專利名稱：用于提高車輛安全關鍵致動器性能的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本文中的實施方式涉及ー種用于提高車輛安全關鍵致動器(safety-criticalvehicle actuator,關鍵安全性車輛致動器)性能的裝置(arrangement,布置)。具體地，它們涉及一種用于提高由車輛電カ系統(tǒng)(electrical system，電氣系統(tǒng))直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器性能的裝置。本文中的實施方式進ー步涉及ー種用于提高車輛安全關鍵致動器性能的方法。具體地，它們涉及一種用于提高由車輛電カ系統(tǒng)直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器性能的方法。
背景技術：
為了維護車輛內的安全相關電カ裝備的性能，已知的是，一經啟動安全相關用電設備即將非關鍵用電設備從車輛電カ系統(tǒng)斷開。 先前已知的W003099633涉及ー種在機動車輛電カ系統(tǒng)內的安全相關高電流動カ用電設備。這種安全相關高電流用電設備的一些實例為電子機械制動系統(tǒng)或轉向系統(tǒng)(steering system)。這種用電設備包括用于感應輸入變量的傳感設備、位于局部用于產生控制信號的控制單元以及用于將所述控制信號轉換成輸出變量的致動器。用于感應車輛電カ系統(tǒng)的電壓條件的設備與高電流用電設備關聯，并且該設備的數據可為控制單元所用?？刂茊卧诋a生控制信號期間修改致動器的參數，以防止車輛電力系統(tǒng)的電壓產生電壓驟降。W003099633公開了期望防止車輛電力系統(tǒng)的電壓產生電壓驟降，以確保機動車量電カ系統(tǒng)內的安全相關高電流用電設備的運行。然而，由于通過修改致動器的參數可以實現該目的，這種致動器的性能通常沒有發(fā)揮其最大潛能。

發(fā)明內容
本文中的實施方式的目的在于提供ー種用于提高車輛安全關鍵致動器性能的改進裝置，上述致動器具體是由車輛電カ系統(tǒng)直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器。這通過ー種用于提高車輛安全關鍵致動器性能的裝置得以實現，其中，車輛安全關鍵致動器被布置為ー經啟動(activation，激活)即向車輛的交流發(fā)電機發(fā)送信號以使交流發(fā)電機在預定時間期間輸出升高電壓。提供從車輛交流發(fā)電機輸出的升高電壓促使安全關鍵制動器形成改進和穩(wěn)定的性能，這增強了車輛駕駛員和乘客的安全性。這還能夠使用原本不可能的較小尺寸的部件(諸如電動液壓泵)，這使重量以及成本得以降低。根據第二方面，交流發(fā)電機被布置為在從接收到所述信號的300毫秒范圍內輸出升聞電壓。如第二方面所述，快速響應使得，例如，混合式液壓/電カ制動系統(tǒng)內的液壓在制動過程期間提早形成，以使安全關鍵車輛致動器能夠在它們的運行期間獲益于較高電壓。
根據第三方面，交流發(fā)電機被布置為在預定時間期間輸出大致15伏的電壓。如第三方面所述，已經發(fā)現大致15伏的電壓在具有所謂的12伏的普通電カ系統(tǒng)的車輛的混合式液壓/電カ制動系統(tǒng)中實現更短的制動距離。根據第四方面，安全關鍵致動器為至少部分由電カ操作的車輛制動系統(tǒng)或車輛轉向系統(tǒng)。如第四方面所述，已經發(fā)現，如果電壓按照此處所建議的被升高，則全部或部分由電カ操作的車輛制動系統(tǒng)或車輛轉向系統(tǒng)具有顯著提高的性能，實現更短的制動距離、更快的轉向響應以及具有降低這些系統(tǒng)的部件的重量和成本的能力。根據第五方面，該裝置響應于由車載前向防撞系統(tǒng)(vehicle mountedforwardcollision avoidance system)對安全關鍵致動器的啟動。
