專利名稱：具有根據(jù)側偏角實施的轉向干預的行駛動態(tài)性調節(jié)器的制作方法
具有根據(jù)側偏角實施的轉向干預的行駛動態(tài)性調節(jié)器
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的用于在過調或者欠調的汽車中實施轉向干預的方法以及一種按照權利要求7的前序部分所述的行駛動態(tài)性調節(jié)器。已公開的行駛動態(tài)性調節(jié)器是用于當汽車例如對過調或者欠調處于危險的行駛狀態(tài)時給駕駛人員提供支持，并且使汽車穩(wěn)定下來。在市場上銷售的大部分行駛動態(tài)性調節(jié)器是將汽車的制動器應用于此目的。另一些行駛動態(tài)性調節(jié)器可附加地干預汽車的轉向。為了將欠調，且不再能聽從駕駛人員的轉向指令的汽車重新穩(wěn)定下來，例如已公開將已轉向的車輪處于可以承受比在無修正的情況下更高的側向滑動力。然而，以側滑率為基礎的系統(tǒng)中通常達不到可能最大的側向滑動力。圖1示出了車輪的典型的側力曲線和側偏角α及車輪滑移字母入的關系。其中， 側偏角是車輪的縱向軸和運動方向之間的夾角。從圖中可以看出，在這個實施例中當側偏角α大約為10度(當車輪滑移大于約0. 1時)側向滑動力最大?，F(xiàn)在行駛動態(tài)性調節(jié)器的目標是將側偏角調節(jié)到最大的側向滑動力的值，為的是能使汽車盡可能最佳地穩(wěn)定。已公開的行駛動態(tài)性調節(jié)器通常是用模型來估算側偏角。然而這種以模型為基礎的估算法比較地不準確，這樣就不能使汽車最佳地穩(wěn)定下來。由于缺乏對側偏角的精確的了解通過行駛動態(tài)性調節(jié)器的干預甚至可能對行駛特性造成負面的影響。在欠調的汽車中，在這種汽車中當駕駛人員打方向盤太強烈時在行駛動態(tài)性調節(jié)裝置的框架內減小轉向角是很危險的，因為這些車輪可能會如此程度地回轉，即不必要地使側向滑動力下降。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的任務是提供這樣一種行駛動態(tài)性調節(jié)器。這種行駛動態(tài)性調節(jié)器能更加精確地調節(jié)車輪的轉向角。根據(jù)本發(fā)明這個任務通過在權利要求1以及權利要求7中所說明的特征得以完成。本發(fā)明的其它一些方案可以從屬權利要求中得到。本發(fā)明的一個基本觀點是，借助傳感器裝置測量汽車的縱向速度和橫向速度，并且根據(jù)這些測量值計算側偏角α。從中產(chǎn)生實際的側偏角的非常精確的數(shù)值。在進行干預時行駛動態(tài)性調節(jié)裝置可將該數(shù)值用作實際數(shù)值?，F(xiàn)在，當出現(xiàn)關鍵行駛狀況時可將側偏角精確地調節(jié)到所希望的額定數(shù)值。其中，所計算的側偏角用作基準參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式首先從速度測量值中計算出汽車的浮動角，并且然后根據(jù)這個浮動角β確定側偏角。優(yōu)選地根據(jù)DIN70. 000 =Beta = arctan (vy/vx)確定浮動角β，其中，vy是汽車的橫向速度，vx是汽車的縱向速度。用于測量縱向和橫向速度的傳感器裝置優(yōu)選地包括三個加速度傳感器和旋轉率傳感器，從這些傳感器的信號中可完整地描述汽車在空間中的運動。優(yōu)選地根據(jù)浮動角β、側滑率(dur/dt)和轉向角δ計算出被轉向的車輪的側偏角。所述參數(shù)優(yōu)選地借助相應的傳感器測量或者估算。例如可根據(jù)下式計算出側偏角α
其中，Iv為汽車重心距前軸的距離。由于知道了側偏角α，現(xiàn)在例如當處于汽車欠調的行駛狀態(tài)時行駛動態(tài)性調節(jié)裝置可如此地調節(jié)已轉向輪，即讓它們的側向滑動力尺可能地大。在選擇最佳側偏角時優(yōu)選地考慮已轉向輪的驅動側滑或者制動側滑，因為側偏角特性線(圖1)和車輪打滑有很大關系。車輪的打滑例如可從車輪轉速和汽車速度之比中推導出。因為即使借助速度測量也從未能完全精確地確定側偏角，并且此外也不精確地知道最佳的側偏角，為此優(yōu)選地將一個安全附加值增加到最佳的額定側偏角上。這么一來就保證了額定側偏角不會小于那個具有最大的側向滑動力的側偏角。為了使駕駛人員注意到為給定的行駛狀態(tài)所實際選擇的轉向盤轉角太大，例如通過光學或者聲音信號給駕駛人員發(fā)出一種警告。


下面借助附圖示范性地對本發(fā)明進行更加詳細的說明。這些附圖是圖1 輪胎的側向滑動力和側偏角及車輪滑動的典型關系曲線圖。圖2 具有轉向干預的行駛動態(tài)性調節(jié)器的示意方框圖。圖3 用于計算車輪的側偏角的方法的主要方法步驟的流程圖。
