用于以补偿的轮速来运行车轮滑转调节装置的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于运行车辆的车轮滑转调节装置的方法，该方法包括确定车辆车轮的在转弯行驶时在车轮转速差方面被补偿的轮速(Vfl_C、Vfr_C、Vrr_C、Vrl_C)作为用于车轮滑转调节装置的输入变量，其中：a)由车辆在转弯行驶期间的行驶行为测定车辆的转向中性的、转向不足的或者转向过度的行驶状态；b)根据车辆的所测定的转向中性的、转向不足的或者转向过度的行驶状态，将参考-横摆角速度(ωz_ref)或者实际-横摆角速度(ωz_meas)用于计算与在车辆上选择的点相关的转弯半径(Rra_ref或Rra_meas)；c)由与选择的点相关的转弯半径(Rra_ref或Rra_meas)为车辆的至少几个车轮确定与车轮相关的转弯半径(Rrl、Rrr、Rfl、Rfr)；d)由与车轮相关的转弯半径(Rrl、Rrr、Rfl、Rfr)和一个共同的参考-转弯半径(Rra)为车辆的所述至少几个车轮确定参考因子(kfl、kfr、krl、krr)，并且e)由参考因子(kfl、kfr、krl、krr)和所测量的轮速(Vrl、Vrr、Vfl、Vfr)为车辆的所述至少几个车轮分别确定补偿的轮速(Vfl_C、Vfr_C、Vrr_C、Vrl_c)，并且f)对于车辆的所述至少几个车轮，将补偿的轮速(Vfl_C、Vfr_C、Vrr_C、Vrl_C)用作用于车轮滑转调节装置的输入变量。
【专利说明】用于以补偿的轮速来运行车轮滑转调节装置的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种按照权利要求1前序部分的用于运行车辆的车轮滑转调节装置 的方法，该方法包括确定车辆车轮的在转弯行驶时在车轮转速差方面被补偿的轮速作为用 于车轮滑转调节装置的输入参量；以及本发明涉及一种按照权利要求9的按照这种方法运 行的车轮滑转调节装置。此外，本发明还涉及一种按照权利要求10的包含这种车轮滑转调 节装置的行驶动态调节装置。
【背景技术】
[0002] 车轮滑转调节装置、如ABS(防抱死系统）或者ASR(驱动防滑系统）的目标是，把 在车轮上出现的制动滑转率或驱动滑转率调整或者限制到最佳的滑转率。最佳的制动滑转 率例如是12%。通过把有关车轮的轮速与中心的参考速度进行比较来确定车轮滑转率。所 测量的车轮滑转率除了包括作为制动滑转率或驱动滑转率的纵向滑转率组成部分（该纵 向滑转率应该在ABS或ASR的范围内调节）之外，还包括在行驶通过弯道时产生的组成部 分，因为弯道外侧的车轮比弯道内侧的车轮转得快。该弯道滑转份额在于在转弯行驶时车 轮之间的转速差并且取决于车轮在车辆上的位置（前/后；左/右）、转弯半径、车辆几何 结构以及车速。在这样的情况下，由于信息仅来自于车轮转速传感器，ABS或者ASR"不知 道"所测量的车轮之间的转速差是由车轮上的不同摩擦系数-split)还是由转弯行驶造 成的。
[0003]为了在制动滑转调节（ABS)期间补偿在转弯行驶时车轮之间的转速差，按照现有 技术，在制动之前观测并且在制动情形下确定制动滑转时考虑车轮之间的转速差。例如在 DE42 01 675C1或者DE195 22 634A1中描述了一种这样的在ABS期间内在转弯行驶时 车轮之间的转速差补偿。
[0004] 然而，如果转弯半径在制动期间改变，例如如果驾驶者在车辆已经处于转弯行驶 中时改变转向角，那么在车轮之间的转速差不再被精确地补偿。特别是，在ABS调节期间制 动滑转率小时，由转速差造成的误差按百分比计算可能变得非常大。
[0005]与此相对，本发明的目的在于，进一步开发开头所述类型的方法，使得尤其是即使 转弯半径在转弯行驶的过程中改变，也尽可能精确地实施车轮滑转调节。
[0006] 按照本发明，所述目的通过并列的权利要求1、9和10的特征来实现。
【发明内容】
[0007] 本发明基于以下构思，S卩，将来自尤其本就在行驶动态调节装置中存在的传感器、 例如转向角传感器、速度传感器和横摆角速度传感器的数据用于确定实时驶过的、与在车 辆上选择的点相关的转弯半径。转弯半径通常沿着车辆的纵向方向变化，因为车辆运动的 基点位置位于后轴的延长线中。