根據第六方面，車載前向防撞系統(tǒng)進ー步被布置為響應于潛在要求立即啟動安全關鍵致動器的預測威脅而觸發(fā)發(fā)送信號至交流發(fā)電機。根據第七方面，車載前向防撞系統(tǒng)進ー步被布置為觸發(fā)警報至車輛的駕駛員以啟動安全關鍵致動器。如第五、六和七方面所述，與車載前向防撞系統(tǒng)的結合能夠改進性能，以與上述相同的方式自發(fā)啟動安全關鍵致動器。此外，響應于預測威脅而觸發(fā)發(fā)送信號至交流發(fā)電機進ー步增強了裝置的響應度，以確保升高電壓對安全關鍵致動器的可用性。此外，本文中的實施方式的目的在于提供ー種用于提高車輛安全關鍵致動器性能的改進方法，上述致動器具體是由車輛電カ系統(tǒng)直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器。這通過用于提高車輛安全關鍵致動器性能的方法得以實現，所述方法包括下列步驟將車輛安全關鍵致動器布置為ー經啟動即向車輛的交流發(fā)電機發(fā)送信號以在預定時間期間輸出升聞電壓。 所述方法提供了與上述裝置各方面相同的優(yōu)勢。


下文將參照附圖僅以實例的方式更詳細地描述本文中的實施方式，在附圖中圖I是根據本申請的用于提高車輛安全關鍵致動器性能的裝置的一個實施方式的示意圖。圖2是根據本申請的用于提高車輛安全關鍵致動器性能的方法的一個實施方式的流程圖。從下文結合附圖的詳細描述中，本文中的實施方式的其他目的和特征將變得顯而易見。然而，應理解的是，附圖設計僅用于說明的目的，并不作為此處限制的定義，其說明請參考所附權利要求。還應理解的是，附圖不必按比例繪制，除非另有說明，附圖只在于概念性地說明本文中所述的結構和程序。
具體實施例方式總體而言，如圖I示意性地所示，本文中的實施方式涉及用于提高布置在主車輛(host vehicle) 2內的車輛安全關鍵致動器性能的裝置1，其中該車輛安全關鍵致動器由車輛電カ系統(tǒng)直接或間接供電。
車輛安全關鍵致動器可以是主車輛2制動系統(tǒng)4的一部分，諸如防抱死制動系統(tǒng)或ABS系統(tǒng)，例如，具有與前輪8和后輪9中的每個相關聯的制動盤6和附屬卡鉗7。制動系統(tǒng)4可以是液壓與電力制動系統(tǒng)4的混合。車輛安全關鍵致動器可以是被布置為控制前輪8轉向角度的動カ轉向系統(tǒng)5的一部分。動カ轉向系統(tǒng)5同樣可以是液壓與電カ動カ轉向系統(tǒng)5的混合。根據第一實施方式，用于提高車輛安全關鍵致動器4、5性能的裝置I被構造成使得車輛安全關鍵致動器4、5被布置為ー經啟動即向車輛的交流發(fā)電機3發(fā)送信號以在預定時間期間輸出升高的電壓。車輛的交流發(fā) 電機I通常與車輛的內燃機(未示出)相關聯。上述預定時間期間可以對應于用于執(zhí)行車輛安全關鍵致動器4、5的必需啟動所需的預期或預測的時間期間，因而可以根據啟動時的具體要求變化而變化。如果供應至致動器的電壓升高，則可以在車輛安全關鍵致動器4、5中實現可以要求或可以顯示提高性能的功能性。因此，車輛安全關鍵致動器4、5產生將發(fā)送至交流發(fā)電機3的信號，例如，在特定時間期間所需的最大電壓。極其重要的是要快速執(zhí)行，因為可能要求提高或維持性能的功能性通常只有當需求出現時才開始意識到該需求。例如，在混合式液壓/電カ制動系統(tǒng)4的情況下，在制動期間盡早形成液壓是極其重要的，優(yōu)選地在制動期間的最初300毫秒內。因此，交流發(fā)電機3響應需要快，以便任何車輛安全關鍵致動器4、5能夠在其運行期間受益于較高電壓。因此，在又一個實施方式中，交流發(fā)電機3被布置為在從接收所述信號的300暈秒內輸出升聞電壓。在混合式液壓/電カ制動或轉向系統(tǒng)4、5的情況下，電壓迅速上升至高且穩(wěn)定的水平能夠使用較小的電泵馬達(未示出)，從而還可以降低成本。