具體實施例方式關于圖1的說明請參閱本說明書的前面部分。圖2示出了行駛動態(tài)性調節(jié)器的一個方框簡圖。這個行駛動態(tài)性調節(jié)器借助一個轉向調節(jié)器4可以干預汽車的轉向。這種行駛動態(tài)性調節(jié)器既可用于具有在轉向盤和轉向車輪之間的機械耦合的電轉向系統(tǒng)，例如EPS，也可用于電控制的重疊轉向系統(tǒng)，例如AFS， 在其中轉向角的變化可與轉向盤的位置無關。整個系統(tǒng)包括一個控制器1。真正的調節(jié)算法3作為軟件存儲在這個控制器中?？刂破?和用于測量汽車的縱向速度和橫向速度的傳感器裝置2相連接。這個傳感器裝置2 例如可以包括一個光學的，或者以雷達為基礎的傳感器，該傳感器直接測量地面上的速度。 也可能還具有一個以GPS為基礎的系統(tǒng)，它可從GPS數(shù)據(jù)中確定汽車速度。一個特別簡單的和成本有利的方案包括3個加速度傳感器-和旋轉率傳感器，從這些傳感器的信號中可完整地描述出該汽車在空間中的運動。FDR算法3處理這些傳感器信號(圖3的步驟5)，并且從縱向速度vx和橫向速度 vy中計算出汽車的浮動角(步驟6)。Beta = arctan (vy/vx)適用于浮動角β?，F(xiàn)在從浮動角β和其它一些參數(shù)中可計算出這些車輪的側偏角a。對于側偏角α來說可以簡化為
權利要求
1.在過調或者欠調的汽車中用于實施轉向干預的方法，其特征在于，借助傳感器裝置 (2)對汽車的縱向速度和橫向速度進行測量，并且根據(jù)這些測量數(shù)值計算側偏角(α)；并且在考慮計算的側偏角(α)的情況下行駛動態(tài)性調節(jié)器C3)調節(jié)轉向車輪上的額定側偏
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，將車輪的側偏角調節(jié)到如下數(shù)值，在這數(shù)值時側向滑動力基本上是最大的。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將車輪的側偏角調節(jié)到如下數(shù)值，即它比理論最大值稍大，在這理論最大值時車輪的側向滑動力最大。
4.按照前述權利要求的任一項所述的方法，其特征在于，從速度測量值中計算出浮動角(β)并且根據(jù)這個浮動角(β)計算出車輪的側偏角(α)。
5.按照權利要求1至3的任一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)Beta= arctan (vy/vx) 確定浮動角(β )。
6.按照前述權利要求的任一項所述的方法，其特征在于，根據(jù)浮動角(β)、側滑率 (dv/dt)和轉向角(δ)計算側偏角(α)。
7.行駛動態(tài)性調節(jié)器，該行駛動態(tài)性調節(jié)器在關鍵行駛狀態(tài)時能實施轉向干預，其特征在于，該行駛動態(tài)性調節(jié)器C3)和用于測量汽車的縱向速度和橫向速度的傳感器裝置 (2)連接，并且根據(jù)這些速度測量值計算側偏角(α )；并且該行駛動態(tài)性調節(jié)器( 在考慮計算的側偏角(α)的情況下調節(jié)轉向車輪的額定側偏角。
8.按照權利要求7所述的行駛動態(tài)性調節(jié)器，其特征在于，額定側偏角是側向滑動力基本最大時的數(shù)值。
9.按照權利要求7或8所述的行駛動態(tài)性調節(jié)器，其特征在于，額定側偏角是如下數(shù)值，即該數(shù)值比理論最佳值稍大，而在這個理論最佳值時側向滑動力是最大的。
10.按照權利要求7至9的任一項所述的行駛動態(tài)性調節(jié)器，其特征在于，傳感器裝置包括雷達傳感器、以GPS為基礎的傳感器和/或轉動率和加速度傳感器。
11.按照權利要求7至10的任一項所述的行駛動態(tài)性調節(jié)器，其特征在于，行駛動態(tài)性調節(jié)器( 包括轉動率和加速度傳感器，使用這些傳感器可在整個空間軸上測量汽車的旋轉運動和加速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在對駕駛盤過調，或者欠調的汽車中用于實施轉向干預的方法。當借助相應的傳感器(2)測量汽車的縱向和橫向速度，并且根據(jù)這些測量數(shù)值計算側偏角時可很精確地計算轉向的車輪的側偏角。在危險的行駛狀態(tài)時行駛動態(tài)性調節(jié)器利用這個計算的數(shù)值，用以根據(jù)這個數(shù)值調節(jié)額定側偏角。
文檔編號B62D113/00GK102196957SQ200980142014
公開日2011年9月21日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權日2008年10月22日
發(fā)明者F·尼韋爾斯, P·齊格勒 申請人:羅伯特·博世有限公司