[發明專利]用于求出汽車重心的方法和設備

有效

• 申請號: 200980138239.2
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN102165300A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: P·克羅格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;汲長志

技術領域

本發明涉及用于求出汽車重心的方法和設備。

背景技術

汽車通常配設有安全性函數和/或行車動態調節函數，例如配備有ESP。因為尤其是有高負載變量的汽車，例如商用車，在負載狀態下可以具有與未負載狀態極為不同的行駛特性，在許多調節函數中，汽車的重心的位置，尤其是在負載狀態下，作為輸入參數非常重要。

DE?10?2004?056?108?A1公開了一種用于近似地求出車輛重心位置的方法。在此，從車輪的縱向力、道路的坡度角、車輛的縱向加速度和和車輪間距中確定車輛在縱向的重心位置的估計值。

在這種以及其它公開的方法中，前提條件是基本上重心的至少一個空間坐標是已知的并且固定給出。但可以根據汽車和汽車的負載使汽車中央的重心強烈地朝所有三個空間方向移動。這尤其適用于小貨車和/或車頂行李架上有負載物的車輛。

發明內容

因此本發明所要解決的技術問題是，創造用于求出汽車重心的一種方法和一種設備，用這種方法或設備可以簡單且精確地求出重心。

按照本發明，該技術問題通過在權利要求1中給出的特征解決。本發明其它的設計方案由從屬權利要求得出。

本發明的一個主要方面在于，分別求出汽車的至少一個車輪的兩個代表驅動力的不同的值(下文中為驅動力值)，以及相關的縱向加速度值和相關的車輪滑動值(Radschlupfwerte)。從這些狀態參數中可以簡單且精確地計算出質量重心的所有三個坐標。不再需要預先規定某一坐標。此處，相關的值指的是與驅動力值同時的或時間上接近地測量所得的值。

質量重心優選是包含負載物以及必要時包含一個或多個乘客的汽車的總重心。

優選使用重心到汽車后橋的間距，重心的高度和重心與汽車中央縱軸線的偏差作為重心的坐標。

對重心的精確的認識使行駛安全系統和/或行駛調節系統能夠適應不同的負載狀況并且因而改善行駛安全性。

優選在不同的時間點求出不同的驅動力值。時間點優選彼此間隔較遠，優選至少幾秒。行駛狀況越是不同，原則上結果就越精確。

作為備選，也可以時間上連續地求出不同的驅動力值。

在另一種優選的設計方案中，重心坐標借助遞推識別算法求出。這有助于特別快速而精準地求出坐標。因此特別有利的是，用最小二乘法(RLS)、卡爾曼濾波和/或UKF(無味卡爾曼濾波)求出坐標。卡爾曼濾波基本上根據多個狀態參數，例如驅動力值、車輪滑動值和/或縱向加速度值求出函數的優選最佳的參量化。最佳參量化的特征例如在于最小方差。UKF優選用于非線性函數。

重心坐標優選作為輸入參數輸送給汽車的安全和/或調節算法。

附圖說明

接下來借助附圖示例性地詳細說明本發明。附圖中：

圖1表示一種用于求出汽車重心的設備；

圖2表示用于求出重心兩個坐標的第一個方程；

圖3表示用于求出重心坐標的方程組；

圖4表示用于求出重心坐標的程序的流程圖；

圖5示出了6張圖表。

具體實施方式

圖1示出了用于求出汽車重心的設備2(圖1)，例如控制器。設備2包括遞推辨識算法，例如最小二乘法RLS、卡爾曼濾波或無味卡爾曼濾波UKF。這些算法通過與多個輸入參數相關的遞推辨識來計算一個或多個輸出參數，其中，輸出參數逐步接近最優值。輸出參數在此優選是被遞推求出的公式的參數。

至少(發動機控制器的)驅動力值F、車輪滑動值λ和縱向加速度值a_x(或代表這些參數的值)被作為輸入參數輸送給設備2。例如驅動力矩或制動力矩T代表驅動力值F。驅動力值F也可以是負值，在這種情況下相當于制動力。

設備2提供總共三個重心的空間坐標作為輸出參數，例如重心到汽車后橋的間距l_R，重心的高度h和重心與汽車中央縱軸線的側向偏差y。可選地，也可以選擇其它參考坐標系。

重心坐標h、l_R、y作為輸入參數優選輸送給汽車的安全和/或調節算法。因此所述函數(例如ESP、ABS、ASR等)可以適應不同的負載狀態。在精確已知間距l_R時，可以例如改善ABS系統的函數，從而改善行駛安全性。