[0008] 在考虑在选择的点上确定的转弯半径的情况下并且在考虑轴距和轮距的情况下， 能够为每个单轮计算驶过的转弯半径。通过把与车轮相关的转弯半径互相进行比较，能够 与可能额外存在的在有关车轮上的以制动滑转或者驱动滑转形式的纵向滑转无关地确定 每个车轮的取决于转弯行驶的速度份额。由此可以消除转弯行驶对车轮滑转调节的影响， 这以有利的方式提高车轮滑转调节的调节质量。
[0009] 为此提出一种用于运行车辆的车轮滑转调节装置的方法，该方法包括确定车辆车 轮的在转弯行驶时在车轮转速差方面被补偿的轮速，作为用于车轮滑转调节装置的输入参 量，其中，
[0010] a)由车辆在转弯行驶期间的行驶行为测定车辆的转向中性的、转向不足的或者转 向过度的行驶状态；
[0011] b)根据所测定的转向中性的、转向不足的或者转向过度的车辆的行驶状态，将参 考-横摆角速度或者实际-横摆角速度用于计算与在车辆上选择的点相关的转弯半径；
[0012] C)由与选择的点相关的转弯半径为车辆的至少几个车轮确定与车轮相关的转弯 半径；
[0013] d)由与车轮相关的转弯半径和共同的参考-转弯半径为车辆的所述至少几个车 轮确定参考因子，并且
[0014] e)由参考因子和所测量的轮速为车辆的所述至少几个车轮确定补偿的轮速，并且
[0015] f)对于车辆的所述至少几个车轮，将补偿的轮速用作用于车轮滑转调节装置的输 入参量。
[0016] 在步骤e)中确定的补偿的轮速在未发生制动滑转或者驱动滑转的车轮中基本上 一样大。相反假如在一个或在多个车轮上出现制动滑转或者驱动滑转，那么制动滑转或者 驱动滑转的车轮的在步骤e)中所测定的补偿的轮速明显不同于未发生制动滑转或者驱动 滑转的车轮的补偿的轮速，从而在这样的、也就是说按照补偿的轮速标识的制动滑转或者 驱动滑转的车轮上激活制动滑转调节装置或者驱动防滑系统。
[0017] 因此，本发明还涉及一种车轮滑转调节装置，该车轮滑转调节装置构造成基于按 照本发明的方法所测定的补偿的轮速来实施车轮滑转调节。在这种车轮滑转调节装置中， 调节质量非常高，因为在轮速被补偿的情况下已消除了在转弯行驶时车轮之间的转速差的 影响。
[0018] 因为最终用于确定补偿的轮速的传感器数据来自于传感器，如转向角传感器、速 度传感器和横摆角速度传感器，也就是来自于本就在行驶动态调节装置中存在的传感器， 所以按照本发明的方法最好地适合用于在行驶动态调节装置的范围内实施。因为不需要另 外的传感器。
[0019] 备选地，在没有行驶动态调节装置的情况下，这样的传感器当然也可以额外地设 置在车轮滑转调节装置中。
[0020] 通过在从属权利要求中提出的措施，在权利要求1中给出的本发明的有利的进一 步扩展方案和改进方案是可能的。
[0021] 尤其优选地，在步骤b)中，
[0022] bl)当测定车辆处于转向中性的行驶状态时，将参考-横摆角速度或者实际-横摆 角速度，
[0023] b2)当测定车辆处于转向不足的行驶状态时，将实际-横摆角速度，和
[0024] b3)当测定车辆处于转向过度的行驶状态时，将参考-横摆角速度用于计算与选 择的点相关的转弯半径。
[0025] 在转向中性的行驶状态情况下，在后轴中心上的基于参考-横摆角速度和实 际-横摆角速度计算的两个转弯半径的变化曲线和大小是大致相同的。因此，在这种情况 下可以将参考-横摆角速度和实际-横摆角速度用于计算与选择的点相关的转弯半径。
[0026] 在转向过度或者转向不足的车辆行为情况下，转弯半径之一不是实际行驶的转弯 半径，而是明显较小的转弯半径。在转向不足的车辆行为情况下，由转向角或者参考横摆角 速度计算出的转弯半径小于实际驶过的转弯半径，因为车辆可以不遵照由转向角确定的规 定。在转向过度的车辆行为情况下，所测量的横摆角速度表示不是由驶过的弯道的转弯半 径、而是由离心运动产生的车辆转动。因为对于制动滑转调节来说相应只有在相应车轮上 的纵向滑转或者纵向速度是重要的，所以必须消除由转向不足或者转向过度造成的横向速 度份额。这通过以下方式来实现，即，从基于参考-横摆角速度和实际-横摆角速度计算的 两个转弯半径中选出具有较大贡献并且因而代表另一弯道的那个转弯半径。