驗證測試已經表明，在制動系統(tǒng)4為ABS制動系統(tǒng)的情況下，ABS泵啟動制動依賴于車輛系統(tǒng)電壓。較高的電壓會形成較短的制動距離。如果電壓未被控制在預期水平，從制動性能的角度來看，則電泵規(guī)格必須更高，從而必然導致更高的產品成本。這同樣適用于其他安全關鍵致動器，諸如電動轉向致動器。因此，如上所述的裝置I允許使用極有可能需要較低成本的較小ABS電泵馬達。此外，由升高電壓保證的穩(wěn)定的泵性能更容易校準基于討論中的安全關鍵致動器4、5的功倉^:。此外，為了確保交流發(fā)電機3快速響應，控制信號應該直接來自安全關鍵致動器4、5，而不是來自單獨的控制單元，因而不必知道何時需要升高電壓。因此，信號發(fā)送應該通過，例如高速車輛網絡總線或単獨的專用配線，直接從安全關鍵致動器4、5發(fā)送至交流發(fā)電機3，而該交流發(fā)電機應設置有對該信號發(fā)送做出響應的裝置，以在預定時間期間輸出升高的電壓。在通常所謂的12伏車輛電カ系統(tǒng)的情況下，如果交流發(fā)電機被布置為在預定時間期間輸出大致15V的電壓，經發(fā)現是有益的。綜上所述，在ー個可選實施方式中，安全關鍵致動器4、5為至少部分由電カ操作的車輛制動系統(tǒng)4或車輛轉向系統(tǒng)5。在另ー個實施方式中，裝置I包括用于在主車輛2前方的物體之間(諸如車輛/物體/車道標識/道路標志)建立相對運動參數的裝置10。這些裝置10可以包括下列中至少之ー雷達(RADAR)系統(tǒng)、激光雷達(LIDAR)系統(tǒng)、超聲波傳感器系統(tǒng)、布置成監(jiān)測主車輛2前部區(qū)域的基于攝像機的系統(tǒng)、或用干與第二輛車/物體(和/或在交通環(huán)境中的任何其他物體)無線通信的系統(tǒng)，諸如，遙測系統(tǒng)、或諸如GPS系統(tǒng)(全球定位系統(tǒng))的定位系統(tǒng)。這些裝置10可以被布置為影響車輛安全關鍵致動器4、5，在其中通常稱為前向防撞系統(tǒng)(FCAS)，在下列情形中將使用此命名。例如，如果前向防撞系統(tǒng)或類似系統(tǒng)預報可以通過制動或轉向避免或減輕的逼近碰撞威脅，則可能期望發(fā)生安全關鍵致動器4、5的電壓升聞的情況。因此,在一個實施方式中,裝置I響應于由車載前向防撞系統(tǒng)10對安全關鍵致動器4、5的啟動。車載前向防撞系統(tǒng)10還可以被布置為響應于潛在要求立即啟動安全關鍵致動器4、5的預測威脅而觸發(fā)發(fā)送信號至交流發(fā)電機3。當預測到這種碰撞威脅時，這種功能性是令人首先期望的，以便支持在這種情況下必須發(fā)揮最佳性能的安全關鍵致動器4、5。前向防撞系統(tǒng)的各個功能或算法(諸如FCAS算法)監(jiān)測前方道路并預測威脅、監(jiān)測威脅等級和發(fā)送信號至交流發(fā)電機3，從而當預測到可能要求安全關鍵致動器4、5運行的威脅等級時升高電壓。此外，車輛前向防撞系統(tǒng)10還可以被布置為觸發(fā)警報至車輛的駕駛員以啟 動安全關鍵致動器4、5，例如，是時候實施制動和/或進行轉向操作以避免碰撞的警報。本文中的還提供了ー種用于提高車輛安全關鍵致動器性能的方法，上述致動器具體為由車輛電カ系統(tǒng)直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器。如圖2所示，該方法包括下列步驟將車輛安全關鍵致動器4、5布置為ー經啟動即向車輛的交流發(fā)電機3發(fā)送信號以在預定時間期間輸出升高的電壓。一旦在步驟101中開始該方法，在步驟102中確定安全關鍵致動器4、5是否被啟動。如果在步驟102中確定安全關鍵致動器4、5未啟動，則該方法保持在等待模式。