[发明专利]车辆中相对重心高度的确定

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路车辆动力学。更特别地，本发明涉及车辆中对车辆翻转减缓控制有用的准静态参数的确定。

背景技术

已经提出各种感测技术并将其用于检测初期的车辆翻转，包括可在三个轴上操作的加速度传感器、倾斜度传感器、水平仪和重力传感器。最通常使用的是微型机械偏航角和加速度传感器。气囊触发控制可适用于这种感测功能并且通常用在翻转乘客保护系统中以例如部署可扩展的防滚架和头部气囊并且触发安全带束紧器。

微型机械偏航角和加速度传感器还适用于翻转警告/减缓控制，该控制试图向操作者报警初期的翻转，或者采取纠正的动作来防止车辆翻车。减缓控制可以利用各种动力系、转向、制动和悬挂子系统。通常，依照由包括重心、轨道、质量、轮胎和道路表面动力学等的因素确定的车辆的特性，这种警告/减缓控制受到车辆的横向加速度限制的影响。

相对重心高度，即簧上质量相对滚动中心的重心高度，已经显示为车辆车辆滚动运动中的关键参数。车辆的相对重心高度的标称值可很容易确定。但是，实际的相对重心以静态和动态的方式与标称值偏离。例如，车辆负载状况通常实现了相对重心的静态变化。静态变化在运动多用途运载车、卡车、大篷车中特别敏锐。并且，当车辆展现滚动时，簧上质量的滚动中心移动。这种运动引入相对重心高度的动态变化。

基于标称的相对重心，实际相对重心与标称值的偏差将影响翻转警告/减缓控制的性能。因此，所期望的是，将翻转减缓控制适应于这样的偏差。因此，对车辆的实际相对重心的确定是所期望的。

发明内容

本发明实现了通过考虑相对重心(CG)高度的静态变化分量来确定在车辆中该相对重心高度。当负载状态变化时发生静态变化。因此，只要求当负载状态变化时发生该确定。因此优选地，相对重心高度的确定例如出现在旅途开始时，旅途的开始可以从点火循环、车辆空闲的扩展周期或空档或停车的移出，或其它这样的标记中推出。可替换地，用于确定相对重心高度的非限制性启动指示符可以例如包括从道路或发动机负载中推出的车辆负载变化、或者从减震传感器中推出的悬挂负载变化，等等。

根据本发明的用于确定车辆的相对重心高度的方法包括检测车辆滚动状况并且基于在车辆滚动状况期间收集的数据来估计相对的重心高度。

在阅读和理解随后详细的叙述和某些示例实施例的附图后，本发明的这些和其它方面对于本领域技术人员将变得清楚。

附图说明

图1说明了根据本发明的适于确定相对重心高度的车辆的示意图；

图2说明了高层的方框图，其说明了根据本发明确定在车辆中相对重心高度的示例任务；

图3说明了用于执行根据本发明确定相对重心高度的示例例程；

图4更加详细地说明了用于执行根据本发明的确定相对重心高度的示例数据选择例程；和

图5更加详细地说明了用于执行根据本发明的确定相对重心高度的示例计算例程。

具体实施方式

首先参考图1，示出车辆10的示意图。车辆10具有四个轮子28并且适于根据本发明确定在车辆中的相对重心高度。车辆10装备有方向盘30和多个对翻转减缓控制有用的传感器，例如包括转向角传感器26、横向加速度传感器14、偏航陀螺16、滚动陀螺18和单独的轮转速传感器12。所有这些传感器被输入到基于通用计算机的汽车控制器20，优选地包括一个或多个适于车辆稳定性增强的车辆动态控制(vihicledynamics control)单元。所述控制单元可包括通用数字计算机，包括微处理器或中央处理单元、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟到数字(A/D)和数字到模拟(D/A)电路、输入/输出电路和设备、以及适当的信号调节和缓冲电路。每个控制单元具有一组控制算法，包括存储在ROM中的常驻程序指令和校准(calibration)。在本例子中，控制器20包括相对重心高度确定算法和功能24以及优选的车辆状态估计和/或车辆控制算法22，例如包括翻转减缓控制。

图2说明了高层的方框图，其说明了根据本发明确定在车辆中相对重心高度的示例任务。确定过程包括三个部分，调节这三个部分以便按照以下参考图3进一步描述的那样来工作。传感器信号预处理器52从以上描述的各种传感器50中接受测量、移除传感器偏置、降低传感器噪声，要么按需要调节传感器信号。数据选择器54选择和收集数据中适于确定相对重心高度的部分。基于卡尔曼(Kalman)滤波器(基于KF)的标识器56基于所收集的数据来估计相对重心高度。