆状况，其表示牵引车辆意欲进行 的运动。还感测第二组车辆状况，其表示牵引车辆响应于第一组车辆状况 而呈现出的运动。然后，利用第一组车辆状况和第二组车辆状况产生控制 器信号。然后，使用控制器信号选择性施加对称制动和非对称制动中的至9少一种，以便抑制振动。图1示出了沿箭头103所示方向行驶的牵引拖车102的机动车辆100 的示意平面图。牵引车辆100具有四个车轮104A、 104B、 104C和104D， 拖车102具有四个车轮104E、 104F、 104G和104H。在图1中，假定驾驶 员(未示出)坐在车辆100的左侧105A。在其他实施例中，驾驶员可以坐 在车辆100的右侧105B。车辆100和拖车102可以具有其他数量的车轮。 此外，拖车102可以是半拖车、完整尺寸拖车、拖船、野营拖车等。车轮 104A、 104B、 104C和104D连接到两个轴108A禾H 108B。车辆100还包括 引擎109。由多个车轮速度传感器112A、 112B、 112C和112D监测四个车 轮。车轮速度传感器112A、 112B、 112C和112D与电子处理单元(ECU) 116通信。车辆IOO还包括其他传感器，例如转向角传感器120、横摆角速率传感 器124和横向加速度传感器128。将车轮速度传感器112A、 112B、 112C和 112D、转向传感器120、横摆角速率传感器124和横向加速度传感器128 一般化地示为单个传感器。这些传感器112A、 112B、 112C、 112D、 120、 124和128还可以包括多个传感器阵列中的多个传感器，所述多个传感器阵 列例如可以耦合到ECU 116。还可以在车辆100中使用其他传感器类型， 例如车体侧偏角传感器132和引擎转矩传感器136。车辆100还包括耦合到 拖车102的栓钩152。在一些实施例中，传感器112A、 112B、 112C、 112D、 120、 124、 128、 132和136是嵌入整个机动车辆100内的传感器阵列的部件。传感器阵列检 测并监测车辆IOO的特定状况。例如，使用传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对连接到车辆拖车的牵引车辆进行控制的方法，所述方法包括：　感测所述牵引车辆的一组车辆目标值；　响应于该组车辆目标值来感测表示所述牵引车辆呈现的运动的一组车辆状况；　确定该组车辆目标值与该组车辆状况之间的多个差异；　 　确定所述多个差异的趋势；　基于所述趋势来产生对称信号和非对称信号中的至少一个；以及　利用所述对称信号和非对称信号中的至少一个来驱使车辆系统以减轻所述趋势。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.11 US 11/503,8751、一种用于对连接到车辆拖车的牵引车辆进行控制的方法，所述方法包括感测所述牵引车辆的一组车辆目标值；响应于该组车辆目标值来感测表示所述牵引车辆呈现的运动的一组车辆状况；确定该组车辆目标值与该组车辆状况之间的多个差异；确定所述多个差异的趋势；基于所述趋势来产生对称信号和非对称信号中的至少一个；以及利用所述对称信号和非对称信号中的至少一个来驱使车辆系统以减轻所述趋势。2、 根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多个差异的趋势的步骤 包括确定所述多个差异的变化率；在所述变化率包括正值时将所述趋势表示为增大的；以及 在所述变化率包括负值时将所述趋势表示为减小的。3、 根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多个差异的趋势的步骤 包括 利用所述多个差异确定峰值；在所述多个差异之一超过所述峰值时将所述趋势表示为增大的；以及 在所述多个差异之一小于所述峰值时将所述趋势表示为减小的。4、 根据权利要求1所述的方法，其中产生对称信号和非对称信号中的 至少一个的步骤包括在所述趋势表示增大的差异时提供非对称信号；以及 在所述趋势表示减小的差异时提供对称信号。5、 根据权利要求1所述的方法，其中驱使车辆系统的步骤包括基于 所述对称信号和非对称信号中的至少一个来施加对称制动和非对称制动中 的至少一种。6、 根据权利要求1所述的方法，还包括对所述多个差异进行带通滤波， 并且其中确定趋势的步骤包括确定所述多个滤波后的差异的趋势。7、 根据权利要求1所述的方法，其中该组车辆目标值包括多个横摆角 速率。8、 根据权利要求1所述的方法，其中感测一组车辆状况的步骤包括 确定所述牵引车辆呈现的多个横摆角速率。9、 根据权利要求1所述的方法，其中驱使车辆系统的步骤包括基于 所述对称信号和非对称信号中的至少一个来产生对称转矩和非对称转矩中 的至少一种。10、 一种用于对连接到车辆拖车的牵引车辆进行控制的系统，所述系 统包括第一传感器，用于感测所述牵引车辆的一组车辆目标值； 第二传感器，用于响应于该组车辆目标值来感测表示所述牵引车辆呈现的运动的一组车辆状况；比较器，用于确定该组车辆目标值与该组车辆状况之间的多个差异； 趋势模块，用于确定所述多个差异的趋势；控制器，用于基于所述趋势来产生对称信号和非对称信号中的至少一 个；以及车辆系统，基于所述对称信号和非对称信号中的至少一个来驱使所述 车辆系统，以减轻所述趋势。11、 根据权利要求10所述的系统，其中所述趋势包括所述多个差异的变化率，并且其中所述控制器还用于在所述变化率包括正值时将所述趋势 表示为增大的，以及在所述变化率包括负值时将所述趋势表示为减小的。12、 根据权利要求IO所述的系统，其中所述趋势模块包括峰值査找器， 所述峰值查找器用于确定所述多个差异的峰值，并且其中所述控制器还用 于在所述多个差异之一超过所述峰值时将所述趋势表示为增大的，以及在 所述多个差异之一小于所述峰值时将所述趋势表示为减小的。13、 根据权利要求IO所述的系统，其中所述控制器还用于在所述趋势 表示增大的差异时提供非对称信号，以及在所述趋势表示减...

【专利技术属性】
技术研发人员：HC·吴，F·纳尔迪，JJ·陈，E·哈特曼，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE