專利名稱：用于處理源自機(jī)動(dòng)車輛控制構(gòu)件的位置傳感器信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的斜坡起步的輔助設(shè)備，并且具體地涉及一種用于
處理來(lái)自車輛的控制構(gòu)件的位置信號(hào)的方法，該位置信號(hào)在該輔助設(shè)備中使用。
背景技術(shù)：
從申請(qǐng)F(tuán)R 2， 828， 450中知道這種輔助設(shè)備，在此引入其內(nèi)容作為參考。這種設(shè)備 主要包括用于估算車輛位于的坡度的裝置、用于解釋駕駛員動(dòng)作的裝置、用于確定該車輛 的離合器特性曲線(這就是說(shuō)，使離合器踏板的位置與可以由離合器傳遞的扭矩相對(duì)應(yīng)的 曲線)的裝置、以及用于自動(dòng)地解除車輛的制動(dòng)裝置的裝置。由于這些裝置，機(jī)動(dòng)車輛能夠 以這樣一種狀態(tài)在斜坡上保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥屑打?qū)動(dòng)輪與發(fā)動(dòng)機(jī)脫離接合并且通過(guò)駕駛 員在加速器和離合器踏板上的單個(gè)動(dòng)作(即無(wú)需操作駐車制動(dòng)器)即可以移動(dòng)(在上坡方 向上)。實(shí)際上，該輔助設(shè)備的操作策略是當(dāng)傳遞到車輪上的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩足以補(bǔ)償施加于該 車輛上的由斜坡和重力所引起的力時(shí)釋放制動(dòng)器。 由于釋放制動(dòng)系統(tǒng)需要反應(yīng)時(shí)間，所以由離合器傳遞的扭矩不是基于離合器踏板
的瞬間位置來(lái)確定的，而是基于離合器踏板的預(yù)期位置來(lái)確定的，這就是說(shuō)對(duì)于制動(dòng)器釋
放時(shí)刻離合器踏板所處位置的估算。這個(gè)預(yù)期位置是通過(guò)使用離合器踏板位置值的即時(shí)導(dǎo)
數(shù)(將它乘以預(yù)定的時(shí)間常數(shù))來(lái)計(jì)算的，該結(jié)果與離合器踏板瞬時(shí)位置值相加。 這種設(shè)備具有幾個(gè)缺點(diǎn)。它缺乏魯棒性。實(shí)際上，源于離合器踏板位置傳感器的
信號(hào)中存在的噪聲使得該噪聲在相當(dāng)大的程度上干擾了預(yù)期的離合器踏板位置值。這種干
擾會(huì)使制動(dòng)系統(tǒng)的釋放發(fā)生得太早或太晚。此外，該設(shè)備在處理離合器踏板快速運(yùn)動(dòng)時(shí)存
在許多困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于處理離合器踏板位置信號(hào)的方法，該方法克服了上 述缺陷并且改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)的已知確定過(guò)程。具體地講，本發(fā)明提出了一種確定方法，該方 法能夠防止過(guò)早或過(guò)晚地釋放制動(dòng)系統(tǒng)。 根據(jù)本發(fā)明，該方法可用于處理源自機(jī)動(dòng)車輛控制構(gòu)件的位置傳感器的信號(hào)，其
旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的處理信號(hào)。該方法的特征在于，包括-濾波階段，其中由第一濾波器對(duì)源自該傳感器的信號(hào)進(jìn)行濾波以獲得第一濾波
信號(hào)，-替換階段，其中如果該第一濾波信號(hào)的即時(shí)值大于第一閾值參數(shù)的值則作為處 理信號(hào)而提供添加了第二信號(hào)的第一濾波信號(hào)，并且在相反的情況下作為處理信號(hào)而提供 源自該傳感器的信號(hào)。 所述第二信號(hào)可以取決于第三信號(hào)，該第三信號(hào)是通過(guò)由第二濾波器對(duì)源自該傳
感器的信號(hào)進(jìn)行濾波并且然后通過(guò)求所產(chǎn)生信號(hào)時(shí)間導(dǎo)數(shù)而獲得的。 所述第二信號(hào)可能受限于第二參數(shù)以及第三參數(shù)的值。
所述第二以及第三參數(shù)的值可以是相反的。 所述第二信號(hào)可以通過(guò)將第三信號(hào)乘以第四參數(shù)的值而獲得。 所述第四參數(shù)的值可以是預(yù)定的常數(shù)。 所述第四參數(shù)的值可以是可變的。 所述第一參數(shù)的值可以是預(yù)定的常數(shù)。 所述第一參數(shù)的值可以由所述控制構(gòu)件的特性量值來(lái)推導(dǎo)。 根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體包括一種用于實(shí)施上述處理方法的算法。 根據(jù)本發(fā)明，用于處理源自機(jī)動(dòng)車輛控制構(gòu)件的位置傳感器的信號(hào)、旨在產(chǎn)生與
該控制構(gòu)件的位置有關(guān)的處理信號(hào)的設(shè)備的特征在于，包括用于實(shí)施上述處理方法的硬件
和軟件裝置。 所述硬件裝置可以包括第一濾波器、第二濾波器、計(jì)算裝置、存儲(chǔ)器以及求導(dǎo)裝置。 根據(jù)本發(fā)明，用于機(jī)動(dòng)車輛的斜坡起步的輔助設(shè)備的特征在于，它包括上述處理 設(shè)備。


附圖作為例子而示出了根據(jù)本發(fā)明的輔助設(shè)備的實(shí)施例以及根據(jù)本發(fā)明的用于
確定離合器踏板的預(yù)期位置的方法的執(zhí)行模式。
圖1示出了配備有根據(jù)本發(fā)明的輔助設(shè)備的車輛； 圖2示意性流程圖，它示出了根據(jù)本發(fā)明的輔助設(shè)備的總體操作； 圖3是示意性流程圖，它示出了在以上附圖中所示的"駛離"塊的詳細(xì)操作； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于確定離合器踏板的預(yù)期位置的方法的執(zhí)行模式的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的機(jī)動(dòng)車輛7包括斜坡起步的輔助設(shè)備8。這個(gè)設(shè)備連接到車輛的其余
部分6，該設(shè)備經(jīng)由CAN總線連接4與車輛的這個(gè)其余部分交換信息。 該輔助設(shè)備主要包括-連接到CAN總線連接的計(jì)算機(jī)1 ，以及-車輛所處坡度的傳感器2、離合器踏板位置傳感器以及駐車制動(dòng)系統(tǒng)5，它們都 連接到所述計(jì)算機(jī)。 參見圖1至圖8、從法國(guó)專利申請(qǐng)F(tuán)R 2，828，450-Al說(shuō)明書第12頁(yè)第23行到第 33頁(yè)第27行詳細(xì)說(shuō)明了該輔助裝置的結(jié)構(gòu)和操作。具體地講，參見圖1和圖2從第12頁(yè) 第23行到第16頁(yè)第16行、并且參見圖4從第20頁(yè)第4行到第22頁(yè)第23行說(shuō)明了其結(jié) 構(gòu)。 具體地講，參見圖2，從上述公開文件的第14頁(yè)第10行到第15頁(yè)第11行說(shuō)明了 駐車制動(dòng)系統(tǒng)。 車輛的其余部分包括現(xiàn)代車輛的常規(guī)構(gòu)件，特別是用于確定和傳遞車輛信息(如 發(fā)動(dòng)機(jī)速度、加速器踏板的速度或位置)的裝置。
本說(shuō)明書的其余部分將使用不同的物理量值以及它們的符號(hào)，以下是對(duì)應(yīng)列表 CT-由離合器傳遞的扭矩， e 加速器踏板位置信號(hào)， e cluteh-離合器踏板位置信號(hào)， e' 。lut。h-離合器踏板位置的信號(hào)的導(dǎo)數(shù)， e tilt-車輛所處斜坡的坡度， m-車輛的質(zhì)量，
b-換檔桿的位置， r(b)-給出在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與隨換檔桿位置而變的驅(qū)動(dòng)輪軸之間的倍減比率關(guān) 系， p wheels-負(fù)載下的驅(qū)動(dòng)輪的半徑，
"f發(fā)動(dòng)機(jī)速度。 如上所述，在斜坡e tm上停止的質(zhì)量為m的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)必須提供大于CTswil的 扭矩以使得車輛向前移動(dòng)。 CTseuil = r(b) X p wheelsXmX gX sin ( e tilt)，其中g(shù)是重力加速度。 如所解釋的，根據(jù)該輔助設(shè)備所使用的策略，當(dāng)車輛在接合階段中靜止時(shí)一旦估
算出由離合器傳遞的扭矩大于扭矩CTSMil便釋放制動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于傳遞扭矩的這種估算要求
由該輔助設(shè)備執(zhí)行復(fù)雜的操作。為此，該輔助設(shè)備特別地使用離合器踏板的預(yù)期位置信息
以及離合器特性曲線。 以下參考圖2解釋該輔助設(shè)備的總體操作。 來(lái)自這些裝配到車輛上的不同傳感器的信號(hào)是在第一功能塊10中獲得和整形
的。例如，特別地經(jīng)由CAN總線連接來(lái)傳遞這些信號(hào)。 離合器特性曲線是在第二功能塊11中確定的。該塊包括-子塊12，其中確定了當(dāng)前所選的傳動(dòng)比，-子塊14，其中獲得了特別是關(guān)于離合器踏板位置以及由該離合器傳遞的扭矩的 數(shù)據(jù)，以及-子塊15，其中來(lái)自塊10以及來(lái)自子塊12和14的信息被用來(lái)更新該離合器特性 曲線。 在第三功能塊16中，在塊11中所確定的離合器特性曲線以及來(lái)自塊10的信息被 用來(lái)確定應(yīng)當(dāng)在輸出17獲得的、控制駐車制動(dòng)系統(tǒng)的釋放這一狀態(tài)。 塊10和11的結(jié)構(gòu)及其操作與申請(qǐng)F(tuán)R 2 828 450-A1的公開文本中所說(shuō)明的相 同。 以下參考圖3詳細(xì)說(shuō)明這個(gè)第三功能塊16的操作。 在第一比較器20中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及車輛所處坡度來(lái)遞送加速器踏板的閾 值位置，低于該閾值位置則不得釋放制動(dòng)系統(tǒng)。該閾值位置是通過(guò)一個(gè)圖來(lái)確定的，即儲(chǔ)存 在該輔助設(shè)備的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)針對(duì)橫坐標(biāo)上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值以及縱坐標(biāo)上的坡度值而 對(duì)應(yīng)于一個(gè)閾值位置。 在比較器21中，將加速器踏板9 aee的即時(shí)位置與在塊20的輸出端得到的閾值進(jìn) 行比較。如果該即時(shí)加速器踏板位置的值大于在比較器20的輸出端得到的閾值，則比較器21的輸出被激活或處于高狀態(tài)。 在信號(hào)處理設(shè)備22中使用與離合器踏板位置有關(guān)的數(shù)據(jù)以及時(shí)間參數(shù)AT^，從 而在輸出端提供與離合器踏板的預(yù)期位置9 。lut。h—mt有關(guān)的信號(hào)。 為此，將源自離合器踏板位置傳感器3的位置信號(hào)e^t。h提供給第一濾波器27。 這個(gè)第一濾波器是低通濾波器。例如，如果使用一階濾波器，則時(shí)間常數(shù)可以設(shè)置為0. 03
秒。于是在該第一濾波器的輸出端獲得了已濾波的位置信號(hào)e。luteh—f。例如，該第一濾波器
的截止頻率可以是10Hz并且在該系統(tǒng)被設(shè)置時(shí)被參數(shù)化。 源自離合器踏板位置傳感器3的位置信號(hào)9 。luteh還被提供給第二濾波器28。這 個(gè)第二濾波器是低通濾波器。例如，如果使用一階濾波器，則時(shí)間常數(shù)可以設(shè)置為0. 05秒。 該第二濾波器的截止頻率可以(例如)是10Hz并且在該系統(tǒng)被設(shè)置時(shí)可以被參數(shù)化。于 是在該第二濾波器的輸出端獲得了已濾波的位置信號(hào)，并且這個(gè)信號(hào)被應(yīng)用于求導(dǎo)裝置 30。源自該求導(dǎo)裝置的信號(hào)是與已濾波的離合器踏板位置的導(dǎo)數(shù)有關(guān)的信號(hào)，該信號(hào)表示
為9 clutch—f。 上述所獲得的兩個(gè)信號(hào)以及源自離合器踏板位置傳感器的信號(hào)以及時(shí)間參數(shù)值 AT^被提供給計(jì)算裝置29，在該計(jì)算裝置中對(duì)這些信號(hào)執(zhí)行一系列的數(shù)學(xué)運(yùn)算(這在下 文詳述)以獲得預(yù)期的離合器踏板位置信號(hào)e。lut。h—mt。 制造這些低通濾波器的一種非常簡(jiǎn)單的方式的一個(gè)實(shí)例是使用具有串聯(lián)的電容 和電阻的無(wú)源電路，待濾波的信號(hào)被施加于該電路的串聯(lián)系統(tǒng)的端子上并且在電容器的端 子處獲得濾波的信號(hào)。還可以提供一階數(shù)字濾波器，例如 Y(K) = -，" Y(K-1) + t TS， [X(K)-X(K-1)] Ts + 2 r Ts + 2 r 其中，Ts是采樣周期并且t是濾波器的時(shí)間常數(shù)。 使用相同類型的電路可以制造求導(dǎo)裝置30，將有待求導(dǎo)的信號(hào)施加于該電路的串 聯(lián)組件的端子上并且在電阻端子處獲得所求導(dǎo)的信號(hào)。該裝置的數(shù)字形式也是可能的，例 如 Y(K) = [X (K)-X (K-n) ]/n Ts 其中，Ts是采樣周期并且n是用于求導(dǎo)的元素的數(shù)目。 這些不同的濾波器、求導(dǎo)裝置以及計(jì)算裝置可以被容納在同一個(gè)電子元件中，如 輔助設(shè)備8的計(jì)算機(jī)1。 在內(nèi)插/外插裝置24中，使用離合器特性曲線以及預(yù)期的離合器踏板位置以通過(guò) 內(nèi)插法或外插法來(lái)獲得由離合器傳遞的扭矩的估算值ECT 。 該估算扭矩在比較器25中與為使車輛向前移動(dòng)而必需的扭矩CTswil相比較。如 果傳遞到離合器的扭矩的估算值大于使車輛向前移動(dòng)所必需的扭矩CT，u，則比較器25的 輸出是激活的或處于高狀態(tài)。 比較器21以及25的輸出被傳送到邏輯與門26以在輸出端在其處于激活或高狀 態(tài)時(shí)致使制動(dòng)系統(tǒng)被釋放。 以下參考圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的處理方法的執(zhí)行模式的實(shí)例。 在第一步驟100中，借助于傳感器3來(lái)確定離合器踏板位置信號(hào)e 。lutch。 在第二步驟110中，借助于濾波器27對(duì)該信號(hào)濾波以產(chǎn)生已濾波的位置信號(hào)clutch—f13 在第三步驟115中，位置信號(hào)9 dut。h借助于濾波器28被濾波，然后被求導(dǎo)以產(chǎn)生
已求導(dǎo)且已濾波的位置信號(hào)e' 。luteh—f。 由于所有這些信號(hào)均被提供給計(jì)算裝置29，因此在步驟120中測(cè)試已濾波的信號(hào)
9 。lut。h—f的即時(shí)值是否小于參數(shù)值e 。luteh—ant m。如果是這種情況，則進(jìn)行到步驟130，在該 步驟130中該計(jì)算裝置在其輸出端作為預(yù)期的離合器踏板位置信號(hào)e 。lut。h mt而提供源自 傳感器3的信號(hào)e。lut。h。如果不是這種情況，則進(jìn)行到步驟140。 在這個(gè)步驟140中，測(cè)試時(shí)間參數(shù)值A(chǔ)T^與已求導(dǎo)且已濾波的位置信號(hào)9 '。lutch
f的即時(shí)值的乘積的絕對(duì)值是否小于參數(shù)值a e。lut。hantmax。如果是這種情況，則進(jìn)行到步 驟160，在該步驟160中該計(jì)算裝置在其輸出端作為預(yù)期的離合器踏板位置信號(hào)e 。lut。h mt 而提供信號(hào)e^t。h與通過(guò)將時(shí)間參數(shù)值A(chǔ)T^乘以已求導(dǎo)且已濾波的位置信號(hào)e' 。lutchf
而獲得的信號(hào)之和，即 9 Clutch—ant =9 clutch—f+ △ Tant X 9 ， clutch—f 如果不是這種情況，則進(jìn)行到步驟150。 在這個(gè)步驟150中，測(cè)試時(shí)間參數(shù)值A(chǔ)T^與已求導(dǎo)且已濾波的位置信號(hào)9 '。lutch f的即時(shí)值的乘積是否為正。如果是這種情況，則進(jìn)行到步驟170，在該步驟170中該計(jì)算
裝置在其輸出端作為預(yù)期的離合器踏板位置信號(hào)e 。lut。h—mt而提供信號(hào)e^t。h與參數(shù)值
△ 9 clutch—ant—max之禾口 ，艮卩 9 clutch—ant 9 clutch—f+△ 9 clutch—ant—max 。 如果不是這種情況，則進(jìn)行到步驟180，在該步驟180中該計(jì)算裝置在其輸出端作
為預(yù)期的離合器踏板位置信號(hào)e 。lut。h—f而提供信號(hào)e^t。h與參數(shù)值a e。lut。h—ant—_之間的 差值，即 9，" +=9，"，— a9，" + 。
LVV""」 clutch—ant clutch—f clutch—ant—max 0 以上提到的這些不同參數(shù)的值被存儲(chǔ)在該輔助設(shè)備的存儲(chǔ)器中，例如計(jì)算機(jī)1的 存儲(chǔ)器中。這些參數(shù)的值可以是常數(shù)并且是預(yù)定義的?？蛇x地，它們可以是可變的并且可 以特別地根據(jù)車輛所處位置而被確定。因此，參數(shù)e 。lutehant m可以在車輛使用壽命期間例如借助于參數(shù)a e 。lut。h mt m來(lái)
導(dǎo)出，其中該參數(shù)的預(yù)定值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在車輛的使用壽命期間，可以確定在離合器
片剛剛接觸時(shí)的離合器踏板位置值，然后從該位置值中減去參數(shù)值a e。lut。h—muB。因此，參 數(shù)值e。lut。h—^m是隨著離合器的磨損而變化的。 參數(shù)值A(chǔ) e 。lut。h mt max以及ATmt可以隨著由車輛傳感器測(cè)量的其他參數(shù)的變化 而變化。它們可以特別地隨著車輛所處坡度的變化而改變。參數(shù)值A(chǔ)T^優(yōu)選地小于0.2 秒。如果參數(shù)ATant的值為零，則不存在預(yù)期值。 由于這種處理方法，預(yù)期的離合器踏板位置值的估算是魯棒的。不同的干擾對(duì)于 這個(gè)值的影響很小，并且可以在正確的時(shí)刻釋放制動(dòng)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
用于處理源自機(jī)動(dòng)車輛(7)的控制構(gòu)件的位置傳感器(3)的信號(hào)(θclutch)的方法，該方法旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的已處理信號(hào)(θclutch_ant)，其特征在于，包括-濾波階段，其中由第一濾波器(27)對(duì)源自該傳感器的信號(hào)進(jìn)行濾波以獲得第一濾波信號(hào)(θclutch_f)，-替換階段，其中如果該第一濾波信號(hào)的即時(shí)值大于第一閾值參數(shù)(θclutch_ant LB)的值則作為已處理信號(hào)而提供添加了第二信號(hào)的第一濾波信號(hào)，并且在相反的情況下作為已處理信號(hào)而提供源自該傳感器的信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求i所述的處理方法，其特征在于，所述第二信號(hào)取決于第三信號(hào)(e '。lut。h—f)，該第三信號(hào)是通過(guò)由第二濾波器(28)對(duì)源自該傳感器的信號(hào)進(jìn)行濾波然后求所產(chǎn)生信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)而獲得的。