另ー方面，一旦步驟102中確定安全關鍵致動器4、5已被啟動，在步驟103中啟動的安全關鍵致動器4、5向車輛的交流發(fā)電機3發(fā)送信號以在預定時間期間輸出升高的電壓。一旦預定時間期間已過，所述方法循環(huán)執(zhí)行步驟101并返回等待和監(jiān)測模式。本領域的技術人員熟知如何升高交流發(fā)電機3的輸出電壓。ー個實例是使用具有二次磁化繞組的交流發(fā)電機，該二次磁化繞組可以選擇性地磁化以使交流發(fā)電機產生升高的輸出電壓的(如上所述)。根據本申請還構想出包括如上所述的裝置I的車輛。上述實施方式可以在下列權利要求的范圍內加以改變。因而，盡管已經示出、描述并指出了本文中的實施方式的基本新穎特征，將理解的是，本領域的技術人員可以對示出裝置的形式和細節(jié)以及它們的操作進行各種省略、替代和改變。例如，可以明確的是，那些用基本相同方式發(fā)揮基本相同功能以達到基本相同效果的元件和/或方法步驟的所有組合均是等效的。此外，應了解的是，結合本文中公開的任何形式或實施方式所示出和/或描述的結構和/或元件和/或方法步驟可以作為設計選擇的大體素材包含在其他任何公開或描述或建議的形式或實施方式中。
權利要求
1.一種用于提高車輛安全關鍵致動器性能的裝置(I)，所述車輛安全關鍵致動器具體為由車輛電力系統(tǒng)直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器，其特征在于 所述車輛安全關鍵致動器被布置為一經啟動即向所述車輛的交流發(fā)電機發(fā)送信號以在預定時間期間輸出升高電壓。
2.根據權利要求I所述的裝置(I)，其特征在于，所述交流發(fā)電機被布置為從接收到所述信號的300暈秒內輸出所述升聞電壓。
3.根據權利要求2所述的裝置(I)，其特征在于，所述交流發(fā)電機被布置為在所述預定時間期間輸出大致15V的電壓。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的裝置(I)，其特征在于，所述安全關鍵致動器為至少部分地由電力操作的車輛制動系統(tǒng)或車輛轉向系統(tǒng)。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的裝置(I)，其特征在于，所述裝置響應于由車載前向防撞系統(tǒng)對所述安全關鍵致動器的啟動。
6.根據權利要求5所述的裝置(I)，其特征在于，所述車載前向防撞系統(tǒng)進一步被布置為響應于潛在要求立即啟動所述安全關鍵致動器的預測威脅而觸發(fā)發(fā)送信號至所述交流發(fā)電機。
7.根據權利要求6所述的裝置(I)，其特征在于，所述車載前向防撞系統(tǒng)進一步被布置為觸發(fā)警報至所述車輛的駕駛員以啟動所述安全關鍵致動器。
8.一種用于提高車輛安全關鍵致動器性能的方法，所述車輛安全關鍵致動器具體為由車輛電力系統(tǒng)直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器，其特征在于，所述方法包括步驟 將所述車輛安全關鍵致動器布置為一經啟動即向所述車輛的交流發(fā)電機發(fā)送信號以在預定時間期間輸出升高電壓。
9.一種車輛，其特征在于，所述車輛包括根據權利要求I至7中任一項所述的裝置⑴。
全文摘要
本發(fā)明的實施方式涉及用于提高車輛安全關鍵致動器(4、5)性能的裝置(1)和方法，上述車輛安全關鍵致動器具體為由車輛電力系統(tǒng)直接或間接供電的車輛安全關鍵致動器(4、5)。該車輛安全關鍵致動器(4、5)被布置為一經啟動即向車輛的交流發(fā)電機(3)發(fā)送信號以在預定時間期間輸出升高電壓。
文檔編號B62D5/04GK102837651SQ201210073248
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者亨里克·安法爾克 申請人:沃爾沃汽車公司