[0027] 因此，在转向不足的行驶状态中，基于实际测量的横摆角速度来计算与选择的点 相关的转弯半径。而在转向过度的行驶状态中，基于参考横摆角速度来计算与选择的点相 关的转弯半径，以该转弯半径实施转弯行驶直到车辆不稳定。
[0028] 此外尤其优选地，把在车辆的后轮之间设置在后轮的旋转轴上的中心点用作在车 辆上选择的与转弯半径相关的点。该选择的点便例如是后轴的设置在后轴上的中心点。
[0029] 按照一种进一步扩展方案，在上述步骤b)中计算与选择的点相关的转弯半径作 为在所测量的车速和横摆角速度的值的比例。
[0030] 此外，在上述步骤c)中优选为车辆的所述至少几个车轮由与选择的点相关的转 弯半径和车辆的轴距以及轮距来确定与车轮相关的转弯半径。
[0031] 尤其优选，在上述步骤d)中，共同的参考-转弯半径是与选择的点（即在这里例 如是后轴的中心点）相关的转弯半径。然后得出补偿的轮速的对称的并且与半径无关的速 度变化曲线。
[0032] 此外优选，在上述步骤d)中由与车轮相关的转弯半径和共同的参考-转弯半径的 比例来确定参考因子。
[0033] 按照一种进一步扩展方案，在上述步骤e)中由所测量的轮速和配设的参考因子 的比例来确定补偿的轮速。
[0034] 如上面已经提到的，本发明还涉及一种车轮滑转调节装置，该车轮滑转调节装置 构造成基于按照如本发明所述的方法所测定的补偿的轮速来实施车轮滑转调节。尤其是， 本发明还涉及一种行驶动态调节装置，该行驶动态调节装置包括这样的车轮滑转调节装置 以及用于检测实际-横摆角速度的横摆角速度检测装置、一种用于检测转向角的转向角传 感器，该转向角用于计算参考横摆角速度。
[0035] 尤其地，行驶动态调节装置的特征在于控制器，在该控制器中储存有用于实施上 述方法的程序。在该控制器中尤其储存有车辆的轴距以及轮距的值，借助这些值并且借助 与选择的点相关的转弯半径在上述步骤c)中为车辆的所述至少几个车轮计算与车轮相关 的转弯半径。
[0036] 按照本发明的方法的详细过程通过以下对实施例的阐述变清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0037] 在附图中，唯一的视图示出车辆的在转弯行驶时车轮的示意性俯视图。
【具体实施方式】
[0038] 在如ABS(防抱死系统）或ASR(驱动防滑系统）的车轮滑转调节装置的范围内实 施按照本发明的方法，该方法把在车辆的车轮上出现的制动滑转率和/或驱动滑转率调整 或者限制到最佳的滑转率。车轮滑转调节装置集成在行驶动态调节装置、如ESP(电子稳定 程序）中。
[0039] 来自转向角传感器的转向角8、来自横摆角速度检测装置的实际-横摆角速度 ?z__s以及来自轮速传感器的车速v作为传感器信息提供给行驶动态调节装置的控制器。 在行驶动态调节装置的控制器中也基于转向角S和车速v计算参考-横摆角速度c〇zMf， 该参考_横摆角速度是驾驶者所希望的目标_横摆角速度。
[0040] 借助接下来所描述的方法，为优选全部的车辆车轮计算补偿的轮速，在所述补偿 的轮速中消除了车辆车轮的由于转弯行驶而存在的转速差的影响。
[0041]按照第一方法步骤，基于参考-横摆角速度和基于实际-横摆角速度《z_s 按照公式R=v/co分别计算与在车辆上选择的点相关（在此例如与后轴中心相关）的转 弯半径R<或者R-
【权利要求】
1. 用于运行车辆的车轮滑转调节装置的方法，该方法包括确定车辆车轮的在转弯行驶 时在车轮转速差方面被补偿的轮速（Vfl_C、Vfl_C、V"_ C、Vrt_C)，作为用于车轮滑转调节装置 的输入变量，其中， a) 由车辆在转弯行驶期间的行驶行为测定车辆的转向中性的、转向不足的或者转向过 度的行驶状态； b) 根据所测定的转向中性的、转向不足的或者转向过度的车辆行驶状态，将参考-横 摆角速度或者实际-横摆角速度（《z__s)用于计算与在车辆上选择的点相关的转 弯半径（R #或' R ). v I I丄 \lvra_ref lvra_meas/ > C)由与选择的点相关的转弯半径（RM Mf*Rra _s)为车辆的至少几个车轮确定与车轮 