3. 如權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于，所述第二信號(hào)受限于第二參數(shù)(_△ 9 dutch—ant—隨)以及第三參數(shù)(△ 9 cluteh—ant—隨)的值。
4. 如權(quán)利要求3所述的處理方法，其特征在于，所述第二和第三參數(shù)的值是相反的。
5. 如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于，所述第二信號(hào)是通過(guò)將所 述第三信號(hào)(9 ' 。lutehf)乘以第四參數(shù)的值(ATmt)而獲得的。
6. 如權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，所述第四參數(shù)的值是預(yù)定義的常數(shù)。
7. 如權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，所述第四參數(shù)的值是可變的。
8. 如前述權(quán)利要求之一所述的處理方法，其特征在于，所述第一參數(shù)的值是預(yù)定義的 常數(shù)。
9. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于，所述第一參數(shù)的值是從所 述控制構(gòu)件的特性量值中導(dǎo)出的。
10. —種數(shù)據(jù)載體，包括用于實(shí)施如前述權(quán)利要求之一所述的處理方法的算法。
11. 一種用于處理源自機(jī)動(dòng)車輛(7)的控制構(gòu)件的位置傳感器的信號(hào)(e 。luteh)的處理 設(shè)備(22)，該處理設(shè)備旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的已處理信號(hào)，其特征在于，包括 用于實(shí)施如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的處理方法的硬件(1， 27， 28， 29， 30)裝置以及軟
12. 如權(quán)利要求ll所述的處理設(shè)備，其特征在于，所述硬件裝置包括第一濾波器(27)、 第二濾波器(28)、計(jì)算裝置(29)、存儲(chǔ)器以及求導(dǎo)裝置(30)。
13. —種用于機(jī)動(dòng)車輛(7)的斜坡起步輔助設(shè)備(8)，其特征在于，包括如權(quán)利要求11 或12所述的處理設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理源自機(jī)動(dòng)車輛(7)控制構(gòu)件的位置傳感器(3)的信號(hào)(θclutch)的方法，該方法旨在產(chǎn)生與該控制構(gòu)件的位置相關(guān)的已處理信號(hào)。本發(fā)明的特征在于，該方法包括濾波階段，其中由第一濾波器(27)對(duì)源自該傳感器的信號(hào)進(jìn)行濾波以獲得第一濾波信號(hào)(θclutch_f)；以及替換階段，其中如果該第一濾波信號(hào)的即時(shí)值大于第一閾值參數(shù)(θclutch_antLB)的值則作為已處理信號(hào)而提供添加了第二信號(hào)的第一濾波信號(hào)，并且在相反的情況下作為已處理信號(hào)而提供源自該傳感器的信號(hào)。
文檔編號(hào)F16D48/06GK101755141SQ200880025256
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者A·蒙蒂, C·德弗里什, R·波廷 申請(qǐng)人:雷諾股份公司