专利名称：用于陆地车辆的电子稳定程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于陆地车辆的电子车辆动态控制系统，该系统至 少为转向干预和制动干预而设立。该系统通过集成的刹车和引擎干预， 可以提供目前的系统所没有的许多功能(例如，针对U一t制动的偏转力 矩补偿)。
背景技术：
通过车辆动态控制系统的转向干预，能够作用于动力转向系统(其 中，完全从该车辆内的能量源施加转向力)以及助力转向系统(其中， 由驾驶员并从该车辆内的能量源施加转向力)。在叠加转向的情况下，基 于驾驶员所控制的转向轮移动和车辆的当前车辆动态幅度，经由伺服电 机主动地设置附加转向角。附加转向角通常对驾驶员经由行星齿轮系所 控制的转向轮移动进行叠加。因此，可以实现驾驶员辅助功能(例如， 基于车辆速度的可变转向支持)，或者稳定化功能(例如，提高驾驶稳定
性、侧风补偿、针对非均匀表面的反向转向等)。例如在ATZ Automobiltechnische Zeitschrift (awtomo/7've ewg/"ee"'"g)ow72a/) 100 (1998) 9 "Die Servoelectric von ZF (ZF's Servoe/e""'c)"中，说明了这种转向干预 系统的可能的实施方案。
可以通过制动设备(其可以独立地或在驾驶员之外额外地设立制动 力)的方式，来实现制动干预。例如，可以通过具有防抱死系统、驾驶 滑动控制和/或电子稳定程序功能的液压制动系统的方式。这种制动系统 可以并旨在进行自动制动。自动制动可以理解为，包括通常独立于驾驶 员己施加到踏板的任何力而进行的制动处理。这些制动处理为，例如， 驾驶滑动控制(其通过目标制动来防止启动期间单个车轮的车轮打滑)， 或者车辆动态控制(电子稳定程序，ESP，其通过单个车轮的目标制动使车辆的运动适应驾驶员的意愿和路面状况的限制)，或者自适应巡航控制 (其除了其他操作，还通过自动制动来使得驾驶员自己的车辆与前方的 车辆保持预设距离)。
通常由各个控制系统，在单独的控制器上，分别准备(车辆动态控 制系统所处理的)传感器信号，计算车辆动态设定点幅度，并指定各种 情况下的操纵幅度。然后按照根据这种方式所确定的要求，生成信息并 在单个控制系统之间进行交换。例如，为了计算设定点车辆移动幅度， ESP需要与整个转向角以及实际存在的车轮转向角有关的信息。与以前
的ESP系统相比，在很大程度上并不需要对这些ESP算法进行修改。当 制动压力超出大约20巴时，达到车辆的安全临界范围。
通过上述的电子车辆动态控制系统，可以实现主动转向。在比转向 处理所影响的便利更大的程度上，进入车辆的安全临界范围，由电机施 加的转向力来叠加或者代替驾驶员所控制的转向轮移动。当驾驶员控制 的转向轮移动所要叠加的转向力矩超出大约3Nm时，或者当要叠加的转 向角超出大约0.4。时，达到车辆的安全临界范围。
对于以前和现在的系统，出于安全的原因，可以认为偏转角速度和 横向加速度传感器的冗余设置是不可缺少的。这尤其适用于能够高动态 生成较大的待被叠加的转向力矩或转向角的系统。针对车辆动态控制系 统或其控制单元、防抱死系统的制动系统、驾驶滑动控制和电子稳定程 序中的每一个，都至少部分地单独存在这些传感器(至少有两个)。单独 地获取和评估这些传感器的信号。作为对这些信号的真实性检查的一部 分，在单个系统或其控制单元之间交换和比较这些测量结果。如果有较 大的不同，则这些系统可以检测到错误情况并将这些系统带到安全状态。
发明内容
本发明基于的技术问题
从这种情况出发，本发明基于提供更廉价、结构上更简单并且在运 行中具有相当安全性的电子车辆动态控制系统的问题。 根据本发明的技术方案现在，根据本发明的技术方案，提供了用于陆地车辆的电子车辆动 态控制系统，该系统为转向干预和制动干预而设立而且与传感器装置相 连接，所述传感器装置为转向干预设备和独立地或在驾驶员之外额外地 设立制动力的制动系统获取偏转角速度和/或横向加速度，并将它们提供 给所述转向干预设备和制动系统。
在从属权利要求中限定了其他版本和可能的修改，在以下说明中与 它们的优点一起对这些版本和修改进行解释。
在转向干预设备和/或制动系统中，针对再现偏转角速度和/或横向加 速度的信号，可以提供内部真实性检查机制和/或自检，其中所述信号必 须通过这些方式进行真实性和正确性检查。
该内部真实性检査机制和/或自检在这样的周期内结束对这些信号的 检查，所述周期足以使得这些信号作为实际幅度进入车辆动态设定点幅度
的计算。该周期可以是大约50至lj 500msec，但也可以是200至lj 500 msec。 应当认为在这里公开了在这些数值之间的各单个时间值。
转向干预设备中的实际幅度的请求速度与所述信号检査的周期相适 配。应用了以下认识转向执行器可以比进入安全临界范围的制动执行 器快很多地进行干预(参见上述内容)。但是，也可以使转向干预设备的 实际幅度的请求速度与制动系统的实际幅度的请求速度相适配。换言之， 将转向干预设备的对具有偏转角速度和/或横向加速度的信号的请求速度 减小到制动系统对这些信号进行请求/接收/处理的测量的大约一半。该动 作对车辆动态控制系统的安全性或简便性没有可检测的影响。