相关的转弯半径; d) 由与车轮相关的转弯半径（Rrl、R"、Rfl、Rft)和一个共同的参考-转弯半径（RJ为 车辆的所述至少几个车轮确定参考因子（kfl、kfr、krl、krr)，并且 e) 由参考因子（kfl、kfr、krl、krr)和所测量的轮速（vri、v"、vfl、v fr)为车辆的所述 至少几个车轮分别确定补偿的轮速（vfl_c、vfl_c、vCT_c、v rt_c)，并且 f) 对于车辆的所述至少几个车轮，将补偿的轮速（vfl_c、vft_c、v"_c、vrt_c)用作用于 车轮滑转调节装置的输入变量。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)中 bl)当测定车辆处于转向中性的行驶状态时，将参考-横摆角速度（《ZMf)或者实 际-横摆角速度（《z__s)， b2)当测定车辆处于转向不足的行驶状态时，将实际-横摆角速度（《z _s)， b3)当测定车辆处于转向过度的行驶状态时，将参考-横摆角速度（c〇Z Mf) 用于计算与车辆的选择的点相关的转弯半径或R?__s)。
3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将在车辆后轮之间设置在后轮的旋转 轴上的中心点用作在车辆上选择的点，转弯半径（Rra_Mf或RMjreas)与该点相关。
4. 按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，计算与选择的点相 关的转弯半径或RM__S)作为在所测量的车速（v)和对于横摆角速度或《z_ _s)所用的值之间的比例。
5. 按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，为车辆的所述至少 几个车轮由与选择的点相关的转弯半径（RM_,ef*Rra_meas)和车辆的轴距（Iwheelbase)以 及轮距（b_track)来确定与车轮相关的转弯半径（RpU^Rn)。
6. 按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤d)中，所述共同的参考-转 弯半径（RJ是与选择的点相关的转弯半径（Rra_Mf*RMjreas)。
7. 按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤d)中，由与车轮相关的转 弯半径（Rrl、R"、Rlr、Rn)和共同的参考-转弯半径0U的比例来确定参考因子（kfl、kfr、 krl> krr) 〇
8. 按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤e)中，由所测量的轮速 (VpV^VfpVh)和相配的参考因子（kfl、kfr、krl、krr)的比例来确定补偿的轮速（vfl_c、 Vfr_C、-C、Vri_c) 〇
9. 车轮滑转调节装置，其特征在于，该车轮滑转调节装置构造成基于按照如上述权利 要求之一所述的方法所测定的补偿的轮速来实施车轮滑转调节。
10. 包括按照权利要求9所述的车轮滑转调节装置的行驶动态调节装置，其特征在于， 设有用于检测实际-横摆角速度（《z__s)的横摆角速度检测装置。
11. 包括按照权利要求9或10所述的车轮滑转调节装置的行驶动态调节装置，其特征 在于，设有用于检测转向角的转向角传感器，该转向角用于计算参考横摆角速度（《z_Mf)。
12. 按照权利要求10或11所述的行驶动态调节装置，其特征在于，设有控制器，在该控 制器中储存有用于实施按照权利要求1至8之一所述方法的程序。
13. 按照权利要求12所述的行驶动态调节装置，其特征在于储存在控制器中的车辆的 轴距（l_wheelbase)以及轮距（b_track)的值。
【文档编号】B60T8/1755GK104411550SQ201380032914
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2012年6月22日
【发明者】M·沃雷特尔 申请人:克诺尔商用车制动系统有限公司