此外，在制动系统中，在执行该信号检查的期间，最多设立尚不具 有安全临界级别的制动力。类似地，在转向干预设备中，在执行该信号 检查的期间，最多设立尚不具有安全临界级别的转向力矩或转向角。总
之，该系统应用了以下认识在制动系统独立地或在驾驶员之外额外地
设立制动力的情况下，所达到的定位速度足以实现简便的电子车辆稳定 化。对此所需的传感器评估/检查速度也足以使得转向干预设备(其在原
理上反应更快)安全和简便地进行转向干预；因此，可以省略冗余的传 感器装置，而且，对来自传感器装置并再现偏转角速度和/或横向加速度的信号进行真实性和正确性检查，然后在车辆动态控制系统的这两个子
系统中(或者，在例如e-燃油、e-底盘悬挂等的更多子系统中)将这些信 号用作输入信号，以对这两个子系统进行控制。
也可以使用现有子系统、转向干预设备和制动系统中的一个的传感 器装置，或该传感器装置的一部分(例如，只使用偏转角速度传感器或 只使用横向加速度传感器)，而且，也可以装备一开始就没有传感器装置 的其他(多个)子系统。另一可选方式是，将所有的子系统都集成到没 有传感器的车辆中，并且经由数据总线(CAN、 LIN、 MOST或类似方式) 将其相互连接并连接到传感器装置。
在图1中，示意性地示出了为转向干预和制动干预而设立的用于陆 地车辆的电子车辆动态控制系统以及相连接的传感器装置的框图。
具体实施例方式
图1示出了用于陆地车辆的电子车辆动态控制系统10，该系统为转 向干预和制动干预而设立并具有转向干预设备20和独立地或在驾驶员之 外额外地设立制动力的制动系统30。传感器装置15与车辆动态控制系统 10相连接，获取偏转角速度和/或横向加速度并将它们提供给转向干预设 备20和制动系统30。在该车辆动态控制系统中，传感器装置15与其他 组件一样，经由车辆总线(CAN、 MOST、 LIN或类似方式)连接到其他 组件，以进行数据/信号传送。
在转向干预设备20和制动系统30中，对再现偏转角速度和横向加 速度的信号，提供内部真实性检査机制和/或自检。内部真实性检查机制 和自检具有的形式和经过的编程使得它们在50到500 msec的周期内完成 对这些信号的检查。该周期足以使得所述信号在被检査了真实性和正确 性之后作为实际幅度进入车辆动态设定点幅度的计算。
这个概念也可以方便地用于中央车辆动态控制器(整体底盘控制， GCC)的情况中，其中，针对在车辆动态中进行干预的所有系统，确定修正偏转力矩(如果需要，以及其他的力/力矩)。然后，在力/力矩分配 器中，确定由各种子系统及它们各自的执行器(车轮制动器、转向执行 器、油门执行器、悬架滑柱执行器等)所实现的被确定的车辆设定点值 的形式和互动。这使得由于车辆的运行而要求的非常高效、节能和集成 的实现成为可能。
权利要求
1. 一种用于陆地车辆的电子车辆动态控制系统(10)，该车辆动态控制系统为转向干预和制动干预而设立而且与传感器装置(15)相连接，所述传感器装置(15)为转向干预设备(20)和独立地或在驾驶员之外额外地设立制动力的制动系统(30)获取偏转角速度和/或横向加速度，并将它们提供给所述转向干预设备和制动系统。
2、 根据权利要求1所述的车辆动态控制系统，其中，在所述转向干 预设备(20)和/或所述制动系统(30)中，针对再现偏转角速度和/或横 向加速度的信号，提供内部真实性检查机制和/或自检，其中所述信号必 须通过该内部真实性捡查机制和/或自检进行真实性和正确性检査。
3、 根据权利要求1或2所述的车辆动态控制系统，其中，所述内部 真实性检查机制和/或自检在这样的周期内结束对这些信号的检查，所述 周期足以使得所述信号作为实际幅度进入车辆动态设定点幅度的计算。
4、 根据前述权利要求中任意一项所述的车辆动态控制系统，其中， 所述周期大约是50到500 msec。
5、 根据前述权利要求中任意一项所述的车辆动态控制系统，其中， 所述转向干预设备(20)中的实际幅度的请求速度与所述信号检査的周 期相适配。
6、 根据前述权利要求中任意一项所述的车辆动态控制系统，其中， 所述转向干预设备(20)的实际幅度的请求速度与所述制动系统(30) 的实际幅度的请求速度相适配。
7、 根据前述权利要求中任意一项所述的车辆动态控制系统，其中， 在所述制动系统(30)中，在执行所述信号检查的期间，最多设立尚不 具有安全临界级别的制动力。
8、 根据前述权利要求中任意一项所述的车辆动态控制系统，其中， 在所述转向干预设备(20)中，在执行所述信号检查的期间，最多设立 尚不具有安全临界级别的转向力矩或转向角。
全文摘要
本发明涉及为转向干预(20)和制动干预(30)而设计的用于陆地车辆的电子稳定程序(10)，并将传感器装置(15)分配给电子稳定程序(10)。传感器装置(15)为转向干预机构(20)和独立地或在驾驶员之外额外地设立制动力的制动系统(30)检测偏转角速度和/或横向加速度，并将该偏转角速度和/或横向加速度提供给转向干预机构(20)和制动系统(30)。
文档编号B60W10/18GK101287630SQ200680038073
公开日2008年10月15日 申请日期2006年10月12日 优先权日2005年10月13日
发明者约瑟夫·克内希特格斯 申请人:卢卡斯汽车股份有限公司